Question

9．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0.100 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，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，眼睛注視錐形瓶內溶液顏色的變化．
③Ba（OH）₂溶液的物質的量濃度是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；
⑤此空氣樣品中含CO₂的體積分數為0.025%．

Answer 1

分析 ①根據配制一定物質的量濃度的溶液的配制步驟選擇儀器；
②根據正確的滴定實驗操作方法完成；
③根據反應方程式及滴定數據進行計算；
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Ba（OH）₂的物質的量計算出空氣中CO₂的物質的量及體積分數．

解答 解：①配制一定物質的量濃度的鹽酸時，步驟有計算、量取、稀釋、轉移、洗滌、定容、搖勻等，需要儀器有：容量瓶、量筒、燒杯、膠頭滴管及玻璃棒，即BDEFG，
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；注視錐形瓶內溶液顏色的變化；
③根據反應方程式：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，防止鹽酸與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為：$\frac{1.1×10{\;}^{-4}×22.4}{10}$×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，本題難度中等．