Question

12．某化學(xué)課外小組為測定空氣中CO₂的含量，進行了如下實驗：
（1）配制0.100 0mol•L^-1和0.010 00mol•L^-1的標準鹽酸．
（2）用0.100 0mol•L^-1的標準鹽酸滴定未知濃度的Ba（OH）₂溶液10.00mL，結(jié)果用去鹽酸19.60mL．
（3）用測定的Ba（OH）₂溶液吸收定量空氣的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0.010 00mol•L^-1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BDEFG；
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．
③Ba（OH）₂溶液的物質(zhì)的量濃度是0.0980 mol/L；
④過濾所得濁液的目的是分離出BaCO₃，防止鹽酸與BaCO₃反應(yīng)；
⑤此空氣樣品中含CO₂的體積分數(shù)為0.025%．

Answer 1

分析 ①根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的配制步驟選擇儀器；
②根據(jù)正確的滴定實驗操作方法完成；
③根據(jù)反應(yīng)方程式及滴定數(shù)據(jù)進行計算；
④分離出碳酸鋇，防止碳酸鋇與鹽酸反應(yīng)，影響滴定結(jié)果；
⑤求出二氧化碳反應(yīng)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)．

解答 解：①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，一般用量筒量取，在燒杯中溶解，用玻璃棒攪拌，加速溶解，恢復(fù)室溫后轉(zhuǎn)移到容量瓶中，并用玻璃棒引流，洗滌2-3次，并將洗滌液移入容量瓶中，當加水至液面距離刻度線1～2cm時，改用膠頭滴管滴加，最后定容顛倒搖勻．所以需要的儀器有量筒、燒杯、玻璃棒、容量瓶、膠頭滴管，選B、D、E、F、G；
故答案為：BDEFG；
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(yīng)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(yīng)后剩余的氫氧化鋇，為了防止BaCO₃與HCl發(fā)生反應(yīng)，影響滴定結(jié)果，應(yīng)該分離出BaCO₃，
故答案為：分離出BaCO₃，防止鹽酸與BaCO₃反應(yīng)；
⑤發(fā)生的反應(yīng)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^-3mol×$\frac{100ml}{20ml}$=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%．

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(xué)生的分析、理解能力及對所學(xué)知識的掌握情況，本題難度中等．