Question

14．某化学课外小组为测定空气中CO₂的含量，进行了如下实验：
①配制0.1000mol/L和0.01000mol/L的标准盐酸．
②用0.1000mol/L的标准盐酸滴定未知浓度的Ba（OH）₂溶液10.00mL，结果用去盐酸19.60mL．
③用测定的Ba（OH）₂溶液吸收定量空气中的CO₂．取Ba（OH）₂溶液10.00mL，放入100mL容量瓶里加水至刻度线，取出稀释后的溶液放入密闭容器内，并通入10L标准状况下的空气，振荡，这时生成沉淀．
④过滤上述所得浊液．
⑤取滤液20.00mL，用0.01000mol/L的盐酸滴定，用去盐酸34.80mL．
请回答下列问题：
（1）配制标准盐酸时，需用下列哪些仪器？B、C、D、E、F、G；
A．托盘天平　　　　　B．容量瓶     C．酸式滴定管        D．量筒
E．烧杯              F．胶头滴管      G．玻璃棒
（2）滴定操作中，左手控制活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化；
（3）Ba（OH）₂溶液的物质的量浓度是0.0980mol/L；
（4）过滤所得浊液的目的是分离出BaCO₃，防止HCl与BaCO₃反应；
（5）此空气样品中含CO₂的体积分数为0.025%；
（6）本实验中，若第一次滴定时使用的酸式滴定管未经处理，即注入第二种标准盐酸，并进行第二次滴定，使测定结果偏大（填“偏大”“偏小”或“无影响”）．

Answer 1

分析 （1）\配制一定物质的量浓度的溶液的配制步骤选择仪器，配制一定物质的量浓度的盐酸时，步骤有计算、量取、稀释、转移、洗涤、定容、摇匀等：
（2）滴定操作时，左手控制活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化；
（3）反应方程式定量关系及滴定数据进行计算，根据反应方程式：Ba（OH）₂+2HCl═BaCl₂+2H₂O，氢氧化钡物质的量等于氯化氢物质的量的$\frac{1}{2}$；
（4）分离出碳酸钡，防止碳酸钡与盐酸反应，影响滴定结果；
（5）求出二氧化碳反应后剩余的Ba（OH）₂，根据Ba（OH）₂的物质的量计算出空气中CO₂的物质的量及体积分数；
（6）第二次滴定时，酸式滴定管没有润洗，导致标准液盐酸的浓度偏低，消耗的盐酸的体积偏小，计算出的剩余的氢氧化钡物质的量偏小．

解答 解：（1）配制一定物质的量浓度的盐酸时，步骤有减少、稀释、转移、洗涤、定容、摇匀等，需要仪器有：容量瓶、量筒（或者酸式滴定管）、烧杯、胶头滴管及玻璃棒，即BCDEFG，
故答案为：BCDEFG；
（2）滴定操作时，左手控制活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化，
故答案为：控制活塞； 摇动锥形瓶；注视锥形瓶内溶液颜色的变化；
（3）根据反应方程式：Ba（OH）₂+2HCl═BaCl₂+2H₂O，则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，
故答案为：0.0980 mol/L；
（4）下一步需要用盐酸滴定与二氧化碳反应后剩余的氢氧化钡，为了防止BaCO₃与HCl发生反应，影响滴定结果，应该分离出BaCO₃，
故答案为：分离出BaCO₃，防止HCl与BaCO₃反应；
（5）发生的反应方程式：Ba（OH）₂+CO₂═BaCO₃↓+H₂O，20 mL滤液中Ba（OH）₂的物质的量为34.80×10^-3×0.01×$\frac{1}{2}$mol=0.174×10^-3 mol，那么100 mL滤液中有Ba（OH）₂：100mL滤液中含有的氢氧化钡的物质的量为：0.174×10^-3×$\frac{100ml}{20ml}$mol=8.70×10^-4 mol，
原有的氢氧化钡的物质的量为：0.098 mol/L×10×10^-3L=9.8×10^-4 mol，
空气中二氧化碳消耗的氢氧化钡的物质的量为：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，
二氧化碳的体积分数为：$\frac{1.1×1{0}^{-4}×22.4}{10}$×100%=0.025%，
故答案为：0.025%；
（6）由于酸式滴定管没有润洗，导致第二次滴定消耗的标准液盐酸体积偏小，计算出的氢氧化钡物质的量偏小，则与二氧化碳反应的氢氧化钡物质的量偏大，计算结果偏大，
故答案为：偏大．

点评 本题考查了测定空气中CO₂的含量，涉及了配制溶液的仪器选择、体积分数的计算、实验基本操作等知识，充分考查了学生的分析、理解能力及对所学知识的掌握情况，题目难度中等．