Question

13．化学兴趣小组利用如图所示专职，测定某碳酸类饮料中CO₂的含量．

（资料卡）
①CO₂与足量Ba（OH）₂反应生成BaCO₃沉淀．（已知：BaCO₃的相对原子质量为197）
②NaHCO₃与盐酸反应生成CO₂
现将一瓶500mL的碳酸饮料冷藏24小时（未结冰），开封后取出其中$\frac{1}{5}$的样品加入到盛有过量NaOH溶液的容器中，充分反应后作待测液，
请回答下列问题：
（1）装置B中仪器①、②的名称分别为分液漏斗和锥形瓶．加入足量盐酸，装置B中发生反应的化学方程式为NaOH+HCl=NaCl+H₂O、Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑．
（2）装置A的作用是除去空气中的二氧化碳气体，反应后持续缓缓通入空气的目的是将装置B中的二氧化碳气体赶入到C装置中．若饮料未冷藏，则实验结果偏小．（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
（3）装置D的作用是防止空气中的二氧化碳进入C装置．
（4）若测的C中BaCO₃的质量为1.97g，则：该碳酸饮料中CO₂的含量4.4g/L．
（5）若只测定装置C在实验前后的质量差，则实验结果明显偏高，原因是B中水蒸气和氯化氢气体等进入C装置．为了提高实验结果的准确度，小组同学想到了下列几种方法，你觉得下列各项措施中，不能提高实验结果准确度的是C．（填字母序号）
A、将稀盐酸改换成稀硫酸
B、在B～C之间添加盛有浓硫酸的洗气装置
C、在B～C之间添加盛有NaHCO₃的洗气装置．

Answer 1

分析 （1）由题目信息可知，一定量样品加入到盛有过量NaOH溶液的容器中，充分反应后作待测液；分液漏斗和锥形瓶是实验室常用的仪器，氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠和水和二氧化碳，配平即可．反应后持续缓缓通入空气，若缺少装置A，则实验结果偏大，因为空气中有二氧化碳；若饮料未冷藏，则实验结果偏小，因为气体的溶解度与温度成反比．
（2）根据空气中含有二氧化碳气体影响实验的结果、二氧化碳的溶解度随温度的升高而减小分析回答有关的问题；
（3）根据空气中含有二氧化碳分析；
（4）根据二氧化碳与氢氧化钡还反应的化学方程式和碳酸钡的质量可求出二氧化碳的质量，即可计算出该碳酸饮料中CO₂的含量；
（5）根据水蒸气和氯化氢气体进入到C装置分析回答．

解答 解：（1）分液漏斗方便加液体药品，锥形瓶是常用的反应容器，氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠和水和二氧化碳，有关反应的化学方程式是；NaOH+HCl=NaCl+H₂O；Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（2）由于空气中含有二氧化碳气体，影响实验的结果，装置A的作用是除去空气中的二氧化碳气体，反应后持续缓缓通入空气的目的是将装置B中的二氧化碳气体赶入到C装置中；若饮料未冷藏，则实验结果偏小，因为气体的溶解度与温度成反比；
（3）由于空气中含有二氧化碳气体影响实验的结果，所以装置D的作用是：防止空气中的二氧化碳进入C装置；
（4）设100mL碳酸饮料中二氧化碳的质量为x
CO₂+Ba（OH）₂=BaCO₃↓+H₂O
44                        197
x                          1.97g
$\frac{44}{197}=\frac{x}{1.97g}$   解得：x=0.44g
所以该碳酸饮料中CO₂的含量是4.4g/L
（5）由于B中水蒸气和氯化氢气体等进入C装置，若只测定装置C在实验前后的质量差，则实验结果明显偏高．
A、将稀盐酸改换成稀硫酸，稀硫酸不具有挥发性，不影响实验的结果，能提高实验结果准确度；
B、在B-C之间添加盛有盛有浓硫酸的洗气装置的洗气装置，除去了水蒸气，能提高实验结果准确度；
C、在B～C之间添加盛有NaHCO₃的洗气装置，氯化氢气体与碳酸氢钠反应生成了二氧化碳气体，使测定的结果偏大，不能提高实验结果准确度．
故答为：（1）分液漏斗；锥形瓶；NaOH+HCl=NaCl+H₂O；Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；（2）除空气中的二氧化碳气体，将装置B中的二氧化碳气体赶入到C装置中，偏小；（3）防止空气中的二氧化碳进入C装置；（4）4.4；（5）B中水蒸气和氯化氢气体等进入C装置，C．

点评 有关实验方案的设计和对实验方案的评价是中考的热点之一，设计实验方案时，要注意用最少的药品和最简单的方法；关于对实验设计方案的评价，要在两个方面考虑，一是方案是否可行，能否达到实验目的；二是设计的方法进行比较，那种方法更简便．