化學探索課上,同學們做了人體呼出的氣體使澄清石灰水變渾濁的實驗后,對呼出的氣體中主要成分及含量非常好奇,設計如下實驗進行探究。
【提出問題】呼出氣體中有哪些主要成分,它們的含量是多少?
【查閱資料】
(1)呼出氣體中仍含有O2;
(2)白磷和紅磷具有相似的化學性質(zhì),都可燃,都不能與氫氧化鈉溶液反應;
(3)二氧化碳可以被足量的氫氧化鈉溶液吸收,反應時無明顯現(xiàn)象;
(4)被液體浸泡后的白磷,只要與氧氣接觸且溫度達到40℃仍然可以燃燒。
【猜想與實驗】猜想:呼出的氣體中主要成分是N2、O2、CO2等;
實驗一:驗證呼出的氣體中主要成分是N2、O2、CO2,并測定其含量。同學們在老師的指導下設計了如圖1所示裝置。
【實驗記錄】
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。 |
/ |
裝置氣密性良好 |
(2)先將錐形瓶中裝滿氫氧化鈉溶液,打開彈簧夾K1、K2,將醫(yī)用輸液袋內(nèi)的500mL呼出氣體壓入錐形瓶中。關閉K1、K2,并冷卻至室溫。 |
錐形瓶中液面下降,原來空的量筒內(nèi)進入482mL液體。 |
呼出的氣體中CO2的體積為 18 18 mL。 |
(3)此時,錐形瓶中氫氧化鈉溶液的液面低于燃燒匙,再往燒杯中倒入80℃的熱水。 |
白磷燃燒,產(chǎn)生大量白煙,放出熱量 白磷燃燒,產(chǎn)生大量白煙,放出熱量
|
呼出的氣體中,含N2 396 396 mL,含O286 86 mL。 |
(4)待白磷熄滅并冷卻到室溫,打開K2。 |
量筒中部分液體倒吸入錐形瓶中;量筒中剩余液體為396mL。 |
實驗二:按圖2將O
2、CO
2、濕度(測水蒸氣)的傳感器探頭放入仍有少量空氣的食品保鮮袋中。打開儀器進行數(shù)據(jù)采集,并向袋內(nèi)呼出氣體。采集的數(shù)據(jù)如圖2(其中縱坐標均為某氣體的體積分數(shù)%,橫坐標均為時間s)。
(1)表示O
2體積分數(shù)變化的曲線是
Z
Z
(填“X”、“Y”或“Z”);
(2)Y曲線在約為60s時逐漸下降,后趨于穩(wěn)定。推測食品包裝袋內(nèi)可能看到的現(xiàn)象是
保鮮袋內(nèi)壁有水霧
保鮮袋內(nèi)壁有水霧
;
(3)有人認為教材中空氣成分的“其它氣體和雜質(zhì)”主要是指水蒸氣,由圖2判斷此說法是
錯誤
錯誤
(填“正確”或“錯誤”),理由是
保鮮袋里空氣中水的體積分數(shù)為1.98%,而空氣成分中其它氣體和雜質(zhì)體積分數(shù)只有0.03%
保鮮袋里空氣中水的體積分數(shù)為1.98%,而空氣成分中其它氣體和雜質(zhì)體積分數(shù)只有0.03%
。
【實驗反思】
(1)實驗一設計依據(jù)的N
2性質(zhì)有
ACD
ACD
(填選項序號);
A、難溶于水
B、無色無味
C、不和氫氧化鈉溶液反應
D、不能燃燒,也不支持燃燒
(2)實驗一的實驗操作(4)中,若錐形瓶中氣體未完全冷卻就打開K
2并讀數(shù),則所測氮氣的體積分數(shù)將
偏大
偏大
(填“偏小”、“不變”或“偏大”)。