人教版九年级化学上册实验专练（2）对人体吸入的空气和呼出的气体的探究（含解析）

（2）对人体吸入的空气和呼出的气体的探究
课本实验再现
【提出问题】
人体吸入的空气与呼出的气体有什么不同？
【猜想与假设】
1、空气中氧气含量可能大于呼出气体中氧气的含量。
2、空气中二氧化碳含量可能小于呼出气体中二氧化碳的含量。
3、空气中水蒸气的含量可能小于呼出气体中水蒸气的含量。
【设计方案】
【进行实验】
步骤与方法 实验现象 结论
实验1：将燃着的木条，分别插入空气样品和呼出气体的样品。 盛有空气的集气瓶中的木条燃烧；盛有呼出气体的集气瓶中的木条熄灭。 空气中氧气含量大于呼出气体中氧气的含量。
实验2：向一瓶空气样品和呼出气体的样品中，各滴入相同滴数的澄清石灰水，震荡。 盛有空气的集气瓶中的澄清石灰水无明显现象；盛有呼出气体的集气瓶中的澄清石灰水变浑浊。 空气中二氧化碳含量小于呼出气体中二氧化碳的含量。
实验3：取2块干燥的玻璃片，对着其中一块哈气。 放在空气中的玻璃片无明显现象；对着哈气的玻璃片上有水雾生成。 空气中水蒸气的含量小于呼出气体中水蒸气的含量。
【收集证据】
①空气的组成；
②二氧化碳与澄清石灰水的反应；
③燃着的木条在氧气和二氧化碳中的燃烧现象等。
【解释与结论】
人体吸入的空气与呼出的气体相比，吸入的空气中氧气含量较多，二氧化碳和水蒸气的含量较少。
拓展训练
1.在“对人体吸入的空气和呼出的气体的探究”中，下列实验现象及结论错误的是( )
选项 实验现象 结论
A 呼出的气体能使澄清石灰水变浑浊 呼出的气体含二氧化碳较多
B 呼出的气体在玻璃片上结下水珠 呼出的气体含水蒸气较多
C 空气中的木条燃烧较旺盛 空气中含氧气较多
D 空气中的玻璃片上没有结下水珠 空气中不含水蒸气
A.A B.B C.C D.D
2.同学们在做人体吸入空气与呼出气体的探究实验时，部分同学向收集有呼出气体的集气瓶中加入适量澄清石灰水并振荡后，发现澄清石灰水并未浑浊。此时下列做法中错误的是( )
A.检查收集呼出气体的装置和实验方法是否有错误
B.检查澄清石灰水是不是失效
C.再次实验，看是不是还会出现相同实验现象
D.向老师请教这个实验的实验现象和结论，然后填写实验报告
3.在“人吸入的空气和呼出的气体有什么不同”的探究中，下列说法不正确的是( )
A.证明呼出气体含二氧化碳多的证据是：呼出的气体使澄清石灰水更浑浊
B.证明呼出气体含氧气少的证据是：呼出的气体使木条燃烧更旺
C.证明呼出气体含水蒸气多的证据是：呼出的气体在干冷的玻璃片上有水雾
D.判断呼出气体含有氮气的依据是：空气中含有氮气，而氮气不为人体吸收
4.如图1把氧气、二氧化碳、水蒸气（测湿度）探头放入食品保鲜袋中，开始采集数据，然后向袋内呼入气体。采集的数据经处理如图2，下列说法正确的是( )
A.曲线X表示二氧化碳，曲线Y表示的是水蒸气
B.呼出气体中氧气含量比空气中氧气含量低，所以不含有氧气
C.200s时没有被采集数据的其他所有气体的总体积分数为23.34%
D.呼出气体水蒸气含量160秒后降低的可能原因是停止呼气后水蒸气有少量冷凝
5.小华同学做“对人体吸入的空气和呼出的气体的探究”实验时，分别收集两瓶空气样品和两瓶人体呼出的气体，进行如图所示的两个实验探究。关于这两个实验的说法中，不正确的是( )
A.实验1中，甲、乙两瓶中木条燃烧的现象不同
B.实验2中，甲瓶里的澄清石灰水没有明显变化，乙瓶里的澄清石灰水变浑浊
C.实验1和实验2都能证明人体呼出的气体中氧气含量减小了
D.小华提出“用澄清石灰水来检验人体呼出的气体中是否含有二氧化碳”，这一过程属于科学探究环节中的设计实验
6.为了比较人呼出的气体和空气中氧气、二氧化碳含量的不同，小明设计了下图所示装置。
（1）图一装置中呼出气体按下图实验收集的操作顺序是______（填序号）。
①将集气瓶倒立于水中并保持瓶口浸没水中；
②将集气瓶装满水；
③在水下用玻璃片盖住集气瓶并取出正放；
④向集气瓶中吹气直到瓶中水被排尽。
（2）图一实验观察到呼出气体中燃着木条熄灭、空气中燃着木条无明显现象，说明______。
（3）图二中乙装置中球形干燥管的作用是______。
（4）经多次呼吸操作后，能说明人呼出的气体中二氧化碳含量大于空气中二氧化碳含量的实验现象是______。
（5）以上实验说明人的呼吸作用是______变化。（填“物理”或“化学”）
7.化学兴趣小组为验证呼吸作用确实产生了二氧化碳气体，设计如图1装置进行实验，通过控制止水夹并向锥形瓶中缓缓吹气或吸气，比较人体呼出气体中的与吸入空气中的含量多少。
【实验操件】打开止水夹，关闭，向锥形瓶A缓缓_________（填“吹气”或“吸气”，下同）；关闭止水夹，打开，向锥形瓶B缓缓___________。
【原理分析】用化学方程式表示澄清石灰水变浑浊的原理：____________。
【现象分析】实验中发现，空气通入澄清石灰水使石灰水变浑浊所需时间比较长且现象不明显。
【查阅资料】实验装置的大小，石灰水的用量、浓度等因素会影响实验现象。
【实验再设计】小组同学利用小试管设计了图2所示装置，并进行以下两组实验，测得相关数据如表1和表2所示：
表1：
饱和澄清石灰水体积/mL 2 1.5 1 0.5
缓慢通入空气体积/L 2 2 2 2
浑浊度 不明显 明显 非常明显 明显
表2：
饱和澄清石灰水体积/mL 2 1.5 1 0.5
缓慢通入空气体积/L 2 2 2 2
浑浊度 不明显 明显 非常明显 明显
【实验分析】实验过程中缓慢通入空气的原因：_________。
【数据填写】=_____________。
【数据分析】表1是探究澄清石灰水与二氧化碳作用变浑浊效果与石灰水的________有关；由表2数据可得出的结论是_________。
【总结反思】本次探究充分运用了对比实验法和控制_____________法。
答案以及解析
1.答案：D
解析：呼出的气体能使澄清石灰水变浑浊，说明呼出的气体含二氧化碳较多；呼出的气体在玻璃片上结下水珠，说明呼出的气体含水蒸气较多；氧气含量越多，燃烧越剧烈，空气中的木条燃烧较旺盛，是因为空气中含氧气较多；空气中的玻璃片上没有结下水珠，因为空气中水蒸气含量较少。
2.答案：D
解析：该实验不成功，应检查收集呼出气体的装置和实验方法是否有错误，检查澄清石灰水是不是失效，或再次实验，看是不是还会出现相同实验现象。不能实验未成功仅请教老师就填写实验报告。
3.答案：B
解析：A、二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊，证明呼出气体含二氧化碳多的证据是：呼出的气体使澄清石灰水更浑浊，A正确；
B、呼出气体中氧气较少，不能使木条燃烧更旺，B错误；
C、呼出的气体中水蒸气较多，会在干冷的玻璃片上有水雾，C正确；
D、人体吸进身体的是空气，空气中含有氮气，而氮气不为人体吸收，故呼出气体中含有氮气，D正确。
故选B。
4.答案：D
解析：A、呼吸作用是消耗氧气，呼出二氧化碳和水蒸气，因此氧气的含量减小，二氧化碳的含量增多，X表示氧气，选项错误；
B、呼出气体中含有氧气，只是比空气中氧气含量低一些，选项错误；
C、由图示可知：200s时未采集数据的所有气体，总体积分数为1-17.17%-3.67%-2.50%＝76.66%，选项错误；
D、温度降低，水蒸气会冷凝成水滴，呼出气体水蒸气含量（曲线Y）160秒后降低的可能原因是停止呼气后水蒸气有少量冷凝，选项正确；
故选D。
5.答案：C
解析：实验1中，甲瓶中的木条持续燃烧，乙瓶中的木条很快熄灭，说明呼出气体中氧气含量低于吸入的空气，A正确：实验2中，甲瓶中无明显现象，乙瓶中澄清石灰水变浑浊，说明呼出气体中二氧化碳含量高于吸入的空气，B正确，C错误。
6.答案：（1）②①④③
（2）呼出的气体中氧气的含量比空气中氧气含量低
（3）缓冲，防止将石灰水被吸入口中
（4）乙中澄洁石灰水先变浑浊
（5）化学
解析：（1）用排水法收集呼出气体步骤是先将集气瓶装满水，然后将集气瓶倒立于水中并保持瓶口浸没水中，接着向集气瓶中吹气直到瓶中水被排尽，然后在水下用玻璃片盖住集气瓶并取出正放于桌面上，所以顺序是②①④③；
（2）呼出气体中燃着木条熄灭、空气中燃着木条无明显现象，说明呼出气体中氧气含量比空气中的少；
（3）球形干燥管有一定体积，可以缓冲液体向上流动，防止饱和澄清石灰水进入口中；
（4）呼出气体后气体进入乙瓶中，和乙瓶中石灰水接触，乙瓶中澄清石灰水先变浑浊；
（5）吸入的氧气进入人体发生反应产生二氧化碳排出，属于化学变化。
7.答案：【实验操作】吸气；吹气
【原理分析】
【实验分析】使二氧化碳与石灰水充分反应
【数据填写】1.5
【数据分析】用量；石灰水的浓度越大，反应现象越明显
【总结反思】变量
解析：【实验操作】由实验装置可知：打开止水夹，关闭，向锥形瓶A缓缓吸气；关闭止水夹，打开，向锥形瓶B缓缓吹气。通过吸气时A中澄清石灰水与吹气时B中澄清石灰水的变化情况，比较人体吸入空气中的与呼出气体中的含量。【原理分析】氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水。【实验分析】为了使二氧化碳与石灰水充分反应，所以实验过程中缓慢通入空气。【数据填写】由表2数据可知，每次增加0.5mL蒸馏水，因此=1.5。【数据分析】表1是探究澄清石灰水与二氧化碳作用变浑浊效果与石灰水的用量有关；由表2数据可得出的结论是石灰水的浓度越大，反应现象越明显。【总结反思】对比表1和表2中数据，并分析表1中和表2中变量可知，本次探究充分运用了对比实验法和控制变量法。