某学习小组对人体吸入的空气与呼出的气体，进行了如下探究

（提出问题）人体吸入的空气与呼出的气体组成有什么不同？

（查阅资料）

（ 1 ）白磷（ P ）燃烧所需的最低温度为 40℃ 。白磷和红磷的燃烧产物相同。

（ 2 ）通常条件下，白磷与氢氧化钠溶液不反应。

（ 3 ）通常条件下，氢氧化钠（ NaOH ）溶液易与二氧化碳反应生成可以溶于水的碳酸钠和水。

（实验操作、记录、分析）

实验一：

（ 1 ）先检查装置的 _____ ，装入试剂，在医用输液袋中装入 VmL 空气，连接装置。

（ 2 ）打开弹簧夹 K ₁ 、 K ₂ ，缓慢将袋中的气体全部排出。读出量筒中液体体积为 V ₁ mL 。锥形瓶中氢氧化钠溶液的作用是 _____ 。

（ 3 ）关闭弹簧夹 K ₁ 、 K ₂ ，再 _____ （填操作方法），以促使白磷迅速燃烧。待瓶中气体冷却至室温，打开 K _2. 读出量筒中液体体积为 V ₂ mL ，其数值等于已反应的 _____ 之外的气体总体积。

写出上述白磷燃烧的化学方程式 _____ ，该反应过程中的能量转化形式是 _____ 能转化为 _____ 能。

实验二：

（ 4 ）把氧气、二氧化碳、水蒸气（测湿度）探头放入装有空气的食品保鲜袋中，开始采集数据，然后向袋内呼出气体。采集的数据经处理如图，表示二氧化碳体积分数变化的是 _____ （填 “X” 、 “Y” 或 “Z” ）。

（数据分析，得出结论）

人体吸入的空气与呼出的气体相比， _____ 含量高， _____ 含量低。（填 “ 氧气 ” 、 “ 二氧化碳 ” 或 “ 水蒸气 ” ）

答案

气密性 吸收气体中的 CO ₂ ，利用减少液体的体积，测出 CO ₂ 含量 向烧杯中加入热水（温度 >40℃ ） CO ₂ 和 O ₂ 4P+5O ₂ 2P ₂ O ₅ 化学 热能 Z 氧气    二氧化碳和水蒸气

【详解】

（ 1 ）连接好仪器，先检查装置的气密性；

（ 2 ）题干：通常条件下，氢氧化钠（ NaOH ）溶液易与二氧化碳反应生成可以溶于水的碳酸钠和水。故锥形瓶中氢氧化钠溶液的作用是吸收气体中的 CO ₂ ，利用减少液体的体积，测出 CO ₂ 含量；

（ 3 ）关闭弹簧夹 K ₁ 、 K ₂ ，再向烧杯中加入热水（温度 >40℃ ）使温度高于白磷着火点，以促使白磷迅速燃烧；磷燃烧消耗了空气中氧气，装置中压强减小，量筒中水进入装置，待瓶中气体冷却至室温，打开 K _2. 读出量筒中液体体积为 V ₂ mL ，其数值等于已反应的二氧化碳和氧气之外的气体总体积；红磷和氧气点燃生成五氧化二磷： ；该反应过程中的能量转化形式是化学能转化为热能；

（ 4 ）人呼吸消耗氧气生成二氧化碳气体和水蒸气，人呼出气体中二氧化碳含量明显增加；采集的数据经处理，表示二氧化碳体积分数变化的是 Z ；

数据分析，得出结论：人呼吸消耗氧气生成二氧化碳气体和水蒸气，从图示看，人体吸入的空气与呼出的气体相比，氧气含量高，二氧化碳和水蒸气含量低。