化學課上,同學們做了人體呼出的氣體使澄清的石灰水變渾濁的實驗后,對呼出的氣體中主要成分及含量非常好奇,設計實驗進行探究。
【提出問題】呼出的氣體中有哪些主要成分,它們的含量是多少?
【查閱資料】
①呼出的氣體中仍含有O2;
②CO2在飽和NaHCO3溶液中的溶解度非常??;
③CO2和NaOH溶液反應生成碳酸鈉和水。
【猜想與實驗】
猜想:呼出的氣體中主要成分是N2、O2、CO2、水蒸氣等。
實驗:驗證呼出的氣體中含有N2、O2、CO2,并測定其含量,同學們在老師的指導下設計了如圖所示裝置(B是帶刻度的量氣裝置)。
(1)實驗記錄
實驗操作 | 主要實驗現象 | 實驗結論與解釋 | |
① | 檢查裝置的氣密性,向裝置中加入藥品,關閉止水夾a~f | / | 裝置的氣密性良好 |
② | 打開b、c、d,向B中吹入一定量氣體后關閉d,并冷卻到室溫 | 收集500mL氣體 | |
③ | 關閉b,打開a、e、f,用打氣筒向A中緩緩充氣,直到B中氣體剛好全部排出 |
A中液面下降,B中液面上升至最高,C中左側導管口有氣泡產生,且C中液面下降,液體沿導管流入D中 A中液面下降,B中液面上升至最高,C中左側導管口有氣泡產生,且C中液面下降,液體沿導管流入D中 ,D中液體為475mL |
反應的化學方程式為 CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O |
④ | 關閉e、f,用凸透鏡聚光引燃白磷 | 呼出的氣體中含有O2 | |
⑤ | 待白磷熄滅并冷卻到室溫,打開f |
D中液體倒吸入C瓶中,C瓶中液面上升 D中液體倒吸入C瓶中,C瓶中液面上升 ,D中剩余液體為400mL |
呼出的氣體中含有N2 |
呼出的氣體中主要成分的含量
N2 | O2 | CO2 | |
體積/mL |
400 400
|
75 75
|
25 25
|
體積分數/% |
80 80
|
15 15
|
5 5
|
【實驗反思】
(1)該實驗設計依據的N2性質有
ABD
ABD
(填字母序號)。A.難溶于水
B.不能和NaOH溶液反應
C.無色無味的氣體
D.不能燃燒,也不支持燃燒
(2)實驗Ⅱ操作⑤中,若C中氣體未完全冷卻就打開f并讀數,則所測O2的體積分數
偏小
偏小
(填“偏小”、“不變”或“偏大”)。(3)該實驗中裝置C的作用是
測定呼出氣體中二氧化碳和氧氣的體積
測定呼出氣體中二氧化碳和氧氣的體積
。【考點】吸入空氣與呼出氣體的比較.
【答案】A中液面下降,B中液面上升至最高,C中左側導管口有氣泡產生,且C中液面下降,液體沿導管流入D中;D中液體倒吸入C瓶中,C瓶中液面上升;400;75;25;80;15;5;ABD;偏??;測定呼出氣體中二氧化碳和氧氣的體積
【解答】
【點評】
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