Question

4．在一次市级化学研讨课上，化学老师带领学生探究人体吸入的空气和呼出空气的气体成分的差异．
空气的成分按体积计算，大约是：氮气占78%、O₂占21%、稀有气体占0.94%，CO₂占0.03%，其他气体和杂志占0.03%．
【提出问题】呼出的气体中主要含有哪些物质以及它们的含量是多少？
【实验探究】（1）某小组设计了下列实验方案，请你帮助该小组同学完成下列表格．

实验	实验操作	实验现象	结论
1	取两块干燥的玻璃片，向一块干燥的玻璃片上哈气	哈气的玻璃片 表面有一层水雾	呼出的气体中含有较多的水蒸气
2	向澄清的石灰水中吹气	澄清石灰水变浑浊	呼出的气体中含有较多的CO2

（2）写出实验2反应的化学方程式CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（3）该小组同学在进行交流时，其他同学对他们的设计提出质疑，认为实验2没有进行对照实验，得出的结论不可靠，提出质疑的理由是空气中也含有二氧化碳．针对出现的问题，化学老师用CO₂传感器测量呼出的气体中CO₂的含量（体积分数），曲线如图所示．

【得出结论】人体呼出的气体中水蒸气、二氧化碳的含量比空气中的多．
（4）请设计实验探究人体吸入的空气和呼出的气体中氧气的含量的差异．

实验操作	实验现象	结论
将燃着的木条分别插入盛有空气和呼出气体的集气瓶中	如果空气中的木条燃烧更旺	吸入的空气比呼出的气体中氧气的含量大

Answer 1

分析 根据空气中各成分的体积分数进行分析解答即可；
（1）根据使用结论可推断写出实验现象；
（2）首先根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件，根据化学方程式的书写方法、步骤进行书写即可．
（3）根据空气中也含有二氧化碳分析；
（4）根据氧气助燃的性质分析．

解答 解：空气的成分按体积计算，大约是：氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其它气体和杂质占0.03%．
故答案为：21%；0.03%．
（1）要测定呼出的气体中主要含有哪些物质以及它们的含量是多少，可取两块干燥的玻璃片，向一块干燥的玻璃片上哈气，玻璃片表面有一层水雾，说明呼出的气体中含有较多的水蒸气．
（2）石灰水中的溶质是氢氧化钙，能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
（3）空气中也含有二氧化碳，同样也能够使澄清的石灰水变浑浊．所以同学们认为实验2没有进行对照实验，得出的结论不可靠，是有道理的．通过实验可知：人体呼出的气体中水蒸气、二氧化碳的含量比空气中的要多．
（4）氧气能够助燃，所以可以设计实验如下：将燃着的木条分别插入盛有空气和呼出气体的集气瓶中，如果空气中的木条燃烧更旺，说明吸入的空气比呼出的气体中氧气的含量大．
故答案为：（1）
（2）CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
（3）空气中也含有二氧化碳；
（4）

实验操作	实验现象	结论
将燃着的木条分别插入盛有空气和呼出气体的集气瓶中	如果空气中的木条燃烧更旺	吸入的空气比呼出的气体中氧气的含量大

点评 呼吸前后气体成分会有所变化，主要是呼吸后氧气含量降低，二氧化碳和水会有所增大．检验的方法是采用对比实验的方法进行，依据已知的物质的性质分别对空气样品和呼出气体进行对比试验，现象不同判断气体成分的不同．