Question

【題目】化學小組用如圖所示自制裝置進行“人體吸入和呼出氣體成分”的探究。

（提出假設）人體呼出氣體中二氧化碳的含量高于吸入氣體

（進行實驗）

實驗 1

步驟	操作	現象
①	在飲料瓶中裝水至沒過長吸管底端，對著短吸管緩慢吹氣	水從長吸管端快速流出
②	將飲料瓶中裝滿水，對著短管吹氣，用排水法收集呼出氣體，將燃著的木條快速伸入飲料瓶中	飲料瓶中木條熄滅
③	將水倒掉，向飲料瓶中加入澄清石灰水至沒過長吸管底，從短吸管端吸氣 30 秒，觀察石灰水的變化；再從長吸管端吹氣 30 秒， 觀察石灰水的變化

(1)步驟①說明，自制裝置的氣密性_______(填“良好”或“不良”)。

(2)解釋步驟①中出現相應實驗現象的原因：______。

(3)步驟②中的現象_______(填“能”或“不能”)證明呼出氣體中含二氧化碳，原因是______。

(4)若假設成立，步驟③中，預期會觀察到的現象是_______。

實驗2

實驗1中有同學發現，吹氣一段時間后發現，渾濁的石灰水重新變得澄清。他用上述裝置加入與實驗1等體積的石灰水，做下列實驗來研究這一問題。

實驗編號	石灰水濃度	持續吹氣時間	瓶底現象
2﹣1	0.16%	30 秒	澄清石灰水變渾濁
2﹣2	0.16%	2 分鐘	澄清石灰水先變渾濁，后又變得澄清
2﹣3	0.08%	30 秒	澄清石灰水先變渾濁，后又得澄清
2﹣4	0.08%	2 分鐘	澄清石灰水先變渾濁，后又變得澄清

（反思與評價）

(5)能說明石灰水重新變澄清與石灰水濃度有關的實驗是______(填實驗編號)。

(6)實驗Ⅰ中，吹氣時間均為 30 秒，有同學觀察到石灰水變澄清，而有的學生未觀察到，產生現象差異的可能原因是________。

Answer 1

【答案】良好 因呼出氣體大多數不易或難溶于水，所以對著短吸管緩慢吹氣，呼出的氣體進入瓶內，瓶內壓強變大，所以將水壓出 不能 呼出的氣體中還有氮氣，氮氣不能燃燒，也不能支持燃燒，所以氮氣也可以使燃著的木條熄滅 吸氣后的石灰水不渾濁，吹氣后的石灰水變渾濁 2-1、2-3 吹氣的速度不一致，相同時間內產生的二氧化碳不一樣多

【解析】

(1)步驟①說明，自制裝置的氣密性良好。

(2)解釋步驟①中出現相應實驗現象的原因：因呼出氣體大多數不易或難溶于水，所以對著短吸管緩慢吹氣，呼出的氣體進入瓶內，瓶內壓強變大，所以將水壓出。

(3)步驟②中的現象不能證明呼出氣體中含二氧化碳，原因是呼出的氣體中還有氮氣，氮氣不能燃燒，也不能支持燃燒，所以氮氣也可以使燃著的木條熄滅。

(4)若假設成立，步驟③中，預期會觀察到的現象是吸氣后的石灰水不渾濁，吹氣后的石灰水變渾濁。

(5)能說明石灰水重新變澄清與石灰水濃度有關的實驗是2-1、2-3，因為2-1、2-3濃度不同，在持續吹氣相同時間時2-1石灰水變渾濁，而2-3石灰水先變渾濁后又變得澄清。

(6)實驗Ⅰ中，吹氣時間均為 30 秒，有同學觀察到石灰水變澄清，而有的學生未觀察到，產生現象差異的可能原因是吹氣的速度不一致，相同時間內產生的二氧化碳不一樣多。