Question

メルクマール

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問題 162
発展例題11
二酸化炭素の定量
空気中の二酸化炭素の量を測定するために、50×10-3mol/Lの水酸化バリウムが価談
100mL に標準状態の空気10L を通じ,二酸化張素を完全に吸収させた。反応後の上位
み役10mL を中和するのに,1.0×10-2mol/Lの塩酸が7.4mL 必要であった。もとの
空気 10L 中に含まれる二酸化炭素の体積は標準状態で何 mL か。
考え方
解答)
二酸化炭素を吸収したとき
x [mol] とすると,化学反応式から,残る
吸収した CO2
を
の変化は,次式で表される。
Ba(OH)2+CO2
Ba(OH)2の物質量は次のようになる。
5.0×10-3×
100
x) [mol]
BACO3+H2O
1000
この反応後に残っている
Ba(OH)2が HCI で中和さ
れる。Ba(OH)2は2価,
HCI は1価である。
別解)水溶液中のCO2を
2価の酸である炭酸H:CO3
と考えると,全体の中和に
ついて次の関係が成立する。
酸が放出するH+ の総物質
量=塩基が受け取る H+ の
総物質量
反応後の水溶液 100mL から 10mLを用いたので,
7.4
2×(5.0×10-3x 100
2×(5.0×10-3×
1000
10
=1×1.0×10-2×
100
-xX
1000
これより,x=1.3×10-4mol となり, CO2の体積は,
22.4×10°mL/mol×1.3×10-4mol=2.91mL=2.9mL
別解上澄み液10mLと中和する塩酸が7.4mL なので、 溶
液 100mL を中和するために必要な塩酸は74㎡Lである。吸収
した CO2をx[mol]とすると, CO,と HCI が放出したH+の総
物質量は,Ba(OH)2が受け取ったH+の総物質量と等しい。
2×x+1×1.0×10-2×-
74
=2×5.0×10-3×
1000
100
1000
したがって, x=1.3×10-4mol となる。