化学课Ⅰ.同学们为研究人体呼出气体的主要成分及含量，设计了如下实验。
【提出问题】呼出的气体中有哪些主要成分？它们的体积含量是多少？
【查阅资料】
①人类进行呼吸作用的主要形式是有氧呼吸，通过酶的催化作用，把糖类等有机物转化为二氧化碳和水，呼出的气体中仍含有O₂。
②CO₂难溶于饱和的碳酸氢钠（NaHCO₃）溶液。
③澄清石灰水的主要成分是氢氧化钙【化学符号为Ca（OH）₂】。
④氢氧化钠（NaOH）与氧氧化钙的化学性质相似，能与二氧化碳反应生成可溶性碳酸钠和水。
【假设与猜想】呼出的气体中主要成分是N₂、O₂、CO₂、水蒸气等。
【设计方案并实验】
实验1：某兴趣小组同学设计实验来验证人体呼吸作用产生二氧化碳。
（1）初始实验：如图所示，甲同学通过导管向澄清石灰水中吹气，观察到澄清石灰水变浑浊，于是得出结论：人体呼吸作用产生二氧化碳。
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经过讨论，同学们认为图中实验不足以得出正确结论，原因是吸入的空气中

含有二氧化碳

含有二氧化碳

。
（2）改进实验：同学们改进实验装置如图所示。检验气密性良好后，在A、B瓶中装入等浓度等体积、足量的澄清石灰水。乙同学对着同一套装置吹嘴做了相同时长、相同气流速度的吸气和呼气，通过单向阀控制后的吸气步骤和呼气步骤气流方向如图所示，观察现象。
①实验时做相同时长、相同气流速度的吸气和呼气动作的目的是

保证吸入和呼出的气体总量不变

保证吸入和呼出的气体总量不变

，便于对比实验现象。
②实验过程中若观察到

吸气时A、B瓶内澄清石灰水都不变浑浊，呼气时B瓶内澄清石灰水变浑浊，A瓶内澄清石灰水不浑浊

吸气时A、B瓶内澄清石灰水都不变浑浊，呼气时B瓶内澄清石灰水变浑浊，A瓶内澄清石灰水不浑浊

现象，则说明人体呼吸作用产生二氧化碳。
（3）数字化实验：同学们又进行如图实验，把氧气浓度、二氧化碳浓度和湿度传感器探头放入有少量空气的保鲜袋中，打开仪器开始采集数据，然后向袋内呼出气体。采集的数据如图所示，纵坐标为某一气体体积分数（%），横坐标为时间（s）。
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①能说明人体呼吸作用产生二氧化碳的曲线是

X

X

。（填“X”、“Y”或者“Z”）
②根据图中信息，推断Y曲线在先上升后又略有下降的可能的原因是

开始呼出的气体中水蒸气不断增加，其体积分数不断增大，随着部分水蒸气冷凝成液态水，使得水蒸气体积分数略有减小

开始呼出的气体中水蒸气不断增加，其体积分数不断增大，随着部分水蒸气冷凝成液态水，使得水蒸气体积分数略有减小

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实验Ⅱ：定量测定呼出的气体中主要气体的体积含量。
同学们在老师的指导下设计了如图所示装置（B是带刻度的量气装置）。
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实验操作		主要实验现象	实验结论及解释
①	检查装置的气密性。向装置中加入药品，关闭止水夹a～f		装置的气密性良好。
②	打开b、c、d,向B中吹入一定量气体后关闭d,并冷，却到室温。	B中液体进入到A中，B中液体减少500mL。	收集500mL气体。
③	关闭b,打开a、e、f,用打气筒向A中缓缓充气，直到B中气体刚好全部排出。	A中的液体部分进入B中，B中的气体全部进入C中，C中的部分液体进入D中，D中液体为475mL。	呼出气体中的二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收。
④	关闭e、f,用凸透镜聚光引燃白磷。	白磷燃烧，主要实验现象i	呼出气体中含有O2。
⑤	待白磷熄灭并冷却到室温，打开f。	D中的液体部分进入C中，D中的剩余液体为400mL	实验结论。

（1）主要实验现象i：白磷燃烧，

产生大量白烟，并放出大量的热

产生大量白烟，并放出大量的热

。
（2）实验结论：呼出的气体中含有O₂，且氧气的体积分数为

15%

15%

。
（3）【实验反思】①该实验设计依据的N₂性质有

ABCD

ABCD

（填字母序号）。
A.不能与白磷发生反应
B.难溶于水
C.不能和NaOH溶液反应
D.不能燃烧也不支持燃烧
②若上述实验所测O₂的体积分数偏小，结合实验具体情况分析其可能的原因：

实验Ⅱ操作④中，白磷熄灭后C中气体未完全冷却就打开f并读数

实验Ⅱ操作④中，白磷熄灭后C中气体未完全冷却就打开f并读数

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