Question

小希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收集5L呼出的气体样品，②在气体样品中加入过量的NaOH溶液，振荡充分反应．③把反应后的溶液转移到烧杯中，慢慢滴入5%的盐酸，到不产生气泡为止．产生气体的体积与加入盐酸质量的关系如图．（ CO₂的密度为1.96g/L，结果保留两位小数）
（1）加入5.0g盐酸前没有气泡产生，原因是______（用化学方程式表示）；
（2）加入盐酸产生CO₂的总质量是多少？
（3）该气体样品中CO₂的体积分数为______，人体吸入的空气中CO₂的体积分数______%．对此你的解释是______．

Answer 1

解：（1）由于酸首先和过量的氢氧化钠溶液发生反应，所以加入5g盐酸前没有产生气体．
故答案为：NaOH+HCl═NaCl+H₂O
（2）碳酸钠反应的盐酸的质量=（19.6g-5.0g）×5%=0.73g
设生成二氧化碳的质量为x
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O
73 44
0.73g x
g
答：生成二氧化碳的质量为0.44g
（3）二氧化碳的体积==0.224L
所以二氧化碳的体积分数=×100%=4.48%
而正常空气中二氧化碳的体积分数为0.03%，这主要是由于人体内含C物质与O₂反应生成CO₂，使得呼出的气体二氧化碳含量增加．
故答案为：4.48%； 0.03；人体内含C的物质与氧气反应生成CO₂．
分析：（1）根据图象可知，稀盐酸先和过量的氢氧化钠溶液反应，再和碳酸钠反应，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．
点评：本题难度不是很大，主要考查了图象和数据的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．