Question

為了測(cè)定人體新陳代謝呼出氣體中CO₂的體積分?jǐn)?shù)，某學(xué)生課外小組設(shè)計(jì)了如下圖的實(shí)驗(yàn)裝置．實(shí)驗(yàn)中用過(guò)量NaOH溶液吸收氣體中的CO₂，準(zhǔn)確測(cè)量瓶I中溶液吸收CO₂后的增重及剩余氣體的體積（實(shí)驗(yàn)時(shí)只用嘴吸氣和呼氣），請(qǐng)?zhí)羁眨?br />
（1）圖中瓶Ⅱ的作用是

 

．
（2）對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置尚有如下A、B、C、D四種觀點(diǎn)，你認(rèn)為合理的是

 

．（填代號(hào)）
A．在E處增加CaCl₂干燥管　　　　　   B．在F處增加CaCl₂燥管
C．在E和F兩處增加CaCl₂干燥管　　　 D．不必增加干燥管
（3）將插入溶液的管子末端改成具有多孔的球泡（圖中的Ⅲ），有利于提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，其理由是

 

．
（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)先緩緩吸氣，再緩緩呼氣，反復(fù)若干次，得如下數(shù)據(jù)：瓶I溶液增重ag，收集到的氣體體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）為bL，該呼出氣體中CO₂的體積分?jǐn)?shù)是（列出算式）

 

．
（5）為防止實(shí)驗(yàn)中若猛吸猛呼，會(huì)造成不安全后果，將實(shí)驗(yàn)裝置如何改進(jìn)

 

．

Answer 1

分析：（1）吸氣時(shí)，空氣進(jìn)入錐形瓶Ⅱ，在加入呼吸口，此時(shí)空氣中的二氧化碳被錐形瓶Ⅱ中的氫氧化鈉吸收，防止呼出氣體中二氧化碳的含量測(cè)定；
（2）不需要測(cè)定吸入氣體的體積，從F中進(jìn)氣，又馬上進(jìn)入瓶Ⅱ，又與水接觸，從E管排出的氣體通常用排水法測(cè)量氣體的體積，含有水蒸氣又溶于水中，不影響測(cè)量結(jié)果；
（3）可增大氣體與溶液的接觸面積，使氣體中的（CO₂被充分吸收；
（4）瓶I溶液增重ag為二氧化碳的質(zhì)量，據(jù)此計(jì)算呼出氣體中二氧化碳的體積，二氧化碳的體積與收集到的氣體體積之和為呼出氣體的體積，進(jìn)而計(jì)算呼出氣體中二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)；
（5）猛吸時(shí)會(huì)把瓶1中的NaOH溶液吸人口中，猛呼時(shí)會(huì)把瓶II中的NaOH溶液吹出瓶外．

解答：解：（1）吸氣時(shí)，空氣進(jìn)入錐形瓶Ⅱ，在加入呼吸口，此時(shí)空氣中的二氧化碳被錐形瓶Ⅱ中的氫氧化鈉吸收，防止呼出氣體中二氧化碳的含量測(cè)定，
故答案為：除去吸人空氣中的CO₂；
（2）不需要測(cè)定吸入氣體的體積，從F中進(jìn)氣，又馬上進(jìn)入瓶Ⅱ，又與水接觸，從E管排出的氣體通常用排水法測(cè)量氣體的體積，含有水蒸氣又溶于水中，不影響測(cè)量結(jié)果，不需要增加干燥管，故選D；
（3）可增大氣體與溶液的接觸面積，使氣體中的CO₂被充分吸收，故答案為：可增大氣體與溶液的接觸面積，使氣體中的CO₂被充分吸收；
（4）瓶I溶液增重ag為二氧化碳的質(zhì)量，物質(zhì)的量為

ag

44g/mol

，標(biāo)準(zhǔn)狀況下二氧化碳的體積為

ag

44g/mol

×22.4L/mol，呼出氣體的總體積為（bL+

ag

44g/mol

×22.4L/mol），呼出氣體中二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)為

ag 44g/mol ×22.4L/mol

bL+ ag 44g/mol ×22.4L/mol

，
故答案為：

ag 44g/mol ×22.4L/mol

bL+ ag 44g/mol ×22.4L/mol

；
（5）猛吸時(shí)會(huì)把瓶1中的NaOH溶液吸人口中，猛呼時(shí)會(huì)把瓶II中的NaOH溶液吹出瓶外，會(huì)造成不安全后果，將實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)把a(bǔ)b處各放一個(gè)止水夾，
故答案為：把a(bǔ)b處各放一個(gè)止水夾．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)組成的分析應(yīng)用，審題后思考清楚實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理才是解題的關(guān)鍵．首先要考慮到吸入的氣體不能引入二氧化碳，呼出的二氧化碳要充分被吸收，題目難度中等．