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打開碳酸飲料瓶蓋時,會有大量含有二氧化碳?xì)怏w的氣泡逸出,某項目學(xué)習(xí)小組對二氧化碳溶解能力進行了如下實驗探究。
【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.
實驗1:
(1)如圖1,進行實驗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,關(guān)閉活塞K2和K3,充分振蕩丙裝置。然后用pH計測得如表數(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)實驗1說明,通常狀況下,在生成較大量二氧化碳時,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
實驗2:四個燒瓶中收集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(nèi)壓強為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(zhì) 實驗后瓶內(nèi)壓強
 菁優(yōu)網(wǎng) 實驗① 空氣 130.25kPa
實驗② CO2 104.98kPa
實驗③ CO2 鹽酸 106.67kPa
實驗④ CO2 小蘇打的水溶液 103.40kPa
【解釋與結(jié)論】
(4)實驗①的作用是
對比
對比
。實驗后瓶內(nèi)的壓強,實驗②小于實驗①的原因是
二氧化碳溶于水且與水反應(yīng),實驗②中燒瓶內(nèi)剩余氣體的量小于實驗①
二氧化碳溶于水且與水反應(yīng),實驗②中燒瓶內(nèi)剩余氣體的量小于實驗①

(5)比較實驗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,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,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:探究實驗的廢液處理
項目小組完成探究實驗后,產(chǎn)生大量廢液。經(jīng)理論分析和實驗確定廢液中含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?
實驗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。實驗結(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點時,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,處理項目組800mL的廢液,理論上需要Na2CO3固體
42.4
42.4
g。(實驗所用5.3%Na2CO3溶液的密度近似看做1g/mL)

【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),實驗②中燒瓶內(nèi)剩余氣體的量小于實驗①;溫度一定時,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:170引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.CO2對人類生存、生活有著重大影響,某小組同學(xué)對CO2的相關(guān)知識作如下探究。
    (一)CO2的制取和性質(zhì)探究
    (1)該小組用一定濃度的鹽酸和大理石為原料,且利用如圖1所示裝置制備二氧化碳。
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    ①裝置A或B都可以作為制取二氧化碳的發(fā)生裝置,裝置B相對于裝置A的優(yōu)點是
     
    ,實驗室制取二氧化碳發(fā)生反應(yīng)的符號表達(dá)式為
     
    。
    ②裝置C可用于收集二氧化碳,氣體應(yīng)從
     
    (填a或b)口進入C,請推測該方法收集二氧化碳的依據(jù)是
     
    。
    (2)探究是否可用排水集氣法收集到CO2
    利用傳感器對是否可用排水集氣法收集到CO2展開探究,實驗裝置如圖2所示:
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    【實驗步驟】
    ①按實驗裝置圖2組裝儀器。
    ②用壓強傳感器自帶的注射器通過活塞A向三頸燒瓶注入50mL空氣,并一直壓住注射器,若壓強傳感器的讀數(shù)
     
    ,證明裝置氣密性良好。
    ③打開活塞A,將注射器中的稀鹽酸迅速注入儀器b中,反應(yīng)一段時間后,收集滿CO2后迅速關(guān)閉活塞A,并用止水夾夾住導(dǎo)氣管B處。
    ④用壓強傳感器自帶的注射器通過活塞A向三頸燒瓶中注入15mLH2O,觀察兩分鐘之內(nèi)體系的壓強變化如圖3所示。
    【總結(jié)與拓展】
    ⑤圖3中,30s到100s之間壓強逐漸減小的原因是
     
    。
    ⑥經(jīng)過測算,消耗CO2的量約為收集到的CO2總量的0.53%,因此排水集氣法
     
    (填“可以”或“不可以”)收集到CO2氣體。
    (3)驗證CO2的性質(zhì)
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    如圖4是驗證CO2性質(zhì)的實驗裝置,實驗時,持續(xù)通入CO2。
    步驟Ⅰ:打開K1關(guān)閉K2,觀察現(xiàn)象。
    步驟Ⅱ:關(guān)閉K1,打開K2,加熱水,一段時間后,觀察現(xiàn)象。
    ①步驟Ⅰ說明CO2具有的化學(xué)性質(zhì)是
     
    。
    ②步驟Ⅱ:一段時間后,觀察到的實驗現(xiàn)象是
     
    ,說明CO2能與水反應(yīng)。
    (二)CO2的捕集與資源化利用是化學(xué)研究的熱點。
    (1)石灰石循環(huán)法可用于捕集煙氣中的CO2,該方法以CaO捕集CO2將所得產(chǎn)物在高溫下煅燒可重新獲得CaO和CO2,生成的CaO具有疏松多孔的內(nèi)部結(jié)構(gòu),其在捕集過程中對CO2具有良好的
     
    性。
    (2)對CO2氣體加壓,降溫,可獲得干冰,從構(gòu)成物質(zhì)的微粒視角分析,該過程主要改變的是
     
    (填“分子本身”或“分子間的空隙”)。

    發(fā)布:2024/10/13 0:0:1組卷:138引用:1難度:0.5
  • 2.某化學(xué)社團同學(xué)開展了二氧化碳制取和性質(zhì)實驗等一系列項目式學(xué)習(xí)研究。
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    (一)濃鹽酸的稀釋
    (1)實驗室只有36%的濃鹽酸,制取二氧化碳需將濃鹽酸稀釋的原因是
     
    。
    (2)要把50g上述濃鹽酸稀釋為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%的稀鹽酸,需要水的質(zhì)量為
     
    。
    (二)二氧化碳的制取
    根據(jù)如下實驗裝置,回答下列問題:
    (3)A、B裝置均可作實驗室制取CO2的發(fā)生裝置,與A裝置相比,B裝置的優(yōu)點是
     
    。
    (4)若用裝置C收集CO2,氣體應(yīng)從
     
    (選填“①”或“②”)端通入。
    (三)探究CO2與水的反應(yīng)
    (5)已知某實驗條件下,1體積水最多能溶解0.7體積的CO2,為了更直觀地觀察到CO2能溶于水,同學(xué)們收集了一燒瓶CO2并利用圖2所示裝置進行實驗。他們將注射器里的蒸餾水全部壓入燒瓶中,振蕩,燒瓶中壓強的變化如圖3所示。CO2與水反應(yīng)生成了
     
    ;D點壓強大于B點壓強,你的解釋是
     
    。
    (四)類比二氧化碳,探究氨氣與水發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)
    (6)A實驗把含有紫色石蕊的干紙花直接放入干燥的氨氣中,紙花沒有變色;B實驗的目的是
     
    ;C實驗說明了氨氣與水反應(yīng)生成NH3?H2O,NH3?H2O解離出
     
    使紙花變色。

    發(fā)布:2024/11/7 8:0:2組卷:37引用:2難度:0.9
  • 3.實驗是科學(xué)探究的重要方式.請完成下列探究:
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    (1)如圖1:把二氧化碳?xì)怏w慢慢倒入高低不同的燃著蠟燭的燒杯中,現(xiàn)象是
     
    ,本實驗中放置兩支蠟燭的目的是
     

    (2)分別向集滿空氣和呼出氣體的集氣瓶中倒入澄清石灰水,并充分振蕩發(fā)現(xiàn)二者的變化有明顯的不同,寫出有關(guān)的化學(xué)方程式
     

    (3)某同學(xué)探究二氧化碳的性質(zhì)如圖2:先在燒钚內(nèi)壁上貼上干的和濕的紫色石蕊紙條,再將充滿二氧化碳的敞口集氣瓶輕輕放入燒杯中.一段時間后.現(xiàn)象是
     
    ;本實驗可以說明的分子運動論的知識是
     
    ;燒杯內(nèi)壁貼的干的石蕊紙條起
     
    作用,目的是證明
     
    ;該實驗可得出的結(jié)論是
     
    (用化學(xué)方程式表示).

    發(fā)布:2024/10/31 8:0:1組卷:127引用:3難度:0.5
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