化學課Ⅰ.同學們為研究人體呼出氣體的主要成分及含量，設計了如下實驗。
【提出問題】呼出的氣體中有哪些主要成分？它們的體積含量是多少？
【查閱資料】
①人類進行呼吸作用的主要形式是有氧呼吸，通過酶的催化作用，把糖類等有機物轉化為二氧化碳和水，呼出的氣體中仍含有O₂。
②CO₂難溶于飽和的碳酸氫鈉（NaHCO₃）溶液。
③澄清石灰水的主要成分是氫氧化鈣【化學符號為Ca（OH）₂】。
④氫氧化鈉（NaOH）與氧氧化鈣的化學性質相似，能與二氧化碳反應生成可溶性碳酸鈉和水。
【假設與猜想】呼出的氣體中主要成分是N₂、O₂、CO₂、水蒸氣等。
【設計方案并實驗】
實驗1：某興趣小組同學設計實驗來驗證人體呼吸作用產生二氧化碳。
（1）初始實驗：如圖所示，甲同學通過導管向澄清石灰水中吹氣，觀察到澄清石灰水變渾濁，于是得出結論：人體呼吸作用產生二氧化碳。
??
經過討論，同學們認為圖中實驗不足以得出正確結論，原因是吸入的空氣中

含有二氧化碳

含有二氧化碳

。
（2）改進實驗：同學們改進實驗裝置如圖所示。檢驗氣密性良好后，在A、B瓶中裝入等濃度等體積、足量的澄清石灰水。乙同學對著同一套裝置吹嘴做了相同時長、相同氣流速度的吸氣和呼氣，通過單向閥控制后的吸氣步驟和呼氣步驟氣流方向如圖所示，觀察現象。
①實驗時做相同時長、相同氣流速度的吸氣和呼氣動作的目的是

保證吸入和呼出的氣體總量不變

保證吸入和呼出的氣體總量不變

，便于對比實驗現象。
②實驗過程中若觀察到

吸氣時A、B瓶內澄清石灰水都不變渾濁，呼氣時B瓶內澄清石灰水變渾濁，A瓶內澄清石灰水不渾濁

吸氣時A、B瓶內澄清石灰水都不變渾濁，呼氣時B瓶內澄清石灰水變渾濁，A瓶內澄清石灰水不渾濁

現象，則說明人體呼吸作用產生二氧化碳。
（3）數字化實驗：同學們又進行如圖實驗，把氧氣濃度、二氧化碳濃度和濕度傳感器探頭放入有少量空氣的保鮮袋中，打開儀器開始采集數據，然后向袋內呼出氣體。采集的數據如圖所示，縱坐標為某一氣體體積分數（%），橫坐標為時間（s）。
?
①能說明人體呼吸作用產生二氧化碳的曲線是

X

X

。（填“X”、“Y”或者“Z”）
②根據圖中信息，推斷Y曲線在先上升后又略有下降的可能的原因是

開始呼出的氣體中水蒸氣不斷增加，其體積分數不斷增大，隨著部分水蒸氣冷凝成液態水，使得水蒸氣體積分數略有減小

開始呼出的氣體中水蒸氣不斷增加，其體積分數不斷增大，隨著部分水蒸氣冷凝成液態水，使得水蒸氣體積分數略有減小

。
實驗Ⅱ：定量測定呼出的氣體中主要氣體的體積含量。
同學們在老師的指導下設計了如圖所示裝置（B是帶刻度的量氣裝置）。
?

實驗操作		主要實驗現象	實驗結論及解釋
①	檢查裝置的氣密性。向裝置中加入藥品，關閉止水夾a～f		裝置的氣密性良好。
②	打開b、c、d,向B中吹入一定量氣體后關閉d,并冷，卻到室溫。	B中液體進入到A中，B中液體減少500mL。	收集500mL氣體。
③	關閉b,打開a、e、f,用打氣筒向A中緩緩充氣，直到B中氣體剛好全部排出。	A中的液體部分進入B中，B中的氣體全部進入C中，C中的部分液體進入D中，D中液體為475mL。	呼出氣體中的二氧化碳被氫氧化鈉溶液吸收。
④	關閉e、f,用凸透鏡聚光引燃白磷。	白磷燃燒，主要實驗現象i	呼出氣體中含有O2。
⑤	待白磷熄滅并冷卻到室溫，打開f。	D中的液體部分進入C中，D中的剩余液體為400mL	實驗結論。

（1）主要實驗現象i：白磷燃燒，

產生大量白煙，并放出大量的熱

產生大量白煙，并放出大量的熱

。
（2）實驗結論：呼出的氣體中含有O₂，且氧氣的體積分數為

15%

15%

。
（3）【實驗反思】①該實驗設計依據的N₂性質有

ABCD

ABCD

（填字母序號）。
A.不能與白磷發生反應
B.難溶于水
C.不能和NaOH溶液反應
D.不能燃燒也不支持燃燒
②若上述實驗所測O₂的體積分數偏小，結合實驗具體情況分析其可能的原因：

實驗Ⅱ操作④中，白磷熄滅后C中氣體未完全冷卻就打開f并讀數

實驗Ⅱ操作④中，白磷熄滅后C中氣體未完全冷卻就打開f并讀數

。