Question

溶液图表示研究人体吸入气体与呼出气体成分差异的实验装置，实验过程中要求被测试者通过2吸入气体，通过3呼出气体．
（1）实验装置存在错误，指出哪两根玻璃管应变短一点：______．
（2）以下问题假定实验装置是正确的：
（3）几次呼吸后，烧杯X和Y内溶液的颜色分别是______和______．
（4）如果用含有指示剂甲基橙（变色范围是pH＜3.1的变红，pH＞4.4的变黄）的NAHCO₃溶液代替图中Ca（OH）₂溶液，几次呼吸后，烧瓶X和Y内的颜色将分别是______和______．
（5）从（3）中可得出关于吸入气体与呼出气体成分的区别是______．
（6）在气体通过2时，肋间肌和膈肌所处的状态是______，此时肺内的气压______大气压，流经肺的血液的变化是______．
（7）气体通过3时，胸廓的容积变化是______，膈肌顶部______．
（8）人体从外界吸入的氧主要用于体内______的分解，释放能量维持人体的各项生理活动．在基础条件下，一个中等身材的成年男子每天需要消耗5858kJ的热量．若某中等身材的成年男子，由于某种疾病不能进食，只能靠输液维持，则在24h内至少需输10%的葡萄糖溶液约______毫升．

Answer 1

解：（1）实验过程中要求被测试者通过2吸入气体，通过3呼出气体，而烧杯A中2玻璃管插入石灰水中，不能吸气，因此2玻璃管应变短一点，不能插入石灰水中；烧杯B中4玻璃管的作用是向外排气，而4玻璃管插入插入石灰水中，不能向外排气，因此4玻璃管应变短一点，不能插入石灰水中．
（3）X烧杯是进气口，为人体吸入的气体，Y烧杯为出气口，为人体呼出的气体，人呼吸时将空气中的氧气转化为二氧化碳，所以呼出气体中二氧化碳的含量比空气中的二氧化碳含量高，X烧杯中的石灰水通过的是空气，因此烧杯X内的现象是澄清的石灰水没有变浑浊；Y烧杯中的石灰水通过的是呼出的气体，因此Y烧杯中的澄清的石灰石变浑浊．
（4）如果用含有指示剂甲基橙（变色范围是pH＜3.1的变红，pH＞4.4的变黄）的NAHCO₃溶液代替图中Ca（OH）₂溶液，几次呼吸后，烧瓶X还是显示碱性，因此变黄色；Y内由于人呼入的气体中含有二氧化碳，致使溶液显示酸性，所以溶液的颜色为红色．
（5）根据探究的问题，此实验得出的实验结论是人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳气体．
（6）在气体通过2时，表明是吸气时状态，此时肋间外肌、膈肌收缩→肋骨向上向外移动（膈肌顶部下降）→胸廓扩大、胸腔容积增大→肺扩张→外界大气压力大于肺内气压→外界气体进入肺；流经肺的血液的变化是由静脉血变成动脉血．
（7）气体通过3时，表明此时处在呼气状态，呼气时：肋间外肌、膈肌舒张，→肋骨下降，膈肌顶部回升→胸腔容积缩小→肺借弹性回缩→导致肺内气压增大→肺内气体排出肺．
（8）人体从外界吸入的氧主要用于体内有机物的分解，释放能量维持人体的各项生理活动．已知，在标准状况下，每克葡萄糖[C₆H₁₂O₆]分解时产生的热量为17.15千焦设一昼夜内至少需输入10%葡萄糖溶液ymL，则：5858÷17.15=10%y，解得y≈3416mL
故答案为：
（1）2和4；
（3）澄清的石灰水没有变浑浊；澄清的石灰石变浑浊．
（4）黄色 红色
（5）人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳气体
（6）收缩 小于 由静脉血变成动脉血
（7）变小 上升
（8）有机物 3416
分析：此题是一道实验操作题，首先从认真观察该实验装置入手．知道二氧化碳有能使澄清的石灰水变浑浊的特性，
点评：此题综合性强，有一定的难度，需要细心解答．