CaO
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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 (