2019年中考化学总复习冲刺高频考点吸入空气与呼出气体的比较试验探究题版有答案

1、吸入空气与呼出气体的比较实验探究题1、某化学小组对人体吸入的空气和呼出气体进行了如下实验探究。【提出问题】人体吸入的空气与呼出气体组成有什么不同？实验一实险二图I图2积分数%时间；s图3【查阅资料】白磷化学式是P4,着火点约40C;通常条件下，氢氧化钠溶液与白磷不反应。【实验准备】配制实验所需50g10%勺氢氧化钠溶液，需水mL（p水=1g/mL）。【实验操作】实验一：（如图1）（1）检查好装置气密性后装入试剂，医用输液袋中收集Vm与气。（2）打开弹簧夹，缓慢将袋中空气全部排入锥形瓶中，将量筒内收集到液体KmL由此测得空气中的体积为mL;（3）关闭弹簧夹K、K2,再用方法（填具体操作），使燃烧

2、匙内的白磷迅速燃烧，反应的化学方程式为。充分反应后，冷却至室温，打开量筒内剩余液体为V2mL由此测得氧气在空气中所占的体积分数可表示为;实验二：（如图2）（4）把测定氧气、二氧化碳、水蒸气的传感器放入食品保鲜袋，然后向袋内呼出气体。采集的数据经处理如图3所示，表示氧气体积分数变化的。（填"X"、"Y'或"Z”）。Y的体积分数在60s之后逐渐减小的原因是。【数据处理】（5）实验二中，200s时没有被采集数据的其他所有气体的总体积分数为。【评价与反思】（6）由实验二分析，人体呼出气体与空气相比，组成上的差异是。【答案】解：(1)所需的氢氧化钠质量为：

3、50gx10%=5g,需要水的质量为：50g-5g=45g,水的体积为：45g-1g/mL=45mL;【实验操作】(1)实验前应先检查装置的气密性，装入试剂，在医用输液袋中装入VmL气体，连接装置。(2)打开弹簧夹n、用;缓慢将袋中的空气全部排入锥形瓶中。读出量筒中液体体积为V1mL.氢氧化钠溶液易与二氧化碳反应生成可以溶于水的碳酸钠和水，锥形瓶中氢氧化钠溶液的作用是吸收气体中的二氧化碳，利用减少的液体体积测出二氧化碳的含量，是V-V1；(3)关闭弹簧夹K、再向烧杯中加入热水(热水温度大于40°C),以促使白磷迅速燃烧。磷燃烧产生五氧化二磷，化学反应式为：4P+5Q型卷2P2Q;待瓶

4、中气体冷却至室温，打开K2.量筒中的水倒吸，读出量筒中液休体积为V2mL其数值等于己反应的氧气和二氧化碳之外的气体总体积，测定出的气体成分在空气中所占的体积分数可表示为'L一4100%V(4)把氧气、二氧化碳、水蒸气(测湿度)探头放入袋中，开始采集数据(如图1),然后向袋内吹入气体，采集的数据经处理得到图3,由于呼出气体中二氧化碳增多和水蒸气增多，氧气减少，表示氧气体积分数变化的是X,Y的体积分数在60s后逐渐减小的原因是水蒸气冷凝；(5)由图示可知：200s时未采集数据的所有气体，总体积分数为76.66%;【评价与反思】：(6)人体的新陈代谢需要消耗氧气，同时产生二氧化碳，因此呼出气

5、体中所含的氧气的含量比人体吸入空气中氧气含量低，二氧化碳的含量比人体吸入空气中的二氧化碳多。故答案为：(1)45;K、CQ,V-Vi；Vi-占1100%(3)向烧杯中加入开水；4P+5Q皇逛2P2Q,为'(4) X,水蒸气冷凝，(5) 76.66%;(6)呼出气体中氧气含量比空气中低，二氧化碳的含量比空气中高。2、案例分析及实验探究：(1)案例一：探究人体呼出气体中二氧化碳含量比空气中的高，实验条件除了要控制两个盛装气体样品的集气瓶大小规格相同外，还要控制相同。(2)案例二：用玻璃杯迅速扣住燃烧的蜡烛，并使杯口始终浸没在水中。描述此实验的实验现象：(3)实验探究：实验室制取气体的常用装

6、置如图2仪器X的名称是。实验室制取氧气时，能作为发生装置的有(填字母，下同)。写出实验室制取氧气的其中一个化学方程式：,若要控制反应速率，应选择的发生装置是若要收集较为纯净的氧气，应选择的收集装置是。实验室制取并收集一瓶二氧化碳气体，收集一段时间后，将燃着的木条放在集气瓶口，若观察到火焰熄灭，则接下来应进行的操作是。【答案】解：（1）案例一：探究人体呼出气体中二氧化碳含量比空气中的高，实验条件除了要控制两个盛装气体样品的集气瓶大小规格相同外，还要控制滴入澄清石灰水的量相同；故答案为：滴入澄清石灰水的量；（2）案例二：用玻璃杯迅速扣住燃烧的蜡烛，并使杯口始终浸没在水中。描述此实验的实验现象：观察

7、到蜡烛熄灭，水进入玻璃杯，最终杯中液面高于碗中液面；故答案为：观察到蜡烛熄灭，水进入玻璃杯，最终杯中液面高于碗中液面；（只要答到了蜡烛慢慢熄灭就给1分）（3）实验探究：试管是常用的反应容器；实验室制取氧气时，能作为发生装置的有A、B、C,如果用高镒酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热，如果用双氧水和二氧化镒制氧气就不需要加热，过氧化氢在二氧化镒做催化剂的条件下生成水和氧气，要注意配平；氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集，排水法收集的氧气比较纯净；实验室制取并收集一瓶二氧化碳气体，收集一段时间后，将燃着的木条放在集气瓶口，若观察到火焰熄灭，则接下来应进行的操作是：将导

8、管移出集,MnO?A人气瓶，盖上玻璃片；故答案为：试管；AB、C;2H2Q2H2O+QT（其它合理答案均可），C,F;将导管移出集气瓶，盖上玻璃片。3、实验是学习化学的重要方法之一。卖蛤1实脸2实险3(1)实验1:探究人体呼出气体与空气中二氧化碳含量。除了要控制两个盛装气体样品的集气瓶大小规格和澄清石灰水的浓度相同外，还要控制相同。该实验的结论是。(2)实验2:该实验目的是(3)实验3:如图所示，电子秤上的量简中盛有蒸储水，放置一段时间，天平示数(填”变大”“不变”或“变小”)，从微粒的角度解释其原因是(4)实验4:课堂上老师按图I装置进行分子运动探究实验时，同学们闻到了一股难闻的刺激性气味，

9、课后在老师的指导下，化学兴趣小组对原实验装置进行改进，改进装置如图H所示(夹持装置已省略)酚猷溶液按图1进行实验时，有明显现象的烧杯是(填“甲”或“乙”)同学们在A试管中倒入适量浓氨水，B试管中放入一张滴有酚酗:试液的滤纸，立即用带橡皮塞的导管按图H连接好，一段时间后观察到滤纸上的酚配试液变红。a.小明发现滤纸上的酚酬:试液需等待较长时间才变红，他采取给试管加热的f方法，很快就观察到了现象，请从微观角度解释其原因：。b.实验结束，小张发现滤纸放在空气中一会儿后红色消失了，这是因为氯水。对比改进前的实验，改进后实验的优点是。【答案解：(1)在探究探究人体呼出气体中二氧化碳含量比空气中的高时，实验

10、条件除了要控制两个盛装气体样品的集气瓶大小规格相同外，还要控制滴加的澄清石灰水的量相同；故填：澄清石灰水的量；呼出气体中二氧化碳含量大于空气中的含量；(2)此实验还说明了温度越高分子运动速率越快，可见温度也是影响分子运动快慢的因素；故填：探究温度对分子运动速率的影响；(3)水是由水分子构成的，分子是在不断运动的，运动到了量筒的外面，所以电子秤的示数变小，故填：变小；水分子运动到量筒之外；(4)按图I进行实验时，有明显现象的烧杯是甲，这是因为乙烧杯中的氨分子是不断运动的，当运动到甲烧杯中时，能和其中的水反应生成氨水，从而使酚酬:试液变红色；故填：甲；a、小明发现滤纸上的酚酬:溶液需等待较长时间才

11、变红，他用酒精灯加热A试管，很快观察到了现象，这说明温度越高，分子运动速率越快；故填：温度越高，分子运动速率越快；实验结束，小张发现滤纸放在空气中一会儿后红色消失了，这是因为浓氨水易挥发，当氨水中的氨气完全逸出后，酚酗:试液由红色变成无色。故填：易挥发。故填：用酒精灯加热A试管；温度越高，分子运动速率越快；易挥发。对比改进前的实验，改进后实验的优点是能尽量防止氨气的逸出。故填：能尽量防止氨气的逸出。4、空气中氧气含量测定的再认识。【经典赏析】教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分(实验装置如图1)。曲颈瓶资料卡片:耒密度:13.546gcm3沸点：356.58t!加热至沸时与氧气反应氧

12、化汞密度：114g9不能溶于汞分解温度：5g七02NaOH溶液(1)该实验中选择使用汞的优点有(填序号)。实验过程中没有污染。汞在加热的条件下，只和氧气反应。汞为液态，在汞槽中起到液封的作用，并能直接用来测见反应器内空间体积的变化。汞的沸点较低，汞蒸气与氧气反应比较充分，能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽。生成的氧化汞分解又能得到汞和氧气中，把得到的氧气加到剩下的五分之四体积的气体中，结果所得气体跟空气的性质完全一样。氧化汞的密度小于汞，且不溶于汞，分解温度高于汞的沸点，易与汞分离。(2)通过实验，拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积五分之一的结论。请根据现在的认识，对此结

13、论予以补充。(3)下列属于空气污染物的是。A.臭氧B.一氧化碳C.PM.5D.PM0【教材回顾】如图3是教材中测定空气中氧气含量的实验装置图。图中所示实验，红磷燃烧的化学方程式为，集气瓶中预先加入少量水的作用有、吸收白烟防止空气污染，集气瓶内水面上升不到其中气体体积的五分之一的原因可能是(答一条即可)。【探究改进】同学们发现利用教材装置进行实验时，在集气瓶外点燃红磷，一方面会造成空气污染，另一方面伸进集气瓶速度慢了会影响测定结果。他们查阅资料发现：白磷40c即可燃烧，燃烧产物与红磷相同；氢氧化钠(NaOH溶液能吸收二氧化碳气体，且通常条件下，与白磷不反应。于是改进成图4装置，重新探究。(1)检

14、查装置的气密性，锥形瓶中装满氢氧化钠溶液，测其体积为VmL用铁网包好过量白磷，在医用输液袋中装入VmL空气，按图连接好装置。(2)打开弹簧夹K、K,缓慢将袋中的空气全部排出，可观察到。(3)读出量筒中液体体积为VimL(4)关闭弹簧夹K、K2,向烧杯内加入，以促使白磷迅速燃烧。(5)待瓶中气体冷却至室温，打开可观察到。(6)读出量筒中液体体积为V2mL(7)计算：二氧化碳的体积分数的表达式是,氧气的体积分数的表达式是。(8)反思：下列有关该实验的说法中，正确的是(填字母)。A.若第一次仰视量筒读数，会使测得的Vi数值偏小B.若第二次未冷却至室温就读数，会使测得的V2数值偏小C.若第一次仰视读数

15、，第二次俯视读数，会使计算出的氧气体积分数偏小【答案】解：(1)根据资料卡片可知：汞的沸点较低，汞蒸气与氧气反应比较充分，能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽；汞为液态，在汞槽中起到液封的作用，并能直接用来测见反应器内空间体积的变化；氧化汞的密度小于汞，且不溶于汞，因此易与汞分离；故填：；(2)通过实验，拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积1/5的结论。目前，已经准确地测定了空气的成分，空气的成分按体积计大约是：氧气21%氮气78%稀有气体等其他成分1%故填：空气的成分按体积计大约是：氧气21%氮气78%稀有气体等其他成分1%(3)臭氧、一氧化碳、PM.5和PM0均属于空气污

16、染物；故填：ABCD红磷燃烧消耗氧气，瓶内压强减小，水倒流，倒流进水的体积即为消耗的氧气的体积，若集气瓶内水面上升不到其中气体体积的1/5,产生该实验误差的可能原因：装置漏气或没等冷却到室温就打开止水夹或红磷的量不足，故填：装置漏气(或红磷的量不足或没等冷却到室温就打开止水夹)。V-V1【探究改进】(7)实验中，二氧化碳的体积分数表达式是:-X100%陪故填：三(8)A.若第一次仰视量筒读数，会使测得的V1数值偏小,¥氧气的体积分数表达式是：正确；B.若第二次未冷却至室温就读数，会使测得的V2数值偏大，错误；C.若第一次仰视读数，第二次俯视读数，会使计算出的氧气体积分数偏小，正确。故

17、选：AC。5、科学探究是奇妙的过程，请你参与下面的实验探究。【提出问题】在一个门窗紧闭且刚上完课的教室内空气中二氧化碳的含量，与教室外操场上空气中二氧化碳的含量有什么不同？【提出猜想】小岑认为刚下课的教室内空气中二氧化碳的含量应该比教室外操场上空气中二氧化碳的含量【查阅资料】当空气中二氧化碳的含量超过正常含量时，会对人体产生有害的影响。【实验探究】用排水集气法分别收集教室内和操场上的空气各两瓶，进行如表所示的实验探究:比较项目实验操作实验现象结论二氧化碳的含量将澄清石灰水分别滴入盛有教室内空气和操场上的空气的集气瓶中教室内的空气瓶中;操场上的空气瓶中教室内空气中二氧化碳的含量比操场上的要澄清石

18、灰水无明显变化。氧气的含量教室内的空气瓶中木条燃烧火焰小，燃烧时间短；操场上的空气瓶中木条燃烧教室内空气中氧气的含量比操场上的要【拓展应用】（1）根据实验探究的结果，你认为我们在教室里学习时应该注意的是（2）通过学习可知，人体呼出的气体中水蒸气含量比空气中水蒸气含量（填“高”或“低”）；参照上述实验探究方法，请你设计实验方案并进行验证：（写出简单的实验步骤、现象与结论）【答案】解：【实验探究】二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，在两瓶样品中分别滴加等量的澄清石灰水，教室内空气在澄清石灰水变浑浊，而操场上空气在澄清石灰水无明显变化，说明教室内的空气中二氧化碳含量比操场上的空气中二氧化碳的含量高。氧气

19、能支持燃烧，氧气含量越多，燃烧越旺，把燃着的木条分别伸入两个集气瓶中，教室内空气在燃着的木条熄灭，而操场上空气在燃着的木条正常燃烧，说明教室内的空气中氧气含量比操场上的空气中氧气的含量低。故答案为:比较项目实验操作实验现象结论二氧化碳的含量将澄清石灰水分别滴入盛有教室内空气和操场上的空气的集气瓶中教室内的空气瓶中澄清石灰水变浑浊；操场上的空气瓶中澄清石灰水无明显变化。教室内空气中二氧化碳的含量比操场上的要高氧气的含量把燃着的木条分别伸入盛有教室内空气和操场上的空气的集气瓶中教室内的空气瓶中木条燃烧火焰小，燃烧时间短；操场上的空气瓶中木条燃烧燃烧火焰大，燃烧时间长教室内空气中氧气的含量比操场上的

20、要低【拓展应用】（1）教室里人比较多，二氧化碳的含量过高，所以要经常开窗通风。故填：教室内要经常开窗通风；（2）人体呼出的气体中水蒸气含量比空气中水蒸气含量高；可设计如下实验进行证明：取两块干燥的玻璃片，对其中的一块哈气，对比观察两块玻璃片上发生的现象，该玻璃片上出现水雾，而在空气中放置的玻璃片上没有此现象，说明人呼出气体中水蒸气含的量高于空气中水蒸气的含量；故填：高；取两块干燥的玻璃片，对其中的一块哈气，对比观察两块玻璃片上发生的现象，该玻璃片上出现水雾，而在空气中放置的玻璃片上没有此现象，说明人呼出气体中水蒸气含的量高于空气中水蒸气的含量。6、实验探究的一个重要方法是控制变量，设计对照实验

21、。请据图向答下列问题：饱和澄清颗粒大小相同的品红九%的溶满吁出气体带火星的木条少5%的过氧化氧溶液和二氧化镜50mL冷水5gli热水等量水样图一图二图二鉴别硬水和软水图四(1)图一所示实验条件除了要控制两个盛装气体样品的集气瓶的大小规格相同外，还要控制相同。(2)写出图二所示反应的化学方程式,实验前已称量过二氧化镒的质量，若要证明反应前后催化剂的质量没有改变，实验后还需要进行的操作是。(3)若图三进行实验时发现两杯水都变红，且热水变红时间比冷水较短，由此说明。(4)图四所示用胶头滴管向两个试管中滴加,判断水样是硬水的现象【答案】解：(1)探究人体呼出气体中二氧化碳含量比空气中的高，实验条件除了

22、要控制两个盛装气体样品的集气瓶大小规格相同外，还要控制滴入澄清石灰水的量相同；故答案为：滴入澄清石灰水的量；一，一一、一,，一、一klnO?4(2)图二的化学反应是过氧化氢分解，生成物是水和氧气，化学方程式为2H2Q2H2O+QT,若要证明反应前后催化剂的质量没有改变，实验后还需要进行的操作是过滤、干燥，再次称量，看二氧化镒的质量有没有变化，故填：过滤、干燥，再次称量；(3)图三进行实验时发现两杯水都变红，且热水变红时间比冷水较短，由此说明分子是不断运动的，且温度越高分子运动越快，故填：分子是不断运动的，且温度越高分子运动越快；(4)鉴别硬水和软水要用肥皂水，图四所示要用胶头滴管向两个试管中滴

23、加等量的肥皂水，较少泡沫，产生大量浮渣的是硬水，故填：等量的肥皂水；泡沫少产生大量浮渣。7、化学小组用如图所示自制装置进行“人体吸入和呼出气体成分”的探究。【提出假设】人体呼出气体中二氧化碳的含量高于吸入气体【进行实验】实验1长吸管矩吸管步骤操作现象在饮料瓶中装水至没过长吸管底端，对着短吸管缓慢吹气水从长吸管端快速流出将饮料瓶中装满水，对着短管吹气，用排水法收集呼出气体，将燃着的木条快速伸入饮料瓶中饮料瓶中木条熄灭将水倒掉，向饮料瓶中加入澄清石灰水至没过长吸管底，从短吸管端吸气30秒，观祭石灰水的变化；再从长吸管端吹气30秒，观察石灰水的变化(1)步骤说明，自制装置的气密性(填“良好”或“不良

24、”)。(2)解释步骤中出现相应实验现象的原因：。(3)步骤中的现象(填“能”或“不能”)证明呼出气体中含二氧化碳，原因是。(4)若假设成立，步骤中，预期会观察到的现象是。实验2实验1中有同学发现，吹气一段时间后发现，浑浊的石灰水重新变得澄清。他用上述装置加入与实验1等体积的石灰水，做下列实验来研究这一问题。实验编号石灰水浓度持续吹气时间瓶底现象2-10.16%30秒澄清石灰水变浑浊2-20.16%2分钟澄清石灰水先变浑浊，后又变得澄清2-30.08%30秒澄清石灰水先变浑浊，后又变得澄清2-40.08%2分钟澄清石灰水先变浑浊，后又变得澄清【反思与评价】(5)能说明石灰水重新变澄清与石灰水浓度

25、有关的实验是(填实验编号)。(6)实验I中，吹气时间均为30秒，有同学观察到石灰水变澄清，而有的学生未观察到，产生现象差异的可能原因是。【答案】解：(1)在饮料瓶中装水至没过长吸管底端，对着短吸管缓慢吹气，发现水从长吸管端快速流出，这说明装置的气密性是良好的；故填：良好；(2)在饮料瓶中装水至没过长吸管底端，对着短吸管缓慢吹气时，瓶中压强大于大气压，水沿着长吸管流出，直至瓶内压强与大气压相等；故填：吹气时，瓶中压强大于大气压，水沿着长吸管流出，直至瓶内压强与大气压相等(合理即可)；(3)呼出气体中大量的水蒸气也不支持燃烧，也能使燃着的木条熄灭，所以不能根据木条熄灭证明是二氧化碳；故填：不能；呼

26、出气体中大量的水蒸气也不支持燃烧，不能根据木条熄灭证明是二氧化碳(合理即可)；(4)吸气时石灰水无明显变化，呼气时澄清石灰水变浑浊，说明人体呼出气体中二氧化碳的含量高于吸入气体；故填：吸气时石灰水无明显变化，呼气时澄清石灰水变浑浊；(5)2-1和2-3对比能说明石灰水重新变澄清与石灰水浓度有关；故填：2-1、2-3;(6)实验I中，吹气时间均为30秒，有同学观察到石灰水变澄清，而有的学生未观察到，产生现象差异的可能原因是单位时间呼出气体的量不同(呼气速度)，也可能是所用澄清石灰水的浓度不同；故填：单位时间呼出气体的量不同(呼气速度)，也可能是所用澄清石灰水的浓度不同。8、某实验小组同学对人体呼

27、出气体中的主要成分及含量非常好奇，设计了下列实验进行探究。(1)实验一：检验呼出气体的主要成分。【实验操作】实验操作主要实验现象实验结论1石灰水呼出的气体中含CO2N燃着的一蜡烛呼出的气体中含有O2干冷玻璃F磅呼出的气体中含有水蒸气（2）实验二：测定呼出气体中主要成分的含量。把氧气、二氧化碳、水蒸气（测湿度）探头放入袋中，开始采集数据（如图1）,然后向袋内吹入气体，采集的数据经处理得到图2,表示二氧化碳体积分数变化的是（填“X"、"Y”或“Z”）。呼入气体颊据采集仪17.17Y的体积分数在60s后逐渐减小的原因是3.672.504080120160200时间£图2

28、【数据处理】200s时未采集数据的所有气体，总体积分数为。【评价与反思】有人认为教材中空气成分的“其它气体和杂质”主要是指水蒸气，由实验判断此说法（填“正确”或“错误”），理由是。【答案】解：【设计方案并实验】实验I:二氧化碳可使澄清的石灰水变浑浊，所以呼出的气体中含有CO2,集气瓶中石灰水变浑浊；氧气支持燃烧，所以呼出的气体中含有。2,集气瓶中的蜡烛能够继续燃烧；水蒸气遇冷凝结，所以呼出的气体中含有水蒸气，干冷的玻璃片上有水雾。（2）把氧气、二氧化碳、水蒸气（测湿度）探头放入袋中，开始采集数据（如图1）,然后向袋内吹入气体，采集的数据经处理得到图2,由于呼出气体中二氧化碳增多和水蒸气增多，氧

29、气减少，表示二氧化碳体积分数变化的是Z,Y的体积分数在60s后逐渐减小的原因是水蒸气冷凝;【数据处理】由图示可知：200s时未采集数据的所有气体，总体积分数为76.66%;【评价与反思】：由实验2可知，空气中水的体积分数为1.98%,而空气成分的气体杂质体积分数为0.03%,故有人认为教材中空气成分的“其它气体和杂质”主要是指水蒸气的说法是错误的。故答案为：(1)实验操作主要实验现象实验结论澄清石灰后及浑浊呼出的气体中含有CQ燃着的蜡烛逐渐熄灭（或燃着的蜡烛并不立即熄灭、蜡烛继续燃烧一段时间再熄灭等）呼出的气体中含有O2干冷的玻璃片上有水雾呼出的气体中含有水-M-*/烝气（2）Z;水蒸气冷凝；【数据处理】76.66%;【评价与反思】：错误；由实验2可知，空气中