Question

某实验小组为了测定人体呼出的气体中CO₂的体积分数，设计如下实验：
（1）搜集5L某同学呼出的气体样品，
（2）在气体样品中加入过量的澄清石灰水，振荡，充分反应，
（3）把反应后的溶液转移到烧杯中，慢慢滴入质量分数为5%的稀盐酸，到不再产生气泡为止，产生气体的体积与加入盐酸的质量关系如图．
回答下列问题：
（1）加入5.0g稀盐酸没有气泡产生，原因是（用化学方程式表示）：

 

（2）加入稀盐酸产生CO₂的中质量是多少？（溶于水中的CO₂忽略不计）
（3）该气体样品中CO₂的体积分数是多少？（常温下的密度为1.96g/L）

Answer 1

分析：（1）根据图象可知，稀盐酸先和过量的澄清石灰水反应，再和碳酸钙反应，并能看出和这两种物质反应的稀盐酸的质量；
（2）根据参与反应的稀盐酸中氯化氢的质量，根据反应的化学方程式就可求出生成二氧化碳的质量．
（3）根据二氧化碳的密度和质量可以求出二氧化碳的体积，进而求出体积分数．

解答：解：（1）由于酸首先和碱发生反应，所以加入5g盐酸前没有产生气体，故答案为：Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O
（2）设：产生CO₂的质量为x
 CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
       73             44
（19.6g-5g）×5%      x
 

73

(19.6g-5g)×5%

=

44

x

x=0.44g
（3）二氧化碳的体积为：

0.44g

1.96g L

=0.22L
气体样品中CO₂的体积分数为：

0.22L

5L

×100%=4.4%．
答：该气体样品中CO₂的体积分数是4.4%．
故答案为：（1）Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O；（2）0.44g；（3）4.4%．

点评：本题难度不是很大，主要考查了图象和数据地分析及根据化学方程式进行计算，培养学生的分析能力和解决问题的能力．