Question

為了測定人呼出氣體中CO₂的體積分數，化學小組的同學設計如下實驗：
①收集5L某同學呼出的氣體樣品；
②在氣體樣品中加入過量的澄清石灰水，振蕩，充分反應．
③把反應后的液體轉移到燒杯中，滴入5%的稀鹽酸，到不產生氣泡為止．產生氣體體積與加入鹽酸質量的關系如圖所示．
請回答問題：
（1）加入鹽酸充分反應后產生CO₂的質量是多少克？（溶于水的CO₂忽略不計，最后結果保留兩位小數）
（2）假設CO₂的密度為1.96g/L，計算該氣體樣品中所含CO₂的體積分數．（最后結果保留一位小數）

Answer 1

分析：根據二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣，加入的鹽酸與碳酸鈣反應生成氯化鈣、水、二氧化碳，根據參加反應的鹽酸的質量算出二氧化碳的質量，再用二氧化碳的質量除以二氧化碳的密度算出二氧化碳的體積，再用二氧化碳體積除以5L乘以百分之百即可．

解答：解：（1）由圖示可知與碳酸鈣反應消耗鹽酸19.6g-5g=14.6g，含溶質氯化氫質量為：14.6g×5%=0.73g，設0.73g氯化氫與碳酸鈣反應生成二氧化碳的質量為X則：
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
        73                44
        0.73g              X
根據：

73

44

=

0.73g

X

解得X=0.44g．
所以二氧化碳質量為0.44g；
（2）二氧化碳的體積為：

0.44g

1.96g/L

=0.22L，所以該氣體樣品中所含CO₂的體積分數為：

0.22L

5L

×100%=4.4%．
故答案為：（1）0.44g；（2）4.4%．

點評：本題容易出錯的地方是誤認為與碳酸鈣反應的鹽酸質量為19.6g，實際上一開始的5g是與氫氧化鈣反應的，并沒有與碳酸鈣反應．