化学Iの計算問題です

空気中の二酸化炭素の量を測定するために、0．0050mol/Lの水酸化バリウム水溶液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、0.010mol/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何mLか。

という問題です。
高3ですが計算問題が苦手で何から手をつけていいか分かりません…。
ご回答よろしくお願いします。

No.3 回答者： doc_sunday 回答日時： 2011/05/25 10:30

逆滴定の計算です。

早い話、反応後の水酸化バリウムの濃度を計算し、二酸化炭素吸収に使われた水酸化バリウムの量=二酸化炭素の量、の順で求めます。
注意することは水酸化バリウムは二酸塩基なので、塩酸と１:２で反応する点です。
１.水酸化バリウムと塩酸の反応、
10(mL)×Ｃ(mol/L)×２.0=0.010(mol/L)×7.4(mL)
ここでＣが水酸化バリウムのモル濃度。
２.二酸化炭素を吸収する前の水酸化バリウムの量を求める。
0.0050(mol/L)×0.1(L)=5.0×10^(-4) (mol)　(10^(-4)は十のマイナス四乗)
３.二酸化炭素を吸収したあとの水酸化バリウムの量を求める。
Ｃ(mol/L)×0.1(L)=Ｍ(mol)
４.二酸化炭素の吸収で減った水酸化バリウムの量を求める。
5.0×10^(-4) (mol)- Ｍ (mol) = Ｎ (mol)
５.水酸化バリウムと二酸化炭素は１:１で反応するのでＮモルの二酸化炭素があった。
６.標準状態の気体は1モルで22.4Ｌあるので、
Ｎ(mol)×22.4(L/mol)=Ｖ(Ｌ)
これで二酸化炭素の体積が求まるはず。
求まらなかったら、再質問して下さい。

No.2 回答者： NiPdPt 回答日時： 2011/05/25 10:16

(1)水酸化バリウムと二酸化炭素（水溶液）が反応して、炭酸バリウムになった。

炭酸バリウムは水に溶けないので沈殿として除去した。
(2)(1)で残った炭酸バリウムが塩酸と中和反応を起こして塩化バリウムになった。

というのが反応の流れです。

したがって、水酸化バリウムの全量から、塩酸と反応した量を差し引けば、二酸化炭素と反応した水酸化バリウムの物質量が計算できます。反応式を書けば明らかなように、水酸化バリウムと二酸化炭素は１：１の物質量比で反応しますので、水酸化バリウムの物質量がわかります。

計算が苦手と言っても、計算そのものはさほど難しくありませんので、要するに反応式がかけない（どういう反応が起こるかを理解できていない）とか、反応の量的な関係が理解できていないということでしょうね。まあ、まずは反応式を書いて考えることです。二酸化炭素（炭酸）との中和反応と、塩酸との中和反応が起こっているということです。

No.1 回答者： Saturn5 回答日時： 2011/05/25 10:09

このような問題を逆滴定といいます。

空気中のＣＯ２の量はわかりません。
そこで、ＣＯ２を吸収する塩基 Ｂａ（ＯＨ）２ を多めに用意して
中和させ、残ったＢａ（ＯＨ）２をＨＣｌで滴定します。

いわば、値段のわからないケーキを買いに行くとき、とりあえず
１０００円持っていって、おつりを見ると６８０円だったら
ケーキは３２０円とわかります。
１０００円＝ケーキ代＋おつり　になります。
この問題で言えば、Ｂａ（ＯＨ）２＝ＣＯ２＋ＨＣｌとなります。


ＣＯ２は水に溶けると２価の酸 Ｈ２ＣＯ３ になります。
二酸化炭素を中和したあとの溶液１０ｍＬを取っていますが、
もし１００ｍＬ全量を中和するならば７４ｍＬ必要だったはずです。

ＣＯ２をｘ〔ｍｏｌ〕とおくと以下の式が成り立ちます。
全塩基のＯＨ－＝全酸のＨ＋
２×０．００５×（１００／１０００）＝２×ｘ＋１×０．０１×（７４／１０００）
これを解いて２２４００〔ｍＬ／ｍｏｌ〕をかけてください。