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(zhuǎn)移到燒杯中，滴入5%的稀鹽酸，到不產(chǎn)生氣泡為止．產(chǎn)生氣體體積與加入鹽酸質(zhì)量的關(guān)系如圖所示．
請回答問題：
（1）加入5g鹽酸前沒有產(chǎn)生氣體的原因？
（用化學方程式表示）______
（2）加入鹽酸產(chǎn)生CO₂的質(zhì)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(fā)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(fā)生反應放出二氧化碳，因此，加入5g鹽酸后才有氣體產(chǎn)生；
故答案為：Ca（OH）₂+2HCl═CaCl₂+2H₂O；
（2）設產(chǎn)生CO₂的質(zhì)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(chǎn)生CO₂的質(zhì)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(fā)生反應放出二氧化碳；
（2）由與碳酸鈣發(fā)生反應的（19.6g-5g=14.6g）稀鹽酸中HCl的質(zhì)量，根據(jù)反應的化學方程式，計算放出二氧化碳的質(zhì)量；
（3）與碳酸鈣反應放出氣體的質(zhì)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(zhì)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(fā)生反應，曲線的折點即所加鹽酸把碳酸鈣完成反應．