化学
高校生
解決済み

二酸化炭素の定量の問題について教えてください。

私のやり方(写真2枚目)で解くと答えが合わないのですが、どこが間違っているのか分かりません。
二酸化炭素の体積をxLとして考えました🙇‍♀️

教えてください🙇‍♀️お願いします🙇‍♀️🙇‍♀️

CaO - 発展例題11 二酸化炭素の定量物語 新問題 162 酸化バリウム水溶液 空気中の二酸化炭素の量を測定するために, 100mL に標準状態の空気 10L を通じ, 二酸化炭素を完全に吸収させた。反応後の上澄 み液 10mLを中和するのに, 1.0×10mol/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 二酸化炭素を吸収したとき の変化は,次式で表される。 Ba(OH)2 +CO2 → BaCO3+H2O 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H2CO3 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 1-0 15.0 × 10-3 × 解答 HOLA 吸収したCO2 をx [mol] とすると, 化学反応式から, 残る IN NEA Ba(OH)2の物質量は次のようになる。 100 x [mol] 1000 反応後の水溶液100mLから10mLを用いたので、 100 1000 2×(5.0×10-3× -x) x EXPE ----------------- 10 100 2×x+1×1.0× 10-²x 1 240102 7.4 ROK 1000 xx -=1×1.0×10-2× これより, x=1.3×10mol となり CO2 の体積 22.4×10mL/mol×1.3×10mol=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74mLである。吸収 した CO2 を x [mol] とするとCO2 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。 Nom SO (8) 74 1000 MPER したがって, x=1.3×10mol となる。十分量の中で =2×5.0×10-3 × 100 1000 (
Date Ba(OH)₂ + CO₂ x 5₁0x10 mol/L 10 L 110x10-12 Ba (01)₂ + 2HC1 110×10² 110×10 mol/L 7/14×10 ³L 酸が放出する 22144/mol mol/L BaCO3 + H₂O Bac/₂ + 2/1/₂0 の総mol=塩典が受け取るHの総ml K 3 t -3 x 10 '2214 x 2 + 10 × 10 × 7/13 × 10³² = 510×10 x 110× 10 × 2 (mol/L) (L) (mol/L) (4) (L)
二酸化炭素の定量

回答

✨ ベストアンサー ✨

自分はx/10としないで、xに10/100をかけるタイプなんですが、

CO2を吸収させた100mLから10mL取ったバリウムの計算がない。
CO2はx/10で計算してるから、バリウムも10/100しないと。

自分なら解答みたいに
2価×(バリウムmol-CO2mol)×薄め率10/100=1価×塩酸molで式を立てます。この質問みたいに、1/10倍するミスを防ぐため。これはあくまで自分はこの問題ならそうするだけであり、自分の計算方法でOKですから🙇

🍇こつぶ🐡

画像追加

目玉焼き

×10/100をしたら答えが1.1×10-2Lになりませんか?

🍇こつぶ🐡

10/100を塩基にかけ算したら、模範解答と同じ式になるはず🙇

🍇こつぶ🐡

10で割るんだよ。10/100かけ算だよ。10倍してない?

🍇こつぶ🐡

x/10は空気10Lで考えた?らダメよ。
xを吸収させた100mLから10mLだから、採取からわかっていてx/10にしたと思っていたから。
だから、バリウムも10/100するんだよ。

空気10Lは計算に要らないよ。結果的にx/10してますが。一応、求める式にはなっています。

/10の意味が大事です。

目玉焼き

写真のように右辺だけに×10/100をするので合ってますか?

🍇こつぶ🐡

模範解答と同じ式になるから、合いますよ🙇

🍇こつぶ🐡

xは、Lでなくてmolね。
最後、mL単位だからこれに22.4×1000します🙇

🍇こつぶ🐡

最初から、22.4L/molで、x/10を割り、molにしているね。ごめん。それなら、右辺のバリウムを10/100すると、体積がLでxが求まるから、1000倍すればいいよ。自分は22.4で最初から割った式にしないから混乱した。ごめんね。考え方は悪くないよ🙇

🍇こつぶ🐡

何回も書いて混乱しているかもしれないからまとめます。

最初の式の右辺を10/100倍する。
(/22.4は既にしてたから)
xがL単位で求まるから、1000xが答えmLになる🙇

目玉焼き

x/10は空気10Lではないのですか?

🍇こつぶ🐡

答え合いました!
>本当によかったです😂

x/10は空気10Lで考えたのですが、本当はどういう意味になるのですか?
>途中で上に書いたんだけど、書きすぎて分からんかったかな。

先ほどもいいましたが、
x/10の10は10Lではなく、100mLから10mLを取り出したから、x×10/100=x/10をしていると思った。
x/10の10は10Lで割っちゃダメよ。xの10/100だから、x/10なんだよ。ぶっちゃけ、空気のLはいくらでもよい。大事なのは、バリウム100mLにCO2を吸わせ、そこから10mL使ったこと。バリウムに吸わせたことで、CO2molは確定するから。

だから、x/10の10は10/100した10ならOK
10Lで割ったのなら、×です。
見た目同じですが意味が違う。
だから、バリウムも10/100しないとダメでしょ、と分かるでしょ。CO2を吸収しているんだから🙇

目玉焼き

すみません、さっきの質問1回消して、また同じ質問しちゃいました。無視しといてください🙇‍♀️

目玉焼き

なるほど。そう考えると、100mlから10mlを取り出したのは水酸化バリウムであって、二酸化炭素は関係ないのではないですか?

つまり結果的には両辺に10/100したということですか?

🍇こつぶ🐡

答えがあったのは当たり前なんですが、
理解されたのならよいですが。
自分なら、xLとせず、xmolとして計算します。
x/22.4でmolですからOK
この方が最終的に体積を求めるからよいのかも知れないけど、計算がごちゃごちゃするから、自分はmolにします。逆滴定で、吸収した液体の体積を全部使わず一部使う場合は、酸mol=塩基molでなく、CO2なら、
(塩基-CO2)mol×希釈率=残り酸molを使う方が安全かなと。

目玉焼き

なるほど。何度も何度も丁寧に本当にありがとうございます。おかげでスッキリしました。ありがとうございます🙇‍♀️

🍇こつぶ🐡

100mlから10mlを取り出したのは水酸化バリウムであって、二酸化炭素は関係ないのではないですか?
>関係めっちゃありますよ。吸収させたんだから。

つまり結果的には両辺に10/100したということですか?
>そりゃでしょ。だって、CO2吸収させた所はバリウム溶液なんだから、CO2だけ10mL使うんじゃなく、バリウム10mLにCO2が入っているから、どちらも10/100にするでしょ?

分かりにくく、混乱する場合は、頭で考えず、計算式だけでなく、図を書くと良いです🙇

目玉焼き

確かに。本当に丁寧にありがとうございます🙇‍♀️

🍇こつぶ🐡

いえいえ🙇

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回答

考え方は合ってるんだけど、最後の式で二酸化炭素の項がおかしくなってるんだと思います。
X/10(L)って何処から出てきましたか?

目玉焼き

空気10L中にxLの二酸化炭素があるという意味で使いました。

それだと、x/10は空気中の二酸化炭素の体積割合になってしまいますね。ついでに、単位も消滅します。

二酸化炭素の体積X(L)を使って表現したいのであれば、X(L)➗22.4(L/mol)✖️2 となります。

目玉焼き

10Lという数字は使わないのですか?

使わないよ〜
酸塩基反応から二酸化炭素の量だけ分かっちゃうからね!
偶にこういう問題もあるから、どの数字を使って使わないのか見極めれるようになろう!!
とは言っても、自分も使わない数字があるときはちょっと不安になるけどねww

目玉焼き

ありがとうございます🙇‍♀️理解できました。

本当か???

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