化學課Ⅰ.同學們?yōu)檠芯咳梭w呼出氣體的主要成分及含量，設(shè)計了如下實驗。
【提出問題】呼出的氣體中有哪些主要成分？它們的體積含量是多少？
【查閱資料】
①人類進行呼吸作用的主要形式是有氧呼吸，通過酶的催化作用，把糖類等有機物轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，呼出的氣體中仍含有O2。
②CO2難溶于飽和的碳酸氫鈉（NaHCO3）溶液。
③澄清石灰水的主要成分是氫氧化鈣【化學符號為Ca（OH）2】。
④氫氧化鈉（NaOH）與氧氧化鈣的化學性質(zhì)相似，能與二氧化碳反應(yīng)生成可溶性碳酸鈉和水。
【假設(shè)與猜想】呼出的氣體中主要成分是N2、O2、CO2、水蒸氣等。
【設(shè)計方案并實驗】
實驗1：某興趣小組同學設(shè)計實驗來驗證人體呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳。
（1）初始實驗：如圖所示，甲同學通過導(dǎo)管向澄清石灰水中吹氣，觀察到澄清石灰水變渾濁，于是得出結(jié)論：人體呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳。
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經(jīng)過討論，同學們認為圖中實驗不足以得出正確結(jié)論，原因是吸入的空氣中
含有二氧化碳
含有二氧化碳
。
（2）改進實驗：同學們改進實驗裝置如圖所示。檢驗氣密性良好后，在A、B瓶中裝入等濃度等體積、足量的澄清石灰水。乙同學對著同一套裝置吹嘴做了相同時長、相同氣流速度的吸氣和呼氣，通過單向閥控制后的吸氣步驟和呼氣步驟氣流方向如圖所示，觀察現(xiàn)象。
①實驗時做相同時長、相同氣流速度的吸氣和呼氣動作的目的是 保證吸入和呼出的氣體總量不變
保證吸入和呼出的氣體總量不變
，便于對比實驗現(xiàn)象。
②實驗過程中若觀察到 吸氣時A、B瓶內(nèi)澄清石灰水都不變渾濁，呼氣時B瓶內(nèi)澄清石灰水變渾濁，A瓶內(nèi)澄清石灰水不渾濁
吸氣時A、B瓶內(nèi)澄清石灰水都不變渾濁，呼氣時B瓶內(nèi)澄清石灰水變渾濁，A瓶內(nèi)澄清石灰水不渾濁
現(xiàn)象，則說明人體呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳。
（3）數(shù)字化實驗：同學們又進行如圖實驗，把氧氣濃度、二氧化碳濃度和濕度傳感器探頭放入有少量空氣的保鮮袋中，打開儀器開始采集數(shù)據(jù)，然后向袋內(nèi)呼出氣體。采集的數(shù)據(jù)如圖所示，縱坐標為某一氣體體積分數(shù)（%），橫坐標為時間（s）。
?
①能說明人體呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳的曲線是 X
X
。（填“X”、“Y”或者“Z”）
②根據(jù)圖中信息，推斷Y曲線在先上升后又略有下降的可能的原因是 開始呼出的氣體中水蒸氣不斷增加，其體積分數(shù)不斷增大，隨著部分水蒸氣冷凝成液態(tài)水，使得水蒸氣體積分數(shù)略有減小
開始呼出的氣體中水蒸氣不斷增加，其體積分數(shù)不斷增大，隨著部分水蒸氣冷凝成液態(tài)水，使得水蒸氣體積分數(shù)略有減小
。
實驗Ⅱ：定量測定呼出的氣體中主要氣體的體積含量。
同學們在老師的指導(dǎo)下設(shè)計了如圖所示裝置（B是帶刻度的量氣裝置）。
?
| 實驗操作 |
主要實驗現(xiàn)象 |
實驗結(jié)論及解釋 |
| ① |
檢查裝置的氣密性。向裝置中加入藥品，關(guān)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(guān)閉d,并冷，卻到室溫。 |
B中液體進入到A中，B中液體減少500mL。 |
收集500mL氣體。 |
| ③ |
關(guān)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中的液體部分進入B中，B中的氣體全部進入C中，C中的部分液體進入D中，D中液體為475mL。 |
呼出氣體中的二氧化碳被氫氧化鈉溶液吸收。 |
| ④ |
關(guān)閉e、f,用凸透鏡聚光引燃白磷。 |
白磷燃燒，主要實驗現(xiàn)象i |
呼出氣體中含有O2。 |
| ⑤ |
待白磷熄滅并冷卻到室溫，打開f。 |
D中的液體部分進入C中，D中的剩余液體為400mL |
實驗結(jié)論。 |
（1）主要實驗現(xiàn)象i：白磷燃燒，
產(chǎn)生大量白煙，并放出大量的熱
產(chǎn)生大量白煙，并放出大量的熱
。
（2）實驗結(jié)論：呼出的氣體中含有O
2，且氧氣的體積分數(shù)為
15%
15%
。
（3）【實驗反思】①該實驗設(shè)計依據(jù)的N
2性質(zhì)有
ABCD
ABCD
（填字母序號）。
A.不能與白磷發(fā)生反應(yīng)
B.難溶于水
C.不能和NaOH溶液反應(yīng)
D.不能燃燒也不支持燃燒
②若上述實驗所測O
2的體積分數(shù)偏小，結(jié)合實驗具體情況分析其可能的原因：
實驗Ⅱ操作④中，白磷熄滅后C中氣體未完全冷卻就打開f并讀數(shù)
實驗Ⅱ操作④中，白磷熄滅后C中氣體未完全冷卻就打開f并讀數(shù)
。
