Question

CO₂可用于制备碳酸饮料，人饮后有清凉感．某同学设计如下实验，测定某品牌碳酸饮料中的CO₂的含量．
实验方案一：
①将250mL瓶装碳酸饮料放在冰箱中冷冻至刚好结冰；
②将饮料从冰箱内取出，迅速加入质量分数为50%NaOH溶液5mL；倒转饮料瓶，轻轻震荡，然后放置恢复至室温，待测定；
③称得装置C的质量为x g，按图1连接实验装置．取50mL待测液至仪器②中，关闭开关a，打开仪器①的活塞，向仪器②中注入稀盐酸，至不再产生气泡，关闭仪器①的活塞；
④打开开关a，向装置中鼓入空气，一段时间后，称量C装置质量为y g．

注：实验中各种溶液的密度都视为1g/mL．碱石灰是CaO与NaOH的固体混合物．
（1）上述装置中，仪器①的名称为______，仪器②的名称为______．
（2）装置A的目的是______，装置D的目的是______．
（3）步骤①冷冻碳酸饮料的目的是______．步骤②中反应的化学方程式为______，加入NaOH溶液的目的是______．
（4）步骤④鼓入空气的目的是______．
（5）根据题中提供的数据计算此品牌碳酸饮料中CO₂的含量为______ g/L．
（6）若没有B装置，则测得CO₂含量会______．（填“偏大”或“偏小”）
实验方案二：
①②与方案一相同；③按图2连接实验装置．称得整个装置（含药品）的质量，打开活塞注入足量稀盐酸，间隔10s连续称量整个装置的质量，直到整个装置的质量不变为止．
（1）注入足量稀盐酸后发生的化学反应方程式为______．
（2）该实验中称量操作至少进行______次．
（3）装置B的目的是______．
（4）有同学提出该方案测得CO₂含量会偏小，该同学的理由除了可能是空气中水蒸气对实验结果的影响外，还可能是______．

Answer

（1）根据常见仪器的名称进行解答；
（2）根据空气中水和二氧化碳对实验结果造成影响进行解答；
（3）根据二氧化碳的溶解度随温度的降低而增大、盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳以及氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳气体进行解答；
（4）根据鼓入空气的目的是让生成的二氧化碳全部进入装置C中进行解答；
（5）根据C装置质量增加就是二氧化碳的质量进行解答；
（6）根据没有B装置空气中的二氧化碳和水分就会进入，使得测得CO2含量会偏大进行解答；
实验方案二：（1）根据盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳进行解答；
（2）根据实验中称量操作进行解答；
（3）根据浓硫酸具有吸收性进行解答；
（4）根据锥形瓶内残留有二氧化碳进行解答．
【解析】
（1）仪器①的名称为分液漏斗；仪器②的名称为锥形瓶；
（2）空气中水和二氧化碳对实验结果造成影响，所以A装置的作用是吸收空气中的二氧化碳和水；D装置的作用是防止空气中的二氧化碳和水进入，影响实验结果；
（3）二氧化碳的溶解度随温度的降低而增大，步骤①冷冻碳酸饮料的目的是防止二氧化碳逸出；盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，化学反应方程式为Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑，氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳气体，加入NaOH溶液的目的是吸收二氧化碳；
（4）鼓入空气的目的是让生成的二氧化碳全部进入装置C中；
（5）C装置质量增加就是二氧化碳的质量．
生成二氧化碳的质量=yg-xg
此品牌碳酸饮料中CO2的含量==20（y-x）g/L
答：此品牌碳酸饮料中CO2的含量为20（y-x）g/L．
（6）没有B装置空气中的二氧化碳和水分就会进入，使得测得CO2含量会偏大；
实验方案二：（1）盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，化学反应方程式为Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑；
（2）该实验中称量操作至少进行3次；
（3）浓硫酸具有吸收性，吸收气体中的水分；
（4）锥形瓶内残留有二氧化碳，测得CO2含量会偏小会使得．
故答案为：（1）分液漏斗；锥形瓶；
（2）吸收空气中的二氧化碳和水；防止空气中的二氧化碳和水进入，影响实验结果；
（3）防止二氧化碳逸出；Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑；吸收二氧化碳；
（4）让生成的二氧化碳全部进入装置C中；
（5）20（y-x）；
（6）偏大；
实验方案二：（1）Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑；（2）3；（3）吸收气体中的水分；（4）锥形瓶内残留有二氧化碳．