Question

溶液圖表示研究人體吸入氣體與呼出氣體成分差異的實驗裝置，實驗過程中要求被測試者通過2吸入氣體，通過3呼出氣體． 
（1）實驗裝置存在錯誤，指出哪兩根玻璃管應變短一點：

2和4

．
（2）以下問題假定實驗裝置是正確的：
（3）幾次呼吸后，燒杯X和Y內溶液的顏色分別是

澄清的石灰水沒有變渾濁

和

澄清的石灰石變渾濁

．
（4）如果用含有指示劑甲基橙（變色范圍是pH＜3.1的變紅，pH＞4.4的變黃）的NAHCO₃溶液代替圖中Ca（OH）₂溶液，幾次呼吸后，燒瓶X和Y內的顏色將分別是

黃色

和

紅色

．
（5）從（3）中可得出關于吸入氣體與呼出氣體成分的區別是

人體呼出的氣體中含有較多的二氧化碳氣體

．
（6）在氣體通過2時，肋間肌和膈肌所處的狀態是

收縮

，此時肺內的氣壓

小于

大氣壓，流經肺的血液的變化是

由靜脈血變成動脈血

．
（7）氣體通過3時，胸廓的容積變化是

變小

，膈肌頂部

上升

．
（8）人體從外界吸入的氧主要用于體內

有機物

的分解，釋放能量維持人體的各項生理活動．在基礎條件下，一個中等身材的成年男子每天需要消耗5858kJ的熱量．若某中等身材的成年男子，由于某種疾病不能進食，只能靠輸液維持，則在24h內至少需輸10%的葡萄糖溶液約

3416

毫升．

Answer 1

分析：此題是一道實驗操作題，首先從認真觀察該實驗裝置入手．知道二氧化碳有能使澄清的石灰水變渾濁的特性，

解答：解：（1）實驗過程中要求被測試者通過2吸入氣體，通過3呼出氣體，而燒杯A中2玻璃管插入石灰水中，不能吸氣，因此2玻璃管應變短一點，不能插入石灰水中；燒杯B中4玻璃管的作用是向外排氣，而4玻璃管插入插入石灰水中，不能向外排氣，因此4玻璃管應變短一點，不能插入石灰水中．
（3）X燒杯是進氣口，為人體吸入的氣體，Y燒杯為出氣口，為人體呼出的氣體，人呼吸時將空氣中的氧氣轉化為二氧化碳，所以呼出氣體中二氧化碳的含量比空氣中的二氧化碳含量高，X燒杯中的石灰水通過的是空氣，因此燒杯X內的現象是澄清的石灰水沒有變渾濁；Y燒杯中的石灰水通過的是呼出的氣體，因此Y燒杯中的澄清的石灰石變渾濁．
（4）如果用含有指示劑甲基橙（變色范圍是pH＜3.1的變紅，pH＞4.4的變黃）的NAHCO₃溶液代替圖中Ca（OH）₂溶液，幾次呼吸后，燒瓶X還是顯示堿性，因此變黃色；Y內由于人呼入的氣體中含有二氧化碳，致使溶液顯示酸性，所以溶液的顏色為紅色．
（5）根據探究的問題，此實驗得出的實驗結論是人體呼出的氣體中含有較多的二氧化碳氣體．
（6）在氣體通過2時，表明是吸氣時狀態，此時肋間外肌、膈肌收縮→肋骨向上向外移動（膈肌頂部下降）→胸廓擴大、胸腔容積增大→肺擴張→外界大氣壓力大于肺內氣壓→外界氣體進入肺；流經肺的血液的變化是由靜脈血變成動脈血．
（7）氣體通過3時，表明此時處在呼氣狀態，呼氣時：肋間外肌、膈肌舒張，→肋骨下降，膈肌頂部回升→胸腔容積縮小→肺借彈性回縮→導致肺內氣壓增大→肺內氣體排出肺．
（8）人體從外界吸入的氧主要用于體內有機物的分解，釋放能量維持人體的各項生理活動．已知，在標準狀況下，每克葡萄糖[C₆H₁₂O₆]分解時產生的熱量為17.15千焦設一晝夜內至少需輸入10%葡萄糖溶液ymL，則：5858÷17.15=10%y，解得y≈3416mL
故答案為：
（1）2和4；
（3）澄清的石灰水沒有變渾濁；澄清的石灰石變渾濁．
（4）黃色  紅色
（5）人體呼出的氣體中含有較多的二氧化碳氣體
（6）收縮 小于  由靜脈血變成動脈血
（7）變小 上升
（8）有機物 3416

點評：此題綜合性強，有一定的難度，需要細心解答．