某購物平臺有自制碳酸飲料的設備出售,與該設備一同出售的還有二氧化碳彈,用設備將其“打”入水中,便可形成碳酸飲料。小組同學購買后制備碳酸飲料進行實驗,探究影響CO2溶解能力的因素。
【活動一】探究溫度和壓強對CO2溶解能力的影響
實驗1:標準大氣壓下,向試管中分別加入所購設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。
實驗裝置 |
實驗序號 |
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 |
|
實驗① |
0℃ |
緩慢 |
不渾濁 |
實驗② |
20℃ |
適中 |
不渾濁 |
實驗③ |
90℃ |
很快 |
變渾濁 |
(1)由實驗1得到的結論是:溫度升高,二氧化碳的溶解能力
變小
變小
(選填“變大”“變小”或“不變”),小組同學建議:制好碳酸飲料后,應
低溫
低溫
(選填“低溫”“高溫”或“常溫”)保存;
實驗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)。
實驗裝置 |
實驗序號 |
注射器活塞的位置 |
試管中的產(chǎn)生氣泡的速率 |
|
實驗④ |
不拉動活塞 |
適中 |
實驗⑤ |
向上拉活塞到25mL |
變快 |
實驗⑥ |
向上拉活塞到50mL |
變得更快 |
(2)由實驗2可知,壓強越大,CO
2溶解的量越
多
多
(選填“多”或“少”);小組同學推測所購設備的作用是
增大壓強
增大壓強
,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CO
2在不同物質的溶解性
實驗3:燒瓶中收集250mL的氣體,分別加入50mL不同液體,通過壓強傳感器測定瓶中壓強變化(實驗前燒瓶內壓強為104.20kPa,實驗過程中保持溫度恒定)
實驗操作 |
實驗序號 |
燒瓶中氣體 |
注射器中物質 |
實驗后瓶內壓強 |
|
實驗⑦ |
空氣 |
水 |
130.25kPa |
實驗⑧ |
CO2 |
水 |
104.98kPa |
實驗⑨ |
CO2 |
鹽酸 |
106.67kPa |
實驗⑩ |
CO2 |
小蘇打的水溶液 |
103.40kPa |
(3)實驗后瓶內的壓強,實驗⑧小于實驗⑦,其原因中存在一個化學反應,該反應的符號表達式為
CO2+H2O→H2CO3
CO2+H2O→H2CO3
;
(4)通過實驗
⑧
⑧
(填實驗序號)中數(shù)據(jù)可知,1體積水約能溶解1體積CO
2;
(5)根據(jù)實驗3分析可知,選用排
鹽酸
鹽酸
液體收集CO
2效果更好。