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打開碳酸飲料瓶蓋時(shí),會有大量含有二氧化碳?xì)怏w的氣泡逸出,某項(xiàng)目學(xué)習(xí)小組對二氧化碳溶解能力進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究。
【查閱資料】
通常狀況下,1體積水約能溶解1體積二氧化碳,所得飽和溶液pH約為5.6。
Ⅰ.探究通常狀況下,二氧化碳在水中溶解的體積.
實(shí)驗(yàn)1:
(1)如圖1,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前需先將甲裝置中的空氣排盡。其操作是:打開彈簧夾K1,關(guān)閉其余彈備夾;打開活塞,滴加稀鹽酸至空氣排盡。甲中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
;檢驗(yàn)甲中空氣已排盡的方法是
將燃著的木條放在K1導(dǎo)管口處,若木條熄滅,則證明空氣已排盡
將燃著的木條放在K1導(dǎo)管口處,若木條熄滅,則證明空氣已排盡
。
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(2)關(guān)閉K1,打開K2、K3,待丙裝置中收集半瓶氣體時(shí),關(guān)閉活塞K2和K3,充分振蕩丙裝置。然后用pH計(jì)測得如表數(shù)據(jù):
物質(zhì) 丁裝置中溶液 丙裝置中溶液
pH 6.50 5.60
分析可知,在丙和丁裝置中所溶解二氧化碳的體積
小于
小于
(填“大于”“小于”“等于”)丙和丁裝置中溶液的總體積。
(3)實(shí)驗(yàn)1說明,通常狀況下,在生成較大量二氧化碳時(shí),可以用
排水法
排水法
收集二氧化碳?xì)怏w。
Ⅱ.比較二氧化碳在不同物質(zhì)中的溶解能力
實(shí)驗(yàn)2:四個(gè)燒瓶中收集250mL的氣體,分別加入50mL不同液體,通過壓強(qiáng)傳感器測定瓶中壓強(qiáng)變化(實(shí)驗(yàn)前燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)為20kPa,實(shí)驗(yàn)過程中保持溫度恒定)。
實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)序號 燒瓶中氣體 注射器中物質(zhì) 實(shí)驗(yàn)后瓶內(nèi)壓強(qiáng)
 菁優(yōu)網(wǎng) 實(shí)驗(yàn)① 空氣 130.25kPa
實(shí)驗(yàn)② CO2 104.98kPa
實(shí)驗(yàn)③ CO2 鹽酸 106.67kPa
實(shí)驗(yàn)④ CO2 小蘇打的水溶液 103.40kPa
【解釋與結(jié)論】
(4)實(shí)驗(yàn)①的作用是
對比
對比
。實(shí)驗(yàn)后瓶內(nèi)的壓強(qiáng),實(shí)驗(yàn)②小于實(shí)驗(yàn)①的原因是
二氧化碳溶于水且與水反應(yīng),實(shí)驗(yàn)②中燒瓶內(nèi)剩余氣體的量小于實(shí)驗(yàn)①
二氧化碳溶于水且與水反應(yīng),實(shí)驗(yàn)②中燒瓶內(nèi)剩余氣體的量小于實(shí)驗(yàn)①
。
(5)比較實(shí)驗(yàn)②、③、④的數(shù)據(jù),可得出CO2在三種液體中溶解能力的關(guān)系是
溫度一定時(shí),二氧化碳在小蘇打的水溶液、水、鹽酸中溶解能力依次減小
溫度一定時(shí),二氧化碳在小蘇打的水溶液、水、鹽酸中溶解能力依次減小
。
Ⅲ:探究實(shí)驗(yàn)的廢液處理
項(xiàng)目小組完成探究實(shí)驗(yàn)后,產(chǎn)生大量廢液。經(jīng)理論分析和實(shí)驗(yàn)確定廢液中含NaCl、CaCl2和HCl。小組決定用Na2CO3除去廢液中CaCl2和HCl后再利用,如何估算Na2CO3固體的用量?
實(shí)驗(yàn)3:取100mL廢液樣品于燒杯中,逐滴滴加5.3%的Na2CO3溶液,用pH傳感器測定滴加過程中溶液的pH。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。
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【討論與交流】
(6)a→b階段,觀察到燒杯中的現(xiàn)象是
有氣泡產(chǎn)生
有氣泡產(chǎn)生
。
(7)b點(diǎn)后曲線平緩階段,對應(yīng)的化學(xué)方程式為
CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl
CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl
。
(8)c點(diǎn)時(shí),取少量燒杯中的清液于試管中,滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,說明處理100mL廢液,所需5.3%的Na2CO3溶液的體積
小于
小于
120mL(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(9)將燒杯中的沉淀過濾、洗滌、干燥、稱重,質(zhì)量為4g。那么,處理項(xiàng)目組800mL的廢液,理論上需要Na2CO3固體
42.4
42.4
g。(實(shí)驗(yàn)所用5.3%Na2CO3溶液的密度近似看做1g/mL)
【考點(diǎn)】探究二氧化碳的性質(zhì)
【答案】CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;將燃著的木條放在K1導(dǎo)管口處,若木條熄滅,則證明空氣已排盡;小于;排水法;對比;二氧化碳溶于水且與水反應(yīng),實(shí)驗(yàn)②中燒瓶內(nèi)剩余氣體的量小于實(shí)驗(yàn)①;溫度一定時(shí),二氧化碳在小蘇打的水溶液、水、鹽酸中溶解能力依次減??;有氣泡產(chǎn)生;CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl;小于;42.4
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:169引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.某學(xué)習(xí)小組對實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳及二氧化碳的性質(zhì)進(jìn)行如下兩個(gè)方面的探究。
    (一)第一小組用如圖一所示裝置制取二氧化碳并測定生成二氧化碳的體積,實(shí)驗(yàn)開始時(shí)他們通過分液漏斗將20mL稀鹽酸快速全部加入錐形瓶中并關(guān)閉活塞。記錄實(shí)驗(yàn)過程中量筒中水的體積,數(shù)據(jù)如表:
    時(shí)間/min 0 1 2 3 4 5 6
    量筒讀數(shù)/mL 0 40 50 55 58 60 60
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    (1)寫出圖一甲中發(fā)生反應(yīng)的文字表達(dá)式
     
    。
    (2)圖一丙中量筒最好選
     
    (選填“50mL”或“100mL”或“150mL”)。
    (3)由于二氧化碳可溶于水,圖一乙中如果不加植物油會使測定結(jié)果
     
    (選填“偏大”或“偏小”)。
    (4)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,該實(shí)驗(yàn)中最終生成二氧化碳的體積約為
     
    mL。
    (5)在圖二中繪出0~6min內(nèi)量筒中水的體積隨時(shí)間變化的曲線。
    (二)第二小組用如圖裝置驗(yàn)證二氧化碳有關(guān)性質(zhì)。
    實(shí)驗(yàn)步驟:
    ①連接好裝置,向外拉動任一注射器的活塞,一段時(shí)間后松開手,活塞回到原處;
    ②注射器a中吸入20mL澄清石灰水,注射器b中吸入20mL鹽酸,連接在如圖位置,再從中間瓶口通入二氧化碳?xì)怏w將瓶裝滿,最后塞上帶壓強(qiáng)傳感器的橡膠塞;
    ③先后將兩注射器中試劑快速全部推入三頸燒瓶中,并保持注射器活塞在注射器底部,振蕩三頸燒瓶,壓強(qiáng)傳感器測得三頸燒瓶中壓強(qiáng)變化如圖四。
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    (1)實(shí)驗(yàn)步驟中第①步的目的是
     

    (2)在第②步中如何檢驗(yàn)三頸燒瓶中已充滿二氧化碳?xì)怏w
     
    。
    (3)在第③步中最先推入三頸燒瓶的試劑是
     
    ,這時(shí)三頸燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的符號表達(dá)式是
     

    (4)在第③步中第二次推入試劑后三頸燒瓶中出現(xiàn)的現(xiàn)象是
     
    ,這時(shí)三頸燒瓶中壓強(qiáng)變化對應(yīng)于圖四中的哪一段
     
    。(選填:“ab”或“bc”或“cd”)
    發(fā)布:2024/9/14 5:0:10組卷:265引用:1難度:0.3
  • 2.某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳及二氧化碳的性質(zhì)進(jìn)行如下兩個(gè)方面的探究。
    Ⅰ.二氧化碳的制取
    第一小組用如圖①所示的裝置制取二氧化碳并測定生成二氧化碳的體積,實(shí)驗(yàn)開始時(shí)他們通過分液漏斗將20mL稀鹽酸快速全部加入錐形瓶中并關(guān)閉活塞,記錄量筒中水的體積,數(shù)據(jù)如下表所示:
    菁優(yōu)網(wǎng)
    時(shí)間/min 1 2 3 4 5 6
    量筒讀數(shù)/mL 40 50 55 58 60 60
    (1)丙中最好選規(guī)格為
     
    (填“50”、“100”或“250”)mL的量筒。
    (2)乙中如果不加植物油就會使測定結(jié)果
     
    (填“偏大”或“偏小”),原因是
     
    。
    (3)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,最終生成二氧化碳的體積是
     
    mL。
    Ⅱ.二氧化碳的性質(zhì)
    第二小組用如圖②所示裝置驗(yàn)證二氧化碳的有關(guān)性質(zhì)。

    實(shí)驗(yàn)步驟如下:
    步驟一:按如圖②所示連接好裝置,向外拉動任一注射器的活塞,一段時(shí)間后松開手。
    步驟二:注射器A中吸入20mL澄清石灰水,注射器B中吸入20mL鹽酸,再從中間瓶口通入二氧化碳?xì)怏w將瓶裝滿,最后旋上帶壓力傳感器的橡膠塞。
    步驟三:先后將兩注射器中的試劑快速全部推入三頸燒瓶中,并保持注射器活塞在注射器底部,振蕩三頸燒瓶,壓力傳感器測得三頸燒瓶中壓強(qiáng)隨時(shí)間變化如圖③所示。
    (4)步驟一中松開手后,若觀察到
     
    ,則說明裝置氣密性良好。
    (5)在步驟二中如何檢驗(yàn)三頸燒瓶中已充滿二氧化碳?xì)怏w
     
    。
    (6)分析圖③可知,步驟三中先推的是注射器
     
    (填“A”或“B”),此時(shí)三頸燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的文字表達(dá)式為
     
    。
    (7)步驟三中第二次推入試劑后,三頸燒瓶中壓強(qiáng)變化對應(yīng)圖③中的
     
    段(填“ab”、“bc”或“cd”)。
    發(fā)布:2024/9/15 9:0:8組卷:107引用:1難度:0.5
  • 3.某購物平臺有自制碳酸飲料的設(shè)備出售,與該設(shè)備一同出售的還有二氧化碳彈,用設(shè)備將其“打”入水中,便可形成碳酸飲料。小組同學(xué)購買后制備碳酸飲料進(jìn)行實(shí)驗(yàn),探究影響CO2溶解能力的因素。
    【活動一】探究溫度和壓強(qiáng)對CO2溶解能力的影響
    實(shí)驗(yàn)1:標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,向試管中分別加入所購設(shè)備自制的無色碳酸飲料100mL,大燒杯中加入不同溫度的水,小燒杯中加入適量澄清石灰水。
    實(shí)驗(yàn)裝置 實(shí)驗(yàn)序號 大燒杯中水的溫度 試管中產(chǎn)生氣泡的速率 澄清石灰水的現(xiàn)象
    菁優(yōu)網(wǎng) 實(shí)驗(yàn)① 0℃ 緩慢 不渾濁
    實(shí)驗(yàn)② 20℃ 適中 不渾濁
    實(shí)驗(yàn)③ 90℃ 很快 變渾濁
    (1)由實(shí)驗(yàn)1得到的結(jié)論是:溫度升高,二氧化碳的溶解能力
     
    (選填“變大”“變小”或“不變”),小組同學(xué)建議:制好碳酸飲料后,應(yīng)
     
    (選填“低溫”“高溫”或“常溫”)保存;
    實(shí)驗(yàn)2:室溫下,向試管中分別加入100mL自制無色碳酸飲料(針筒體積為100mL)。
    實(shí)驗(yàn)裝置 實(shí)驗(yàn)序號 注射器活塞的位置 試管中的產(chǎn)生氣泡的速率
    菁優(yōu)網(wǎng) 實(shí)驗(yàn)④ 不拉動活塞 適中
    實(shí)驗(yàn)⑤ 向上拉活塞到25mL 變快
    實(shí)驗(yàn)⑥ 向上拉活塞到50mL 變得更快
    (2)由實(shí)驗(yàn)2可知,壓強(qiáng)越大,CO2溶解的量越
     
    (選填“多”或“少”);小組同學(xué)推測所購設(shè)備的作用是
     
    ,使得二氧化碳能大量溶解于水中,形成碳酸飲料;
    【活動二】探究CO2在不同物質(zhì)的溶解性
    實(shí)驗(yàn)3:燒瓶中收集250mL的氣體,分別加入50mL不同液體,通過壓強(qiáng)傳感器測定瓶中壓強(qiáng)變化(實(shí)驗(yàn)前燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)為104.20kPa,實(shí)驗(yàn)過程中保持溫度恒定)
    實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)序號 燒瓶中氣體 注射器中物質(zhì) 實(shí)驗(yàn)后瓶內(nèi)壓強(qiáng)
    菁優(yōu)網(wǎng) 實(shí)驗(yàn)⑦ 空氣 130.25kPa
    實(shí)驗(yàn)⑧ CO2 104.98kPa
    實(shí)驗(yàn)⑨ CO2 鹽酸 106.67kPa
    實(shí)驗(yàn)⑩ CO2 小蘇打的水溶液 103.40kPa
    (3)實(shí)驗(yàn)后瓶內(nèi)的壓強(qiáng),實(shí)驗(yàn)⑧小于實(shí)驗(yàn)⑦,其原因中存在一個(gè)化學(xué)反應(yīng),該反應(yīng)的符號表達(dá)式為
     
    ;
    (4)通過實(shí)驗(yàn)
     
    (填實(shí)驗(yàn)序號)中數(shù)據(jù)可知,1體積水約能溶解1體積CO2;
    (5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)3分析可知,選用排
     
    液體收集CO2效果更好。
    發(fā)布:2024/9/21 2:0:8組卷:80引用:1難度:0.5
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