Question

潛水員下潛10　m，所受壓強約為2×10⁵Pa（p_大氣壓+p_水柱壓），下潛20　m，約為3×10⁵Pa．已知某溫度時，He、N₂、O₂在1mL水中溶解體積依次為：0.008mL、0.013mL、0.025mL．又知，壓強不很大時，氣體溶解于水的體積幾為定值．如N₂的壓強分別為1×10⁵Pa、2×10⁵Pa、3×10⁵Pa時，在1mL水中溶解體積均為0.013mL．
（1）為什么供潛水員呼吸的是He和 O₂的混合氣體？（設氣體在血液中溶解體積和水中的相近）______．
（2）為什么潛水員上浮速度不能快？______．

Answer 1

解：根據題中信息，He、N₂、O₂在1mL水中溶解體積依次為：0.008mL、0.013mL、0.025mL，氮氣的溶解體積遠遠大于He和O₂，因此供潛水員呼吸的是He和 O₂的混合氣體．在水底由于壓強增大，使血液中溶解的氣體增多，從水底上浮過程中由于壓強的減小使氣體從血液中釋放出來，二氧化碳溶解度大可以很快溶解，但是氧氣和氮氣卻不能很快溶解，在血液中形成氣泡使血管拴塞，從而導致嚴重后果，所以潛水員從水底上浮時必須緩慢上浮．
故答案為：（1）He的溶解體積小于N₂；
（2）上浮，氣壓下降，原先溶于血液中的氣體將逸出，快速上浮，氣壓下降快，逸出氣體多而堵塞血管．
分析：本考點屬于氧氣的用途，氧氣的用途主要有兩個：支持燃燒和供給呼吸．結合題目給出的信息，潛水員在深水下也需要氧氣來供給呼吸，同時因He的溶解體積小于N₂，所以潛水員呼吸的是He和 O₂的混合氣體．根據氣體的溶解度與溫度、壓強的關系進行解答．
點評：氧氣的性質和用途是最基礎的考點之一，同學們只要抓住要點：性質決定用途，用途又反映性質，此類考點就迎刃而解．