Question

【题目】某学习小组对人体吸入的空气与呼出的气体，进行了如下探究。

（提出问题）人体吸入的空气与呼出的气体组成有什么不同？

（查阅资料）（1）通常条件下，白磷与氢氧化钠（NaOH）溶液不反应。

（2）白磷在有氧气的情况下，燃烧所需的最低温度约为40℃。

（3）二氧化碳可以被氢氧化钠（NaOH）溶液完全吸收，其与氢氧化钠（NaOH）反应生成易溶于水的碳酸钠和水。

（实验操作、记录、分析）

实验一：探究吸入的空气

（1）先检查装置的__________________，装入试剂，在医用输液袋中装入V mL空气，连接装置。

（2）打开弹簧夹K1、K2，缓慢将袋中的气体全部排除。读出量筒中液体体积为V1mL。锥形瓶中氢氧化钠溶液的作用是________________。

（3）关闭弹簧夹 K1、K2，再____________（填操作方法），以促使白磷迅速燃烧。待瓶中气体冷却至室温，打开 K2，____________(填现象），读出量筒中液体体积为V2mL，其数值等于已反应的_________之外的气体总体积。

实验二：探究呼出的气体

（4）如图2所示，把氧气、二氧化碳、水蒸气（测湿度）探头放入袋中，开始采集数据，然后向袋内呼出气体。采集的数据经处理如图3所示，表示二氧化碳体积分数变化的是__________（填“X”或“Y”或“Z”）。Y 的体积分数在 60s 之后逐渐减小的原因是______________。

（数据处理）

（5）实验一中，人体吸入的空气中二氧化碳的体积分数是_________（用百分数或分数表示，下同），氧气的体积分数是_________。

（6）实验二中，200s 时没有被测定的气体所占的总体积分数为__________。

（实验结论）

（7）通过实验探究，可知人体吸收的空气与呼出气体组成有何不同？（任写一条即可）______。

Answer 1

【答案】气密性除去或吸收空气中的二氧化碳向烧杯中倒入热水水倒吸进入锥形瓶氧气和二氧化碳Z水蒸气冷凝(V—V1)/V(V1—V2)/V76.66%人体呼出的气体中CO2的含量高于吸收的空气中CO2的含量

【解析】

（1）实验前应先检查装置的气密性，装入试剂，在医用输液袋中装入VmL气体，连接装置；

（2）氢氧化钠溶液易与二氧化碳反应生成可以溶于水的碳酸钠和水，锥形瓶中氢氧化钠溶液的作用是吸收气体中的二氧化碳，利用减少的液体体积测出二氧化碳的含量；

（3）关闭弹簧夹K1、K2，再向烧杯中加入热水（热水温度大于40°C），以促使白磷迅速燃烧，待瓶中气体冷却至室温，打开K2，量筒中的水倒吸，读出量筒中液休体积为V2mL，其数值等于己反应的氧气和二氧化碳之外的气体总体积；

（4）把氧气、二氧化碳、水蒸气（测湿度）探头放入袋中，开始采集数据（如图1），然后向袋内吹入气体，采集的数据经处理得到图2，由于呼出气体中二氧化碳增多和水蒸气增多，氧气减少，表示二氧化碳体积分数变化的是Z，Y的体积分数在60s后逐渐减小的原因是水蒸气冷凝；

（5）实验一中，二氧化碳的体积分数表达式是：×100%；氧气的体积分数表达式是：×100%；

（6）由图示可知：200s时未采集数据的所有气体体积分数：1-17.17%-3.67%-2.50%=76.66%；

（7）人体的新陈代谢需要消耗氧气，同时产生二氧化碳，因此呼出气体中所含的氧气的含量比人体吸入空气中氧气含量低，二氧化碳的含量比人体吸入空气中的二氧化碳多。