Question

【题目】饮用雪碧时，小雨同学对“二氧化碳的溶解性”产生了兴趣，他和同学们进行了探究。

（查阅资料）①二氧化碳能溶于水。在通常情况下，1体积的水约能溶解1体积的二氧化碳二氧化碳溶于水，既有物理变化，又有化学变化。

②在其他条件不变时，气体在水中的溶解能力随温度的升高而降低。

请写出二氧化碳溶于水时反应的化学方程式_____。

（提出问题）在实验室条件下，1体积的水究竟能溶解多少体积的二氧化碳呢？

（进行实验）（1）将蒸馏水煮沸后，置于细口瓶中，立刻盖上瓶塞，冷却至室温，备用。将蒸馏水煮沸的目的是_____。立刻盖上瓶塞后再冷却的原因是_____。

（2）制取二氧化碳，以软塑料瓶为容器，用向上排空气法收集，验满后备用。

a．定性实验

（3）实验①：取两瓶盛满二氧化碳的塑料瓶，分别倒入250毫升水，立即盖紧瓶盖。将其中一瓶静置，一瓶充分振荡。观察到，静置的一瓶几乎没有发生形变，而振荡后的塑料瓶_____。得出结论：振荡，可以加快二氧化碳在水中的溶解。

b．定量实验

（4）实验②：取2支医用注射器分别抽取10mL空气和10mL备用的蒸馏水，用胶管连接（如图1所示），交替推动2支注射器的活塞，反复多次。

实验③：另取2支医用注射器分别抽取10mL现制的二氧化碳气体和10mL备用的蒸馏水，用胶管连接（如图所示），交替推动2支注射器的活塞，反复多次至体积不再减少为止。反复交替推动注射器活塞的作用是_____。

（5）记录数据：

实验编号	抽取气体的体积	抽取蒸馏水的体积	充分混合后，气、液总体积
②	10mL空气	10mL	20mL
③	10mL现制的二氧化碳	10mL	13mL

（得出结论）由上表所列数据可知，在实验室条件下，空气难溶于水，二氧化碳的溶解性为1体积水最多能溶解_____体积的二氧化碳。

（反思质疑）为了能更加直接的观察到二氧化碳能溶于水，化学老师用数字实验测量了反应前后容器内压强的变化。

实验装置如图2所示，用烧瓶收集一瓶二氧化碳气体并验满，连接压强传感器和一只装有20mL备用的蒸馏水的注射器，刚开始时测量到容器内压强为106.07KPa，迅速将注射器里的蒸馏水全部压入烧瓶中，压强开始缓慢减小，约10秒后振荡烧瓶，观察到压强明显减小，一段时间后压强几乎不变，最终烧瓶内压强为106.51KPa．压强变化曲线如图3所示。

（1）BC段压强上升的原因是：_____。

（2）D点压强大于B点，说明反应后压强略大于反应前容器内的压强，由此你的解释是_____。

Answer 1

【答案】CO2+H2O＝H2CO3 气体的溶解度随温度的升高而减小，赶走蒸馏水中溶解的气体，减小对实验数据的影响 防止气体进入，影响实验 发生形变 让气体在水中充分溶解 0.7 将注射器里的蒸馏水全部压入烧瓶中，造成烧瓶内的压强迅速增大 1体积水只能溶解0.7体积的二氧化碳，所以加入的水也占有一定的体积　。

【解析】

查阅资料：二氧化碳与水反应生成碳酸；故填：CO2+H2O＝H2CO3；

进行实验：（1）气体的溶解度随温度的升高而减小，将蒸馏水煮沸的目的是赶走蒸馏水中溶解的气体，减小对实验数据的影响。立刻盖上瓶塞后再冷却的原因是防止气体进入，影响实验。故填：气体的溶解度随温度的升高而减小，赶走蒸馏水中溶解的气体，减小对实验数据的影响；防止气体进入，影响实验。

（3）取两瓶盛满二氧化碳的塑料瓶，分别倒入250毫升水，立即盖紧瓶盖。将其中一瓶静置，一瓶充分振荡。观察到，静置的一瓶几乎没有发生形变，而振荡后的塑料瓶发生形变。得出结论：振荡，可以加快二氧化碳在水中的溶解。故填：发生形变。

（4）反复交替推动注射器活塞的作用是让气体充分溶解于水。故填：让气体在水中充分溶解。

【得出结论】

表中数据可知：10mL水中只能溶解（20mL﹣13mL）＝7mL二氧化碳，即二氧化碳的溶解性为1体积水最多能溶解0.7体积的二氧化碳。故填：0.7。

【反思质疑】

（1）实验中迅速将注射器里的蒸馏水全部压入烧瓶中，造成烧瓶内的压强迅速增大，即BC段压强上升；故填：将注射器里的蒸馏水全部压入烧瓶中，造成烧瓶内的压强迅速增大。

（2）因为1体积水只能溶解0.7体积的二氧化碳，所以加入的水也占有一定的体积，因此反应后压强略大于反应前容器内的压强。故填：1体积水只能溶解0.7体积的二氧化碳，所以加入的水也占有一定的体积。