Question

某實驗小組為了測定人體呼出的氣體中CO₂的體積分數(shù)，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，慢慢滴入濃度為5%的鹽酸，到不產(chǎn)生氣泡為止．產(chǎn)生氣體的體積與加入鹽酸的質量的關系如右圖．回答下列問題：
（1）加入5.0g鹽酸前并沒有氣泡產(chǎn)生，原因是（用化學方程式表示）：

 

．
（2）加入鹽酸產(chǎn)生CO₂的總質量是多少（溶于水中的二氧化碳忽略不計）？
（3）該氣體樣品中CO₂的體積分數(shù)是多少？（精確到0.1%．已知：常溫下CO₂的密度為1.96g?L．）

Answer 1

考點：根據(jù)化學反應方程式的計算

專題：壓軸實驗題,有關化學方程式的計算

分析：（1）根據(jù)圖象可知，稀鹽酸先和過量的澄清石灰水反應，再和碳酸鈣反應，并能看出和這兩種物質反應的稀鹽酸的質量進行分析；
（2）根據(jù)參與反應的稀鹽酸中氯化氫的質量，結合反應的化學方程式就可求出生成二氧化碳的質量進行解答；
（3）根據(jù)二氧化碳的密度和質量可以求出二氧化碳的體積，進而求出體積分數(shù)．

解答：解：（1）由于酸首先和堿發(fā)生反應，所以加入5g鹽酸前沒有產(chǎn)生氣體，所以原因是：2HCl+Ca（OH）₂=CaCl₂+2H₂O；                
（2）解：設加入鹽酸后產(chǎn)生二氧化碳的總質量為x，
與碳酸鈣反應的鹽酸的質量為：19.6g-5g=14.6g           
 2HCl+Ca（OH）₂=CaCl₂+2H₂O+CO₂ ↑
  73                      44
  14.6g×5%                x                   
        

73

14.6g×5%

=

44

x

                                
          解得：x=0.44g                                               
（3）根據(jù)質量守恒定律，反應產(chǎn)生的CO₂ 質量與氣體樣品中CO₂ 質量相等，氣體樣品中CO₂ 質量為0.44g．                                                 
CO₂ 的體積為：

0.44g

1.96g?L-1

=0.22L                                     
樣品中CO₂ 的體積分數(shù)為：

0.22L

5L

×100%=4.4%                       
答：（2）加入鹽酸后產(chǎn)生二氧化碳的總質量為0.44g，
（3）樣品中CO₂ 的體積分數(shù)4.4%．
故答案為：（1）2HCl+Ca（OH）₂=CaCl₂+2H₂O；  
（2）0.44g；
（3）4.4%．

點評：本題難度不大，主要考查了圖象和數(shù)據(jù)的分析以及根據(jù)化學方程式進行計算，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力．