Question

14．某化學課外小組為測定空氣中CO₂的含量，進行了如下實驗：
①配制0.1000mol/L和0.01000mol/L的標準鹽酸．
②用0.1000mol/L的標準鹽酸滴定未知濃度的Ba（OH）₂溶液10.00mL，結果用去鹽酸19.60mL．
③用測定的Ba（OH）₂溶液吸收定量空氣中的CO₂．取Ba（OH）₂溶液10.00mL，放入100mL容量瓶里加水至刻度線，取出稀釋后的溶液放入密閉容器內(nèi)，并通入10L標準狀況下的空氣，振蕩，這時生成沉淀．
④過濾上述所得濁液．
⑤取濾液20.00mL，用0.01000mol/L的鹽酸滴定，用去鹽酸34.80mL．
請回答下列問題：
（1）配制標準鹽酸時，需用下列哪些儀器？B、C、D、E、F、G；
A．托盤天平　　　　　B．容量瓶     C．酸式滴定管        D．量筒
E．燒杯              F．膠頭滴管      G．玻璃棒
（2）滴定操作中，左手控制活塞，右手搖動錐形瓶，眼睛注視錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化；
（3）Ba（OH）₂溶液的物質(zhì)的量濃度是0.0980mol/L；
（4）過濾所得濁液的目的是分離出BaCO₃，防止HCl與BaCO₃反應；
（5）此空氣樣品中含CO₂的體積分數(shù)為0.025%；
（6）本實驗中，若第一次滴定時使用的酸式滴定管未經(jīng)處理，即注入第二種標準鹽酸，并進行第二次滴定，使測定結果偏大（填“偏大”“偏小”或“無影響”）．

Answer 1

分析 （1）\配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的配制步驟選擇儀器，配制一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸時，步驟有計算、量取、稀釋、轉(zhuǎn)移、洗滌、定容、搖勻等：
（2）滴定操作時，左手控制活塞，右手搖動錐形瓶，眼睛注視錐形瓶內(nèi)溶液顏色變化；
（3）反應方程式定量關系及滴定數(shù)據(jù)進行計算，根據(jù)反應方程式：Ba（OH）₂+2HCl═BaCl₂+2H₂O，氫氧化鋇物質(zhì)的量等于氯化氫物質(zhì)的量的$\frac{1}{2}$；
（4）分離出碳酸鋇，防止碳酸鋇與鹽酸反應，影響滴定結果；
（5）求出二氧化碳反應后剩余的Ba（OH）₂，根據(jù)Ba（OH）₂的物質(zhì)的量計算出空氣中CO₂的物質(zhì)的量及體積分數(shù)；
（6）第二次滴定時，酸式滴定管沒有潤洗，導致標準液鹽酸的濃度偏低，消耗的鹽酸的體積偏小，計算出的剩余的氫氧化鋇物質(zhì)的量偏小．

解答 解：（1）配制一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸時，步驟有減少、稀釋、轉(zhuǎn)移、洗滌、定容、搖勻等，需要儀器有：容量瓶、量筒（或者酸式滴定管）、燒杯、膠頭滴管及玻璃棒，即BCDEFG，
故答案為：BCDEFG；
（2）滴定操作時，左手控制活塞，右手搖動錐形瓶，眼睛注視錐形瓶內(nèi)溶液顏色變化，
故答案為：控制活塞； 搖動錐形瓶；注視錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化；
（3）根據(jù)反應方程式：Ba（OH）₂+2HCl═BaCl₂+2H₂O，則c[Ba（OH）₂]×10.00 mL=$\frac{1}{2}$×0.1 mol/L×19.60 mL，解得c[Ba（OH）₂]=0.0980 mol/L，
故答案為：0.0980 mol/L；
（4）下一步需要用鹽酸滴定與二氧化碳反應后剩余的氫氧化鋇，為了防止BaCO₃與HCl發(fā)生反應，影響滴定結果，應該分離出BaCO₃，
故答案為：分離出BaCO₃，防止HCl與BaCO₃反應；
（5）發(fā)生的反應方程式：Ba（OH）₂+CO₂═BaCO₃↓+H₂O，20 mL濾液中Ba（OH）₂的物質(zhì)的量為34.80×10^-3×0.01×$\frac{1}{2}$mol=0.174×10^-3 mol，那么100 mL濾液中有Ba（OH）₂：100mL濾液中含有的氫氧化鋇的物質(zhì)的量為：0.174×10^-3×$\frac{100ml}{20ml}$mol=8.70×10^-4 mol，
原有的氫氧化鋇的物質(zhì)的量為：0.098 mol/L×10×10^-3L=9.8×10^-4 mol，
空氣中二氧化碳消耗的氫氧化鋇的物質(zhì)的量為：9.8×10^-4 mol-8.70×10^-4 mol=1.1×10^-4 mol，n（CO₂）=n（Ba（OH）₂）=1.1×10^-4 mol，
二氧化碳的體積分數(shù)為：$\frac{1.1×1{0}^{-4}×22.4}{10}$×100%=0.025%，
故答案為：0.025%；
（6）由于酸式滴定管沒有潤洗，導致第二次滴定消耗的標準液鹽酸體積偏小，計算出的氫氧化鋇物質(zhì)的量偏小，則與二氧化碳反應的氫氧化鋇物質(zhì)的量偏大，計算結果偏大，
故答案為：偏大．

點評 本題考查了測定空氣中CO₂的含量，涉及了配制溶液的儀器選擇、體積分數(shù)的計算、實驗基本操作等知識，充分考查了學生的分析、理解能力及對所學知識的掌握情況，題目難度中等．