化學(xué)課Ⅰ.同學(xué)們?yōu)檠芯咳梭w呼出氣體的主要成分及含量，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。
【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(jìn)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(jī)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(xué)符號(hào)為Ca（OH）₂】。
④氫氧化鈉（NaOH）與氧氧化鈣的化學(xué)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(jì)方案并實(shí)驗(yàn)】
實(shí)驗(yàn)1：某興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證人體呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳。
（1）初始實(shí)驗(yàn)：如圖所示，甲同學(xué)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。
??
經(jīng)過討論，同學(xué)們認(rèn)為圖中實(shí)驗(yàn)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(jìn)實(shí)驗(yàn)：同學(xué)們改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。檢驗(yàn)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(xué)對(duì)著同一套裝置吹嘴做了相同時(shí)長(zhǎng)、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(shí)驗(yàn)時(shí)做相同時(shí)長(zhǎng)、相同氣流速度的吸氣和呼氣動(dòng)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(duì)比實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
②實(shí)驗(yàn)過程中若觀察到

吸氣時(shí)A、B瓶?jī)?nèi)澄清石灰水都不變渾濁，呼氣時(shí)B瓶?jī)?nèi)澄清石灰水變渾濁，A瓶?jī)?nèi)澄清石灰水不渾濁

吸氣時(shí)A、B瓶?jī)?nèi)澄清石灰水都不變渾濁，呼氣時(shí)B瓶?jī)?nèi)澄清石灰水變渾濁，A瓶?jī)?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(shí)驗(yàn)：同學(xué)們又進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn)，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(biāo)為某一氣體體積分?jǐn)?shù)（%），橫坐標(biāo)為時(shí)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?jǐn)?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?jǐn)?shù)略有減小

開始呼出的氣體中水蒸氣不斷增加，其體積分?jǐn)?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?jǐn)?shù)略有減小

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實(shí)驗(yàn)Ⅱ：定量測(cè)定呼出的氣體中主要?dú)怏w的體積含量。
同學(xué)們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下設(shè)計(jì)了如圖所示裝置（B是帶刻度的量氣裝置）。
?

實(shí)驗(yàn)操作		主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)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(jìn)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(jìn)入B中，B中的氣體全部進(jìn)入C中，C中的部分液體進(jìn)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(shí)驗(yàn)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(jìn)入C中，D中的剩余液體為400mL	實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

（1）主要實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)論：呼出的氣體中含有O₂，且氧氣的體積分?jǐn)?shù)為

15%

15%

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（3）【實(shí)驗(yàn)反思】①該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)依據(jù)的N₂性質(zhì)有

ABCD

ABCD

（填字母序號(hào)）。
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(shí)驗(yàn)所測(cè)O₂的體積分?jǐn)?shù)偏小，結(jié)合實(shí)驗(yàn)具體情況分析其可能的原因：

實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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)

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