Question

4．在一次市級化學研討課上，化學老師帶領學生探究人體吸入的空氣和呼出空氣的氣體成分的差異．
空氣的成分按體積計算，大約是：氮氣占78%、O₂占21%、稀有氣體占0.94%，CO₂占0.03%，其他氣體和雜志占0.03%．
【提出問題】呼出的氣體中主要含有哪些物質以及它們的含量是多少？
【實驗探究】（1）某小組設計了下列實驗方案，請你幫助該小組同學完成下列表格．

實驗	實驗操作	實驗現象	結論
1	取兩塊干燥的玻璃片，向一塊干燥的玻璃片上哈氣	哈氣的玻璃片 表面有一層水霧	呼出的氣體中含有較多的水蒸氣
2	向澄清的石灰水中吹氣	澄清石灰水變渾濁	呼出的氣體中含有較多的CO2

（2）寫出實驗2反應的化學方程式CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（3）該小組同學在進行交流時，其他同學對他們的設計提出質疑，認為實驗2沒有進行對照實驗，得出的結論不可靠，提出質疑的理由是空氣中也含有二氧化碳．針對出現的問題，化學老師用CO₂傳感器測量呼出的氣體中CO₂的含量（體積分數），曲線如圖所示．

【得出結論】人體呼出的氣體中水蒸氣、二氧化碳的含量比空氣中的多．
（4）請設計實驗探究人體吸入的空氣和呼出的氣體中氧氣的含量的差異．

實驗操作	實驗現象	結論
將燃著的木條分別插入盛有空氣和呼出氣體的集氣瓶中	如果空氣中的木條燃燒更旺	吸入的空氣比呼出的氣體中氧氣的含量大

Answer 1

分析 根據空氣中各成分的體積分數進行分析解答即可；
（1）根據使用結論可推斷寫出實驗現象；
（2）首先根據反應原理找出反應物、生成物、反應條件，根據化學方程式的書寫方法、步驟進行書寫即可．
（3）根據空氣中也含有二氧化碳分析；
（4）根據氧氣助燃的性質分析．

解答 解：空氣的成分按體積計算，大約是：氮氣占78%、氧氣占21%、稀有氣體占0.94%、二氧化碳占0.03%、其它氣體和雜質占0.03%．
故答案為：21%；0.03%．
（1）要測定呼出的氣體中主要含有哪些物質以及它們的含量是多少，可取兩塊干燥的玻璃片，向一塊干燥的玻璃片上哈氣，玻璃片表面有一層水霧，說明呼出的氣體中含有較多的水蒸氣．
（2）石灰水中的溶質是氫氧化鈣，能與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈣沉淀和水，反應的化學方程式為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
（3）空氣中也含有二氧化碳，同樣也能夠使澄清的石灰水變渾濁．所以同學們認為實驗2沒有進行對照實驗，得出的結論不可靠，是有道理的．通過實驗可知：人體呼出的氣體中水蒸氣、二氧化碳的含量比空氣中的要多．
（4）氧氣能夠助燃，所以可以設計實驗如下：將燃著的木條分別插入盛有空氣和呼出氣體的集氣瓶中，如果空氣中的木條燃燒更旺，說明吸入的空氣比呼出的氣體中氧氣的含量大．
故答案為：（1）
（2）CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
（3）空氣中也含有二氧化碳；
（4）

實驗操作	實驗現象	結論
將燃著的木條分別插入盛有空氣和呼出氣體的集氣瓶中	如果空氣中的木條燃燒更旺	吸入的空氣比呼出的氣體中氧氣的含量大

點評 呼吸前后氣體成分會有所變化，主要是呼吸后氧氣含量降低，二氧化碳和水會有所增大．檢驗的方法是采用對比實驗的方法進行，依據已知的物質的性質分別對空氣樣品和呼出氣體進行對比試驗，現象不同判斷氣體成分的不同．