Question

【題目】學小組用如圖所示自制裝置進行“人體吸入和呼出氣體成分”的探究。

（提出假設）人體呼出氣體中二氧化碳的含量高于吸入氣體。

（實驗活動1）

裝置	實驗操作	現象
	①在飲料瓶中裝水至沒過長吸管底端，對著短吸管緩慢吹氣	水從長吸管端快速流出
	②將飲料瓶中裝滿水，對著短管吹氣，用排水法收集呼出氣體，將燃著的木條快速伸入飲料瓶中	飲料瓶中木條熄滅
	③將水倒掉，向飲料瓶中加入澄清石灰水至沒過長吸管底，從短吸管端吸氣30秒，觀察石灰水的變化；再從長吸管端吹氣30秒，觀察石灰水的變化

（1）步驟①說明，自制裝置的氣密性_____（填“良好”或“不好”）。

（2）步驟②中的現象_____（填“能”或“不能”）證明呼出氣體中含二氧化碳，原因是_____。

（3）若假設成立，步驟③中，預期會觀察到的現象是_____。發生反應的化學方程式為_____。

（實驗活動2）實驗1中有同學發現，吹氣一段時間后發現，渾濁的石灰水重新變得澄清，他用上述裝置加入與實驗1等體積的石灰水，做下列實驗來研究這一問題。

實驗編號	石灰水濃度	持續吹氣時間	瓶底現象
④	0.16%	30秒	澄清石灰水變渾濁
⑤	0.16%	2分鐘	澄清石灰水先變渾濁，后又變得澄清
⑥	0.08%	30秒	澄清石灰水先變渾濁，后又變得澄清
⑦	0.08%	2分鐘	澄清石灰水先變渾濁，后又變得澄清

（反思與評價）

（4）能說明石灰水重新變澄清與石灰水濃度有關的實驗是_____（填實驗編號）。

（5）實驗1中，吹氣時間均為30秒，有同學觀察到石灰水變澄清，而有的學生未觀察到產生現象差異的可能原因是_____。

Answer 1

【答案】良好 不能； 呼出氣體中大量的水蒸氣也不支持燃燒，不能根據木條熄滅證明是二氧化碳（合理即可）； 若吸氣時石灰水無明顯變化，呼氣時澄清石灰水變渾濁； CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O； ④⑥ 單位時間呼出氣體的量不同（呼氣速度），也可能是所用澄清石灰水的濃度不同

【解析】

（1）在飲料瓶中裝水至沒過長吸管底端，對著短吸管緩慢吹氣，發現水從長吸管端快速流出，這說明裝置的氣密性是良好的；

（2）呼出氣體中大量的水蒸氣也不支持燃燒，也能使燃著的木條熄滅，所以不能根據木條熄滅證明是二氧化碳；

（3）吸氣時石灰水無明顯變化，呼氣時澄清石灰水變渾濁，說明人體呼出氣體中二氧化碳的含量高于吸入氣體；二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣白色沉淀和水，化學方程式為 CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；

反思與評價：

（4）對比實驗④和實驗⑥可知兩者的石灰水濃度不同，其他條件相同，結果不一樣，說明石灰水重新變澄清與石灰水濃度有關；

（5）單位時間呼出氣體的量不同（呼氣速度）、所用澄清石灰水的濃度不同都會對結果產生影響，故產生現象差異的可能原因是單位時間呼出氣體的量不同（呼氣速度），也可能是所用澄清石灰水的濃度不同。