Question

化學課上，同學們對人體呼出的氣體中的主要成分及含量非常好奇，設計了如下實驗進行相關的探究。

【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難溶于飽和NaHCO₃溶液；

③氫氧化鈉[化學符號為NaOH]與氫氧化鈣[化學符號為Ca(OH)₂]的化學性質相似，能與二氧化碳反應生成可溶性的碳酸鈉和水。

【假設與猜想】呼出的氣體中主要成分是N₂、O₂、CO₂、水蒸氣等。

【設計方案并實驗】

實驗I：定性檢驗呼出的氣體中含有CO₂、O₂和水蒸氣。

實驗操作	主要實驗現象	實驗結論
	_________________	呼出的氣體中含有CO2
	________________	呼出的氣體中含有O2
	________________	呼出的氣體中含有水蒸氣

實驗II：定量測定呼出的氣體中N₂的含量。

同學們在老師的指導下設計了如下圖所示裝置（B是帶刻度的量氣裝置）。

實驗操作	主要實驗現象	實驗結論及解釋
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。	B中液體進入到A中，B中液體減少500 mL。	收集500 mL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。	________，D中液體為475 mL。	反應的化學方程式為________。
④	關閉e、f，用凸透鏡聚光引燃白磷。	白磷燃燒，________。	反應的化學方程式為________。
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中剩余液體為400 mL。	呼出的氣體中含有N2，且氮氣的體積分數為_____%。

   【實驗反思】（1）該實驗設計依據的N₂性質有    （填字母序號）。

A．不能與白磷發生反應             B．難溶于水

C．不能和NaOH溶液反應           D．不能燃燒，也不支持燃燒

E．無色無味的氣體                  F．相同條件下，密度比空氣的密度小

（2）若上述實驗所測N₂的體積分數偏大，結合實驗具體情況分析其可能原因是____。

Answer 1

實驗1：主要實驗現象：

澄清石灰水變渾濁，  燃著的蠟燭逐漸熄滅， 玻璃片上有白霧出現。

實驗2：③實驗現象：

A中的液體部分進入B中，B中的氣體全部進入C中，C中液體部分進入D中；

③實驗結論及解釋：CO₂ + 2NaOH = Na₂CO₃ + H₂O

④實驗現象：產生大量白煙，放熱；

④實驗結論及解釋：4P + 5O₂        2P₂O₅   ；

⑤實驗結論及解釋：80% 。

【實驗反思】（1）A、B、C、D ；

（2）白磷用量不足。