Question

小希為了測定人體呼出的氣體中CO₂的體積分數，設計如下實驗：①收集5L呼出的氣體樣品，②在氣體樣品中加入過量的NaOH溶液，振蕩充分反應．③把反應后的溶液轉移到燒杯中，慢慢滴入5%的鹽酸，到不產生氣泡為止．產生氣體的體積與加入鹽酸質量的關系如圖．（ CO₂的密度為1.96g/L，結果保留兩位小數）（1）加入5.0g鹽酸前沒有氣泡產生，原因是

 

（用化學方程式表示）；
（2）加入鹽酸產生CO₂的總質量是多少？
（3）該氣體樣品中CO₂的體積分數為

 

，人體吸入的空氣中CO₂的體積分數

 

%．對此你的解釋是

 

．

Answer 1

分析：（1）根據圖象可知，稀鹽酸先和過量的氫氧化鈉溶液反應，再和碳酸鈉反應，并能看出和這兩種物質反應的稀鹽酸的質量；
（2）根據參與反應的稀鹽酸中氯化氫的質量，根據反應的化學方程式就可求出生成二氧化碳的質量．
（3）根據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．

解答：解：（1）由于酸首先和過量的氫氧化鈉溶液發生反應，所以加入5g鹽酸前沒有產生氣體．
故答案為：NaOH+HCl═NaCl+H₂O
（2）碳酸鈉反應的鹽酸的質量=（19.6g-5.0g）×5%=0.73g
設生成二氧化碳的質量為x
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O 
       73          44
      0.73g        x
x=

0.73×44

73

=0.44g
答：生成二氧化碳的質量為0.44g
（3）二氧化碳的體積=

0.44g

1.96g/L

=0.224L
所以二氧化碳的體積分數=

0.224L

5L

×100%=4.48% 
而正常空氣中二氧化碳的體積分數為0.03%，這主要是由于人體內含C物質與O₂反應生成CO₂，使得呼出的氣體二氧化碳含量增加．
故答案為：4.48%； 0.03；人體內含C的物質與氧氣反應生成CO₂．

點評：本題難度不是很大，主要考查了圖象和數據的分析及根據化學方程式進行計算，培養學生的分析能力和解決問題的能力．