打開碳酸飲料瓶蓋時,會有大量含有二氧化碳氣體的氣泡逸出,某項目學習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,關閉其余彈備夾;打開活塞,滴加稀鹽酸至空氣排盡。檢驗甲中空氣已排盡的方法是 將燃著的木條放在K1導管口處,若木條熄滅,則證明空氣已排盡將燃著的木條放在K1導管口處,若木條熄滅,則證明空氣已排盡。

(2)關閉K1,打開K2、K3,待丙裝置中收集半瓶氣體時,關閉活塞K2和K3,充分振蕩丙裝置。然后用pH計測得如表數據:
物質 | 丁裝置中溶液 | 丙裝置中溶液 |
pH | 6.50 | 5.60 |
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
收集二氧化碳氣體。Ⅱ.比較二氧化碳在不同物質中的溶解能力
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 | 實驗后瓶內壓強 |
![]() |
實驗① | 空氣 | 水 | 130.25kPa |
實驗② | CO2 | 水 | 104.98kPa | |
實驗③ | CO2 | 鹽酸 | 106.67kPa | |
實驗④ | CO2 | 小蘇打的水溶液 | 103.40kPa |
(4)實驗①的作用是
對比
對比
。實驗后瓶內的壓強,實驗②小于實驗①的原因是 二氧化碳溶于水且與水反應,實驗②中燒瓶內剩余氣體的量小于實驗①
二氧化碳溶于水且與水反應,實驗②中燒瓶內剩余氣體的量小于實驗①
。(5)比較實驗②、③、④的數據,可得出CO2在三種液體中溶解能力的關系是
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,產生大量廢液。經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。實驗結果如圖2所示。

【討論與交流】
(6)a→b階段,觀察到燒杯中的現象是
有氣泡產生
有氣泡產生
。(7)b點后曲線平緩階段,對應的化學方程式為
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】將燃著的木條放在K1導管口處,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,實驗②中燒瓶內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?。挥袣馀莓a生;CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl;小于;42.4
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/5/24 8:0:9組卷:47難度:0.3
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[實驗過程]
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③用蒸餾水反復洗滌沉淀多次
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【分析交流】
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【進行實驗】實驗方案 實驗現象 實驗結論或化學方程式 取適量“鈣片”粉末于試管中,滴加足量 化學方程式
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【交流討論】
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