Question

為了測定人呼出氣體中CO₂的體積含量，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把反應后的溶液轉移到燒杯中，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5g鹽酸前沒有產生氣體的原因？
（用化學方程式表示）______
（2）加入鹽酸產生CO₂的質量是多少克？（溶于水的CO₂忽略不計）
（3）計算該氣體樣品與所含CO₂的體積比．（常溫下CO₂的密度為1.96g/L）

Answer 1

解：（1）過量的澄清石灰水中剩余氫氧化鈣與鹽酸發生反應，生成氯化鈣和水；待氫氧化鈣完全反應后，鹽酸與碳酸鈣開始發生反應放出二氧化碳，因此，加入5g鹽酸后才有氣體產生；
故答案為：Ca（OH）₂+2HCl═CaCl₂+2H₂O；
（2）設產生CO₂的質量為x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+2H₂O+CO₂↑
73 44
14.6g×5% x
=
x=0.44g
（3）CO₂的體積==0.22L
∴氣體樣品與所含CO₂的體積比=5L：0.22L=500：22=250：11
答：（2）加入鹽酸產生CO₂的質量是0.44g；（3）計算該氣體樣品與所含CO₂的體積比為250：11．
分析：（1）向氫氧化鈣溶液與碳酸鈣的混合液中加入稀鹽酸，稀鹽酸會在反應完溶液中的氫氧化鈣后與碳酸鈣發生反應放出二氧化碳；
（2）由與碳酸鈣發生反應的（19.6g-5g=14.6g）稀鹽酸中HCl的質量，根據反應的化學方程式，計算放出二氧化碳的質量；
（3）與碳酸鈣反應放出氣體的質量即澄清石灰水吸收的該同學呼出5L氣體中二氧化碳，利用二氧化碳的質量與密度計算反應放出二氧化碳氣體的體積，該體積與呼出氣體體積比即該氣體樣品與所含CO₂的體積比．
點評：曲線的起點即所加鹽酸與氫氧化鈣完全反應開始與碳酸鈣發生反應，曲線的折點即所加鹽酸把碳酸鈣完成反應．