Question

CO₂可用于制備碳酸飲料，人飲后有清涼感．某同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)，測(cè)定某品牌碳酸飲料中的CO₂的含量．
實(shí)驗(yàn)方案一：
①將250mL瓶裝碳酸飲料放在冰箱中冷凍至剛好結(jié)冰；
②將飲料從冰箱內(nèi)取出，迅速加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%NaOH溶液5mL；倒轉(zhuǎn)飲料瓶，輕輕震蕩，然后放置恢復(fù)至室溫，待測(cè)定；
③稱(chēng)得裝置C的質(zhì)量為x g，按圖1連接實(shí)驗(yàn)裝置．取50mL待測(cè)液至儀器②中，關(guān)閉開(kāi)關(guān)a，打開(kāi)儀器①的活塞，向儀器②中注入稀鹽酸，至不再產(chǎn)生氣泡，關(guān)閉儀器①的活塞；
④打開(kāi)開(kāi)關(guān)a，向裝置中鼓入空氣，一段時(shí)間后，稱(chēng)量C裝置質(zhì)量為y g．

注：實(shí)驗(yàn)中各種溶液的密度都視為1g/mL．堿石灰是CaO與NaOH的固體混合物．
（1）上述裝置中，儀器①的名稱(chēng)為_(kāi)_____，儀器②的名稱(chēng)為_(kāi)_____．
（2）裝置A的目的是______，裝置D的目的是______．
（3）步驟①冷凍碳酸飲料的目的是______．步驟②中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____，加入NaOH溶液的目的是______．
（4）步驟④鼓入空氣的目的是______．
（5）根據(jù)題中提供的數(shù)據(jù)計(jì)算此品牌碳酸飲料中CO₂的含量為_(kāi)_____ g/L．
（6）若沒(méi)有B裝置，則測(cè)得CO₂含量會(huì)______．（填“偏大”或“偏小”）
實(shí)驗(yàn)方案二：
①②與方案一相同；③按圖2連接實(shí)驗(yàn)裝置．稱(chēng)得整個(gè)裝置（含藥品）的質(zhì)量，打開(kāi)活塞注入足量稀鹽酸，間隔10s連續(xù)稱(chēng)量整個(gè)裝置的質(zhì)量，直到整個(gè)裝置的質(zhì)量不變?yōu)橹梗?br />（1）注入足量稀鹽酸后發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)_____．
（2）該實(shí)驗(yàn)中稱(chēng)量操作至少進(jìn)行______次．
（3）裝置B的目的是______．
（4）有同學(xué)提出該方案測(cè)得CO₂含量會(huì)偏小，該同學(xué)的理由除了可能是空氣中水蒸氣對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響外，還可能是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)常見(jiàn)儀器的名稱(chēng)進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)空氣中水和二氧化碳對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)二氧化碳的溶解度隨溫度的降低而增大、鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳以及氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行解答；
（4）根據(jù)鼓入空氣的目的是讓生成的二氧化碳全部進(jìn)入裝置C中進(jìn)行解答；
（5）根據(jù)C裝置質(zhì)量增加就是二氧化碳的質(zhì)量進(jìn)行解答；
（6）根據(jù)沒(méi)有B裝置空氣中的二氧化碳和水分就會(huì)進(jìn)入，使得測(cè)得CO₂含量會(huì)偏大進(jìn)行解答；
實(shí)驗(yàn)方案二：（1）根據(jù)鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)中稱(chēng)量操作進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)濃硫酸具有吸收性進(jìn)行解答；
（4）根據(jù)錐形瓶?jī)?nèi)殘留有二氧化碳進(jìn)行解答．
解答：解：（1）儀器①的名稱(chēng)為分液漏斗；儀器②的名稱(chēng)為錐形瓶；
（2）空氣中水和二氧化碳對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響，所以A裝置的作用是吸收空氣中的二氧化碳和水；D裝置的作用是防止空氣中的二氧化碳和水進(jìn)入，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；
（3）二氧化碳的溶解度隨溫度的降低而增大，步驟①冷凍碳酸飲料的目的是防止二氧化碳逸出；鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，化學(xué)反應(yīng)方程式為Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳?xì)怏w，加入NaOH溶液的目的是吸收二氧化碳；
（4）鼓入空氣的目的是讓生成的二氧化碳全部進(jìn)入裝置C中；
（5）C裝置質(zhì)量增加就是二氧化碳的質(zhì)量．
生成二氧化碳的質(zhì)量=yg-xg
此品牌碳酸飲料中CO₂的含量==20（y-x）g/L
答：此品牌碳酸飲料中CO₂的含量為20（y-x）g/L．
（6）沒(méi)有B裝置空氣中的二氧化碳和水分就會(huì)進(jìn)入，使得測(cè)得CO₂含量會(huì)偏大；
實(shí)驗(yàn)方案二：（1）鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，化學(xué)反應(yīng)方程式為Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（2）該實(shí)驗(yàn)中稱(chēng)量操作至少進(jìn)行3次；
（3）濃硫酸具有吸收性，吸收氣體中的水分；
（4）錐形瓶?jī)?nèi)殘留有二氧化碳，測(cè)得CO₂含量會(huì)偏小會(huì)使得．
故答案為：（1）分液漏斗；錐形瓶；
（2）吸收空氣中的二氧化碳和水；防止空氣中的二氧化碳和水進(jìn)入，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；
（3）防止二氧化碳逸出；Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；吸收二氧化碳；
（4）讓生成的二氧化碳全部進(jìn)入裝置C中；
（5）20（y-x）；
（6）偏大；
實(shí)驗(yàn)方案二：（1）Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；（2）3；（3）吸收氣體中的水分；（4）錐形瓶?jī)?nèi)殘留有二氧化碳．
點(diǎn)評(píng)：本題就對(duì)所學(xué)的化學(xué)知識(shí)：物質(zhì)的組成、碳酸鈉和稀鹽酸的反應(yīng)，根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算和物質(zhì)的純度進(jìn)行了考查，要熟練掌握這些知識(shí)，書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式一定要準(zhǔn)確無(wú)誤．