Question

【題目】某化學興趣小組對“人體吸入的空氣和呼出氣體”的實驗，按照2017年成都中考化學試題中設計的改進方案，進行了如下探究。

【提出問題】人體吸入的空氣與呼出氣體組成有什么不同？

【查閱資料】通常條件下，氫氧化鈉溶液與白磷不反應，但氫氧化鈉溶液能與二氧化碳反應并吸收二氧化碳氣體。

【實驗準備】

(1)該探究實驗需用到10% 的氫氧化鈉溶液。現配制50g 質量分數為10% 的氫氧化鈉溶液，需稱量氫氧化鈉固體_____ g，需要水_____ mL(假設：水的密度為1g/mL)。

配制該溶液的步驟為①計算②稱量③量取 ④_____⑤裝瓶貼標簽。

【實驗操作、記錄、分析】

實驗一：(如圖1)

(2)先檢查好裝置的氣密性，裝入試劑，在醫用輸液袋中收集VmL 空氣，連接裝置。

(3)打開彈簧夾_____，緩慢將袋中的空氣全部排入錐形瓶中。讀出量筒中液體體積為V1 mL．此時，測定出空氣中______ 的體積，是_____ mL。

(4)關閉彈簧夾K1、K2，再用_____ 方法(填操作方法)，使錐形瓶內燃燒匙上過量的白磷迅速燃燒，反應的化學方程是_____。待充分反應后，瓶中氣體冷卻至室溫，打開K2，讀出量筒中液體體積為V2 mL．此時，測定出的氣體成分在空氣中所占的體積分數可表示為_____。

實驗二：(如圖2)

(5)把測試氧氣、二氧化碳、水蒸氣(測濕度)的探頭放入食品保鮮袋中，開始采集數據，然后向袋內呼出氣體。采集的數據經處理如上面的坐標圖(圖3)所示，表示氧氣體積分數變化的是_____。(填“X”、“Y”或“Z”)．Y的體積分數在60s之后逐漸減小的原因是_____。

【數據處理】

(6)實驗二中，200s時沒有被采集數據的其他所有氣體的總體積分數為_____。

【評價與反思】

(7)由實驗二采集的數據分析，你認為呼出氣體與人體吸入的空氣比較，組成上發生的變化是_____。

Answer 1

【答案】 5 45 溶解 K1、K2 二氧化碳 V﹣V1 向燒杯中加入熱水(熱水溫度大于40°C) 4P+5O22P2O5 ×100% X 水蒸氣冷凝 76.66% 呼出氣體中所含的氧氣的含量比人體吸入空氣中氧氣含量低，二氧化碳的含量比人體吸入空氣中的二氧化碳多

【解析】（1）50g 質量分數為10% 的氫氧化鈉溶液中氫氧化鈉的質量為5g ；故50g溶液中水的質量為50g-5g=45g，根據v=計算得，水的體積為45mL；配制該溶液的步驟為①計算②稱量③量取 ④溶解⑤裝瓶貼標簽；

（3）打開彈簧夾K1、K2，緩慢將袋中的空氣全部排入錐形瓶中，空氣中的二氧化碳被氫氧化鈉溶液吸收，排入量筒中的水的體積是V1 mL，空氣的體積是VmL，故空氣中二氧化碳的體積是V﹣V1 ；

（4）關閉彈簧夾K1、K2，向燒杯中加入熱水，使溫度達到白磷的著火點，白磷燃燒生成五氧化二磷，反應方程式為：4P+5O22P2O5；反應冷卻至室溫，打開K2，讀出量筒中液體體積為V2 mL說明該氣體中氧氣的體積為V1- V2，空氣中氧氣的體積分數為：×100%；

（5）呼出氣體中氧氣的體積含量減少，故是X；由圖可知Y 是水蒸氣，故在60s后由于水蒸氣冷凝，故含量逐漸減少；

（6）200s時沒有被采集數據的其他所有氣體的總體積分數為1-17.17%-3.67%-2.50%= 76.66%；

（7）由實驗可知，呼出氣體中所含的氧氣的含量比人體吸入空氣中氧氣含量低，二氧化碳的含量比人體吸入空氣中的二氧化碳多。