小彬設計一實驗利用簡易裝置探究化學計量關係，從坊間購買的鈕扣型鋰電池(例如型號CR1616電池)中，利用鉗子撬開外部結構後，秤取質量為w克的金屬鋰(如下圖一a)。取一20mL注射針筒作為反應容器，將金屬鋰置於注射針筒內(如下圖一b)，並用少量矽油潤滑注射活塞外表面後，將注射活塞插入反應的注射針筒中，將注射針筒內的所有空氣排除，並在底端固定一個T字型開關(三通閥)，如圖1c所示。另取一10mL注射針筒填充滴加酚酞指示劑的蒸餾水10mL，連接於T字型開關上，如下圖二所示。

在正常溫度與壓力條件下，將T字型開關旋轉至正確位置，開始進行實驗時，先注入約1毫升滴加酚酞指示劑的蒸餾水，可以觀察反應產生的氣體及注入滴加酚酞指示劑的蒸餾水，造成注射活塞後退，且溶液的顏色改變。緩慢持續滴入滴加酚酞指示劑的蒸餾水，經一段時間後針筒內氣體體積均維持為2.45毫升，不再改變；繼續將剩餘滴加酚酞指示劑的蒸餾水全部注入反應容器內。試回答下列有關本實驗探究的問題。

1、開始進行實驗，當注射針筒注入1~2毫升滴加酚酞指示劑的蒸餾水於注射針筒時：

(1)產生的氣體為何種氣體？

(2)溶液的顏色如何改變？請說明原因？

(3)請寫出注射針筒內發生的化學反應方程式。

2、本實驗的限量試劑為何種物質？

3、假設在實驗條件下，氣體的莫耳體積為24.5公升，試計算出最初鋰金屬質量為多少？（已知原子量：Li=7.0）

4、注射針筒內的反應結束後，取得注射針筒中10毫升溶液，利用0.01MHCl(aq)滴定，試問滴加多少毫升HCl(aq)時溶液會變色？