Question

人通过肺与外界进行气体交换，消耗空气中的部分氧气，排出二氧化碳、水蒸气等气体．但人体排出的二氧化碳究竟是吸入空气中原有的，还是人体代谢的最终产物？为了证实这个问题，有人采用以下装置进行实验（如图）．
（1）人吸气时，将活塞A    （选填“打开”、“关闭”、“不同“），活塞B    ，此时可观察到的现象是    ．
（2）人呼气时，应将活塞A    ，活塞B    ，此时可观察到的现象是
    ．
（3）将上述操作反复进行，能证明人呼出的气体中含有的二氧化碳不是来自空气，而是人体的代谢产物的实验现象是    ，有关的化学方程式是    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据实验目的：证实人体排出的二氧化碳究竟是吸入空气中原有的，还是人体代谢的最终产物，分析装置I和II的作用，然后判断人吸气时活塞A、B的开合情况．
（2）根据实验目的：证实人体排出的二氧化碳究竟是吸入空气中原有的，还是人体代谢的最终产物，分析装置I和II的作用，然后判断人呼气时活塞A、B的开合情况，以及观察到的现象．
（3）人呼出气体中的二氧化碳多，能使II中的澄清石灰水变浑浊；而空气中的二氧化碳不能使I中的石灰水变浑浊，从而说明人呼出的气体中含有的二氧化碳不是来自空气，而是人体的代谢产物．
解答：解：（1）本实验的目的是证明人体排出的二氧化碳究竟是空气中原有的，还是人体代谢的最终产物．所以瓶I中所装试剂的作用是证明空气中的二氧化碳含量很少，不能使澄清的石灰水变浑浊；装置II的作用是证明人体呼出气体中是否有二氧化碳，与I对比从而得出结论．所以吸气时，应打开A，关闭B，我们看不到任何变化．
故答案为：打开；关闭；无变化．
（2）本实验的目的是证明人体排出的二氧化碳究竟是空气中原有的，还是人体代谢的最终产物．所以瓶I中所装试剂的作用是证明空气中的二氧化碳含量很少，不能使澄清的石灰水变浑浊；装置II的作用是证明人体呼出气体中是否有二氧化碳，与I对比从而得出结论．所以呼气时打开B，关闭A．我们可以观察到锥形瓶（II）中有气泡产生，澄清石灰水开始变浑浊．
故答案为：关闭；打开；锥形瓶（II）中有气泡产生，澄清石灰水开始变浑浊．
（3）将上述操作反复进行，锥形瓶（I）中无明显变化，锥形瓶（II）中澄清石灰水变浑浊，证明人呼出的气体中含有的二氧化碳不是来自空气，而是人体的代谢产物．二氧化碳与石灰水反应的化学反应式是：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
故答案为：锥形瓶（I）中无明显变化，锥形瓶（II）中澄清石灰水变浑浊；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
点评：此题是利用实验对呼吸是否产生二氧化碳进行验证，解题的关键是了解装置I和II的作用．