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汽车空调内循环和外循环什么时候分别使用合适
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＞＞＞（5分）人通过肺与外界进行气体交换，吸入空气，排出CO2等气体．但人..
（5分）人通过肺与外界进行气体交换，吸入空气，排出CO2等气体．但人体排出的CO2究竟是空气中原有的，还是人体代谢的最终产物．为了证实这个问题，某同学采用了如图装置进行实验．实验过程是：一同学反复慢慢从呼吸口呼吸，能证明人呼出的气体中所含有CO2不是来自空气，而是人体的代谢最终产物，请回答：（1）呼气时，乙瓶中的现象是__________。（2）甲瓶中所装试剂的作用是__________；丙瓶中所装试剂的作用是____________。（3）请写出甲瓶中反应的化学方程式___________。（4）能验证实验目的的现象是_________。
题型：实验题难度：偏难来源：不详
（1）长导管内上升一段水柱。（2）吸收空气中的二氧化碳；验证呼出的气体中含有二氧化碳。（3）CO2 + 2 NaOH = Na2CO3 + H2O。（4）乙瓶保持澄清，丙瓶浑浊。试题分析：（1）呼气时，呼出的气体进入丙后能向空气中排出一部分气体，从而保持压强平衡；但进入乙的气体不能排出，故使乙中的气压增大，所以长导管内会上升一段水柱。（2）甲瓶是空气的进入端，要证明呼吸作用的产物是二氧化碳，就要从吸入的气体中除去二氧化碳，以防止它干扰产物的判断，由于氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，所以可以吸收吸入的空气中的二氧化碳；呼出的气体进入丙后，由于澄清的石灰水与二氧化碳能反应生成碳酸钙沉淀和水，所以通过澄清的石灰水会变浑来证明呼出的气体中含有二氧化碳。（3）甲瓶中的氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，故化学方程式为CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O。（4）如二氧化碳不是来自空气，而是呼吸作用的产物，则吸入的气体中无二氧化碳，呼出的气体中有二氧化碳，即现象是乙瓶保持澄清，丙瓶浑浊。点评：此题是利用实验对呼吸是否产生二氧化碳进行验证，理解和掌握呼吸作用及二氧化碳与氢氧化钠的化学性质是解题的关键。
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据魔方格专家权威分析，试题“（5分）人通过肺与外界进行气体交换，吸入空气，排出CO2等气体．但人..”主要考查你对&&实验室制取和收集气体的思路，二氧化碳的性质实验，化学实验数据的分析，家庭小实验、趣味实验&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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因为篇幅有限，只列出部分考点，详细请访问。
实验室制取和收集气体的思路二氧化碳的性质实验化学实验数据的分析家庭小实验、趣味实验
实验室制取气体的思路： &&&&& 1．知识要点详解在初中化学中，主要应掌握O2、H2、CO2的实验室制法。可以从制备所需仪器、药品、反应原理、收集方法、实验装置、验满、验纯及操作要点等方面进行比较。通过比较，能够总结和归纳实验室制取气体的思路。即：研究反应原理一根据所选药品的状态和反应条件，选择适当的仪器组成相应的实验装置一根据实验装置的特点，设计合理的实验操作步骤，预测可能的注意事项一根据所制取气体的性质，选择相应的收集、检验、验满及验纯的方法。&&&&& 实验室制取气体及验证其性质的实验，属于基本操作的简单综合实验。通过对比发生装置和收集装置，总结气体的个性及几种气体的共性，提高记忆效果。&&&&&&&2．设计装置的依据制取气体的装置分两部分：气体发生装置和气体收集装置。&&&&& 发生装置的选取根据反应条件和反应物的状态而设计，收集装置是根据气体的性质(主要是物理性质)而确定的。&&&&& 确定收集装置的原则——气体的收集方法是由该气体的性质，如密度、在水中的溶解性、是否与空气或水反应、是否有毒等决定的。 气体发生装置：①“固+固”的反应，简称“固体加热型”，装置如图A所示，如用KMnO4或KClO3和MnO2制O2。 ②“固+液”的反应，简称“固液常温型”，装置如图B、C、D、E。如用H2O2和MnO2制O2、用锌粒与稀H2SO4制H2或用CaCO3与稀盐酸制CO2。同B装置相比，D装置具有便于添加液体药品，制取的气体量较多的优点；C装置不仅添加液体药品方便，而且可通过导管上的开关控制反应的发生和停止；E装置可通过分液漏斗的活塞控制加入药品的量和速度。 ③“固+液”的反应的发生装置的其他改进：为了节约药品，方便操作，可设计如下图所示装置，这些装置都可自动控制。当打开弹簧夹时，溶液进入反应器内开始反应；当关闭弹簧夹时，气路不通，反应产生的气体将溶液压出反应器外，液体与同体分离，反应停止。气体收集装置：
药品的选取和实验方案的设计： (1)可行性：所选取的药品能制得要制取的气体； (2)药品廉价易得； (3)适宜的条件：要求反应条件易达到，便于控制；(4)反应速率适中：反应速率不能太快或太慢，以便于收集或进行实验；(5)气体尽量纯净；(6)注意安全性：操作简便易行，注意防止污染。例如：①实验室制取H2时选用锌粒，而不用镁条、铁片，原因是镁价格贵且反应速率太快而铁反应速率又太慢；酸选用稀硫酸，而不宜用稀盐酸、浓硫酸，因为用稀盐酸制得的H2，因混有HCl而不纯，而锌与浓硫酸反应不生成H2.②制CO2时可选用用石灰石(或大理石)与稀盐酸，而不选用Na2CO3浓盐酸、稀硫酸，原因是Na2CO3，反应速率太快，浓盐酸易挥发出HCl气体，稀硫酸反应不能进行到底，也不能煅烧石灰石，因为条件不易达到，不呵操作；④用KClO3、过氧化氢制O2时，要加少量的MnO2，作催化剂，以加快反应的速率 实验室制取气体的实验操作程序：实验室制取气体存选择好药品、仪器后操作的一般程序：(1)组装仪器：一般按从左到右，从下到上的顺序进行； (2)检查装置气密；(3)装药品：若是固体跟液体反应，一般是是先装入固体再加入液体；(4)准备收集装置：若用排水法收集气体时，应在制取气体之前将集气瓶盛满水；(5)制取气体； (6)收集气体并验满；(7)拆洗仪器。 注意：①给同体加热时．试管口要略向下倾斜； ②用加热KMnO4或KClO3(MnO2作催化剂)的方法制取O2，若用排水法收集，实验完毕时应先把导管移出水槽再移走酒精灯； ③固体跟液体反应制取气体时，要注意长颈漏斗末端要插入液面以下进行液封，以防漏气。 装置的选取与连接：实验室制取气体的实验往往与气体的净化、气体的干燥综合在一起。气体综合实验的装置选择及连接顺序为：气体净化的几种方法： (1)吸收法：用吸收剂将杂质气体吸收除去。如除去CO中混有的少量CO2，可先用浓NaOH溶液吸收CO2，再用浓硫酸等干燥剂除去水蒸气。常用吸收剂如下表：
(2)转化法：通过化学反血，将杂质气体转化为所要得到的气体：如除去CO2中的CO，可将混合气体通过足量的灼热CuO+COCu+CO2气体的干燥：气体的干燥是通过干燥剂来实现的，选择干燥剂要根据气体的性质。一般原则是：酸性干燥剂不能用来干燥碱性气体，碱性干燥剂不能用来干燥酸性气体，干燥装置由干燥剂的状念决定．(1)常见的干燥剂
(2)干燥装置的选择&①除杂试剂为液体时，常选用洗气瓶，气体一般是 “长进短出”，如下图A。 ②除杂试剂为同体时，常选用干燥管(球形或u 形)，气体一般是“大进小出”，如下图B、C。 ③需要通过加热与固体试剂发生化学反应除去的气体，常采用硬质玻璃管和酒精灯，如下图D。装置连接顺序的确定规律： (1)除杂和干燥的先后顺序 ①若用洗气装置除杂，一般除杂在前，干燥在后。原因：从溶液中出来的气体通常混有水蒸气，干燥在后可将水蒸气完全除去。如除去CO中混有的CO2和水蒸气，应将气体先通过。NaOH溶液，再通过浓H2SO4。 ②若用加热装置除杂，一般是干燥在前，除杂在后。如除去CO2中混有的CO和水蒸气，应将气体先通过浓H2SO4，再通过灼热的CuO。 (2)除去多种杂质气体的顺序一般是先除去酸性较强的气体。如N2中混有 HCl、H2O(气)、O2时，应先除去HCl，再除去水，最后除去O2(用灼热的铜网)。 (3)检验多种气体的先后顺序(一般先验水蒸气)：有多种气体需要检验时，应尽量避免前步检验对后步检验的干扰。如被检验的气体中含有CO2和水蒸气时，应先通过无水CuSO4。检验水蒸气，再通过澄清的石灰水检验CO2.确定气体收集方法的技巧： （1）排水集气法适用于“不溶于水且小与水反应的气体”，如下图A。 （2）向上排空气法适用于“密度比空气大且小与空气成分反应的气体”(相对分子质量大于29的气体)，如下图B。 （3）向下排空气法适用于“密度比空气小且小与空气成分反应的气体”(相对分子质量小于29的气体)，如下图C。&（4）不能用排空气法收集的气体 ①气体的密度与空气的密度相近时不能用排空气法收集 ②当气体与空气中某一成分反应时不能用排空气法收集（5）有毒气体收集方法的确定 ①有毒，但气体难溶于水时，一般采用排水法收集。如下图D②有毒，但气体叉易溶于水时，则采用带双孔胶塞(一长一短的导气管)的集气瓶利用排空气法收集该气体，但必须接尾气处理装置，以免多余的有毒气体逸散到空气中污染空气，如收集氨气可用图E。气体制取实验中关于仪器或装置选择题目的解题技巧： (1)需要研究气体实验室制法的化学反应原理； (2)需要研究制取这种气体所应采用的实验装置； (3)需要研究如何证明制得的气体就是要制取的气体。根据给出的仪器或装置进行选取时，应明确制取气体的发生装置主要是两套(同体加热型和固液常温型)，依据反应物的状态和反应条件来确定选用哪套发生装置；气体的收集装置主要就是三套(向上排空气法、向下排空气法和排水法)，依据气体的性质来确定选用什么样的收集装置。选择仪器时要注意先对实验原理进行判断，然后再根据原理确定装置所需要的仪器。实验室制取气体的思路图:&探究二氧化碳的三个性质实验：1.证明二氧化碳的密度比空气的大；二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧2.二氧化碳溶于水显酸性3.二氧化碳能溶于水 二氧化碳性质探究实验：1.证明二氧化碳的密度比空气的大；二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧(1)装置:(2)现象:蜡烛由低到高依次熄灭结论：证明二氧化碳的密度比空气的大；二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧 2.二氧化碳溶于水显酸性(1)装置:(2)现象:1和4实验中的白花变红,2和3白花不变色(3)结论：二氧化碳不能使紫色石蕊试液变红，二氧化碳的水溶液能使紫色石蕊试液变红。(或二氧化碳溶于水显酸性)3.二氧化碳能溶于水(1)装置：(2)现象：塑料瓶变瘪(3)结论：二氧化碳能溶于水。 实验过程中的各种测量数据及有关现象，应及时准确而清楚地记录下来。记录实验数据时，要有严谨的科学态度，要实事求是，切忌夹杂主观因素，决不能随意拼凑或伪造数据。常见的易混易错的数据：1. 托盘天平称量的质量只能精确到小数点后1位。2. 量筒测量溶液的体积，精确到小数点后1位。3. 温度计测量的温度数据精确到小数点后1位。 4. pH试纸测量溶液的pH值只能精确到整数位。 “家庭小实验”是指利用家庭生活用品来进行化学实验，从而对化学进行学习和探讨的活动。它具有趣味性、探究性、规范性、普及性等特点。常见的家庭小实验：（1）
发现相似题
与“（5分）人通过肺与外界进行气体交换，吸入空气，排出CO2等气体．但人..”考查相似的试题有：
11601927747826183527758427414037946总第187期余延顺何雪强江辉民钱普华单－双级混合复叠空气源热泵机组制热性能实验研究
100铂为±0．5%；水侧换热器进、出口水温采用PT-电阻测量，精度为±0．1℃。样机加热水量采用普
通水表测量，精度为0．0001m；时间采用秒表测量，精度为0．01s。
至0℃、出水温度为50℃时，其值由86．0℃升至
106．5℃，升高了20．5℃，接近机组安全可靠运行的极限温度120℃，而排气温度高是常规单级热泵系统长期在低温工况下运行造成压缩机烧毁的主要原因。由此表明，在热泵机组单级制热运随室外环境温度的降低，机组的制热性能及行时，
其运行可靠性亦随之下降。
同时，机组的出水温度也将影响热泵机组的制热性能。如在环境温度10℃，机组出水温度由45℃升高至50℃时，机组制热量由14．81kW降至14．42kW，降低了2．6%；而机组功耗也由3．58kW升至4．00kW，升高了11．7%，机组降低了12．8%。且的COPh由4．14降至3．61，
出水温度对机组性能的影响在不同环境温度下，
程度亦不同，如在环境温度0℃时，同样将机组出
水温度由45℃升高至50℃条件下，机组制热量由9．24kW降至8．93kW，降低了3．4%，机组功
变化了12．1%，耗也由3．56kW升至3．99kW，
机组的COPh由2．60降至2．18，降低了16．2%。
因此，降低机组的出水温度是改善热泵机组低温适应性并提高其制热性能的有效措施之一。3．2双级复叠制热性能测试结果分析
为测试低温环境下双级复叠热泵循环的制热性能及其对低温环境的适应性，实验测试了在室
－15℃、－10℃、－5℃、0℃及外环境温度－20℃、
2℃，出水温度45℃工况下样机的制热性能，测
试结果如图6（a）～（e）所示
根据制热运行模式及测试工况的不同，实验
其中水流量通过水环路中手动调节共分为16组，
阀调节。各组平均水流量为2．68m/h，即水流
量为0．172m/（h·kW），平均偏差为1．82%，最
大偏差为8．62%。
3．1单级制热性能测试结果分析
2℃、5℃、7℃在室外环境温度为0℃、
50℃的工况下，及10℃，出水温度为45℃、对样测试结果如图5（a）机单级制热性能进行了测试，
～图5（d）所示
图5环境温度变化时的单级制热性能
图5（a）是机组单级制热运行时制热量随环境温度变化的实测结果。由图5（a）可见，随室外温度降低，机组制热量近似按线性规律下降，如在出水温度50℃、环境温度由10℃降至0℃时，机降低组制热量由14．42kW降至8．93kW，了38．1%。而压缩机的功耗在测试环境温度范围内变化不大，如图5（b）所示。主要原因在于随环境温度下降，压缩机压比增大，制冷剂质量流量而制冷剂单位质量压缩功升高，故压缩机功减小，
耗受环境温度变化影响较小。图5（c）描述了环境温度对机组单级制热性能系数COPh的影响。机组单级制热时其COPh受环境温度的影响与制热量的变化规律类似，同样在出水温度50℃条件下，机组COPh由环境温度10℃时的3．61下降至环境温度0℃时的2．18，降低了39．6%。同时由图5（d），机组排气温度在环境温度由10℃降
环境温度变化时的双级制热性能
图6（a）是机组双级复叠制热运行时制热量
随环境温度变化的实测结果。由图6（a）可见，机组制热量随室外温度降低而单调下降，在环境温
南京理工大学学报第36卷第6期
度低于－10℃时下降速率变缓并趋于稳定。当环境温度由0℃降至－10℃时，机组制热量由12．52kW降至8．93kW，降低了28．8%；当环境温度由－10℃降至－20℃时，机组制热量降至7．61kW，仅降低了14．6%。与单级模式不
高、低温压缩机功耗均随环境温度降低而明显同，
下降，其变化趋势与机组制热量变化趋势类似，如图6（b）所示。环境温度由2℃降至－20℃时，高温压缩机功耗由2．93kW降至1．95kW，降低了33．4%，低温压缩机功耗由2．05kW降至1．66kW，降低了19．0%，总功耗由4．98kW降至3．61kW，降低了27．5%。从图6（b）还可以
热泵机组双级复叠制热性能系数随环境温看出，
但由于压缩机总度降低而近似按线性规律下降，功耗的变化，其下降幅度小于制热量的变化，环境温度由2℃降至－20℃时，机组COPh由2．70降至2．14，下降了20．7%。图6（c）为压缩机压比
低温压缩机压比随环境温度的变化情况。其中，
随室外温度下降而减小，高温压缩机压比则随室
压比变外温度下降而增大。在测试工况范围内，化区间为2．5～4．3，不存在因压比过高而导致压
缩效率低的问题，明显改善了低温环境下压缩机低温压缩机排的运行条件。同时由图6（d）可见，气温度随环境温度下降而降低，高温压缩机排气温度则随环境温度下降而升高。环境温度由2℃降至－20℃时，低温压缩机排气温度由35．4℃降至7．3℃，高温压缩机排气温度由65．3℃升至78．2℃，远低于机组安全可靠运行的极限温有效解决了低温环境下排气温度高的度120℃，问题。
上述结果表明，热泵机组按双级复叠制热模式运行时，机组的制热性能同样随室外环境温度降低而下降，但试验同时验证了机组在低室外环境温度下运行安全可靠；在环境温度－20℃及出水温度45℃工况下，系统制热量为7．61kW，制热性能系数为2．14，可以满足寒冷地区冬季供暖需求，同时保持空气源热泵节能优势。3．3单、双级运行模式切换
为适应室外环境温度变化并使单－双级混合复叠空气源热泵系统运行于最佳节能安全状态，对试验样机单级制热模式与双级复叠制热模式的切换条件进行研究。图7为在标准出水温度45℃，两种制热模式下样机制热性能随环境温度变化情况的比较。由图7（a）可见，在室外温
度0℃附近，热泵机组按双级复叠制热模式运
行，其制热量明显高于单级制热模式下机组的制热量，如在环境温度2℃时，机组由单级制热模式转换至双级复叠制热模式，制热量增加2．34kW，增幅21．5%。且室外温度越低，增加的制热量越
如在环境温度0℃时，切换制热模式，制热量大，
增加3．28kW，增幅为35．5%。由图7（b）可见，系统单级制热运行和双级复叠制热运行时的性能曲线在室外温度tw=0℃处相交，即在室外环境温度tw＞0℃时，系统按单级制热模式运行时COPh较高，此时系统宜按单级制热模式运行；而当室外温度tw＜0℃时，系统按双级复叠制热模式
此时系统宜切换至双级复叠制运行COPh较高，
热模式。图7（c）比较了两种制热模式下压缩机
压比的变化情况。由图7（c）可知，环境温度低于0℃时，若机组按单级制热模式运行则压缩机压比将超过5．28，偏离最佳压比区间；而在环境温
双级复叠制热模式下压缩机压比度－20～0℃内、
变化区间为2．66～4．34，机组运行稳定可靠。同时在环境温度低于0℃单级制热模由图7（d）可见，
式下，机组排气温度将高于95．7℃，压缩机运行工
况逐渐恶化，而切换至双级复叠制热模式，则在环
机组排气温度也不超过80℃
。境温度－20℃下，
图7单、双级运行模式下系统制热性能比较
综上分析，鉴于国内普遍将tw=－3℃作为普适通空气/水热泵机组运行的最低室外温度，
当提高单级制热运行的室外温度，可改善压缩机运行条件，有利于延长压缩机使用寿命，故在机组制热量满足建筑供暖需求的条件下，为确保系统处于最佳节能运行状态，可以将室外气温tw=0℃定为新型混合复叠热泵供暖系统单、双级
总第187期余延顺何雪强江辉民钱普华单－双级混合复叠空气源热泵机组制热性能实验研究
运行的切换温度。此外，由于在单级制热模式下，机组制热量随环境温度降低而衰减过快，而在室外气温tw=0℃附近采用双级复叠制热模式可明显提高机组制热能力，故从制热量优先的角度出发，则应适当提高制热模式的切换温度。
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本文针对单－双级混合复叠空气源热泵系统对扩大空气源热泵应用温区的改善特性，在不同室外环境温度区间，对研制的热泵样机单级制热、双级复叠制热运行特性进行了测试，比较分析两讨论系统单、种制热模式下制热性能的变化规律，
双级切换运行的最佳条件。研究结果表明，空气/水热泵机组在单级制热模式下运行，其制热性能及运行可靠性随室外温度下降而降低，在低温环境下机组难以长期节能、稳定地运行；当室外环境
热泵样机可切换至双级复叠制热模温度较低时，
式运行。试验证明，此时机组制热性能随环境温
且室外温度高于－20℃时，压缩度下降趋势减缓，
机压比及排气温度均处于正常区间，系统运行稳
定可靠；以制热性能系数为优化目标，确定室外温双级度0℃作为新型混合复叠热泵供暖系统单、切换运行的控制条件。参考文献：
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