Question

完成了本學期化學學習任務，化學興趣小組的同學想利用所學的知識對“我們吸入的空氣和呼出的氣體有什么不同？”作進一步的探究，請你參與以下活動，完成空白部分的內容：
探究方案一：定量探究呼出氣體中氧氣的含量．
[查閱資料]銅在加熱條件下可吸收氧氣，生成黑色的氧化銅固體，不易與其他氣體發(fā)生化學反應．
[實驗過程]步驟一：先用塑料袋收集呼出氣體，再用注射器從塑料袋中抽取50mL氣體．
步驟二：由兩個注射器組成的密閉系統(tǒng)內有50mL呼出氣體（如圖所示）．然后給裝有銅絲的玻璃管加熱，同時交替緩慢推動兩個注射器的活塞，至玻璃管內的銅絲變黑，且較長時間內無進一步變化．停止加熱后，待裝置冷卻至室溫時，將氣體全部推至左邊注射器中．此時，左邊注射器中氣體體積的讀數(shù)為41.8mL．（假設玻璃管內的體積忽略不計）
①實驗中用塑料袋收集而不用排水法收集呼出的氣體的優(yōu)點是

 

．
②在加熱銅絲的過程中，交替緩慢推動兩注射器的目的是

 

，實驗中發(fā)生的反應化學方程式

 

．
這一定量實驗的關鍵是

 

．
③所收集的呼出氣體中氧氣的含量（按體積分數(shù)計算）是

 

，說明呼出的氣體中氧氣含量比吸人的空氣中氧氣的含量

 

 （填“高”或“低”）．
探究方案二：定量探究呼出氣體中二氧化碳的含量．請你應用所學知識設計實驗方案，探
究呼出氣體中二氧化碳的含量．簡要寫出實驗原理．

 

．

Answer 1

分析：探究方案一：①從防止收集過多水蒸氣考慮；
②由實驗條件可推出交替緩慢推動兩個注射器的目的是使封閉空間的氧氣充分反應；
③根據(jù)密閉容器內的氣體的體積和剩余氣體的體積計算出所收集的呼出氣體中氧氣的含量；
探究方案二：根據(jù)二氧化碳與石灰水反應的特性測定．

解答：解：探究方案一：①用塑料袋收集而不用排水法收集呼出的氣體，可以防止氣體中增加水蒸氣；
②交替緩慢推動兩個注射器的目的是使封閉空間的氧氣與銅網充分接觸，使空氣中的氧氣與銅網充分反應；化學反應式是
2Cu+O₂

△   .

2CuO；為是實驗結果準確，一定要在實驗前檢查裝置的氣密性；
③注射器內吸入的是50mL氣體，實驗結束后剩余41.8mL氣體，與氧化銅反應的氧氣體積是50-41.8=8.2mL，所收集的呼出氣體中氧氣的含量是：

8.2

50

×100%=16.4%；空氣中氧氣的體積分數(shù)是21%，所以呼出的氣體中氧氣含量比吸人的空氣中氧氣的含量低．
故答案為：①防止氣體中增加水蒸氣；②使氧氣充分與銅絲反應；2Cu+O₂

△   .

2CuO；裝置氣密性良好；③16.4%；低．
探究方案二：我們可以收集一定量的呼出氣體，然后根據(jù)澄清石灰水可與二氧化碳反應，測定石灰水增加的體積，從而計算出二氧化碳的體積，最后計算出呼出氣體中二氧化碳的含量．
故答案為：根據(jù)澄清石灰水可與二氧化碳反應測定二氧化碳的含量．

點評：本題能通過實驗探究的方式考查了銅與氧氣的反應，呼出氣體中氧的體積分數(shù)，提高了學生學以致用的意識．