化学课上,同学们做了人体呼出的气体使澄清石灰水变浑浊的实验后,对呼出的气体中主要成分及含量非常好奇,设计实验进行探究。
【提出问题】呼出的气体中有哪些主要成分,它们的含量是多少?
【查阅资料】①呼出的气体中仍含有O2。
②CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度非常小。
【猜想与实验】
猜想:呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2、水蒸气等。
实验Ⅰ:验证呼出的气体中含有水蒸气。
(1)实验操作如图1所示。
图1
(2)观察到的现象为__________________,根据该现象可以判断呼出的气体中含有水蒸气。
实验Ⅱ:验证呼出的气体中含有N2、O2、CO2,并测定其含量。同学们在老师的指导下设计了如图2所示装置(B是带有刻度的量气装置)。
图2
(1)实验记录
实验操作 | 主要实 验现象 | 实验结论及解释 | |
① | 检查装置的气密性。向装置中加入药品。关闭止水夹a~f | — | 装置的气密性良好 |
② | 打开b、c、d,向B中吹入一定量气体后关闭d,并冷却到室温 | B中液体进入A中,B中液体减少500 mL | 收集500 mL气体 |
③ | 关闭b,打开a、e、f,用打气筒向A中缓缓充气,直到B中气体刚好全部排出 | ______,D中液体为475 mL | 反应的化学方程式为____________ |
④ | 关闭e、f,用凸透镜聚光引燃白磷 | 白磷燃烧,产生大量白烟,放出大量热 | 呼出的气体中含有O2 |
⑤ | 待白磷熄灭并冷却到室温,打开f | ______,D中剩余液体为400 mL | 呼出的气体中含有N2 |
(2)数据处理
呼出的气体中主要成分的含量
N2 | O2 | CO2 | |
体积/mL | |||
体积分数/% |
同学们经过3次重复实验,确认了呼出气体中的主要成分及其含量。
【实验反思】
(1)该实验设计依据的N2性质有______(填字母序号)。
A.难溶于水
B.不能和NaOH溶液反应
C.无色无味的气体
D.不能燃烧,也不支持燃烧
(2)实验Ⅱ操作⑤中,若C中气体未完全冷却就打开f并读数,则所测O2的体积分数______(填“偏小”“不变”或“偏大”)。