《2025年学霸提优大试卷九年级化学上册沪教版》

20. (14 分)(2024·合肥期末)学习了 $ {CO_{2}} $ 的性质后,同学们对“$ {CO_{2}} $ 的溶解性”产生了兴趣,在老师的指导下开展了实验探究活动。
【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 $ {CO_{2}} $?
【进行实验】
(1)如图所示,向一个集满 $ {CO_{2}} $ 气体的软塑料瓶中加入约 $ \dfrac{1}{3} $ 体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡,观察到软塑料瓶变瘪,将瓶倒转,放入水中,取下瓶盖,观察到瓶内液面缓慢上升到塑料瓶体积的约 $ \dfrac{2}{3} $ 处。

(2)得出结论:1 体积的水能溶解1体积的二氧化碳。
【改进实验】如图所示,取两支医用注射器分别抽取 $ {CO_{2}} $ 和水,用胶管连接,交替推动两支注射器的活塞,反复多次至数据不再变化。记录数据如下:

(3)反复多次交替推动注射器活塞的目的是使二氧化碳在水中充分溶解。
(4)由表中数据可知,在实验室条件下,1 体积水最多能溶解0.7体积的 $ {CO_{2}} $。
(5)实验(1)中测得结果比改进实验中结果偏大,请你推测可能的原因是加水过程中,部分二氧化碳逸出(合理即可)。
【数字化实验】如图所示,为了多渠道确认 $ {CO_{2}} $ 能溶于水,小组同学用数字化实验测量了容器内压强的变化。

(6)连接好仪器,检查装置的气密性。在三颈烧瓶中收集满 $ {CO_{2}} $ 气体后,设置好数据采集参数。点击数据采集按钮,将水注入,观察压强曲线变化(如图所示)。
(7)曲线不再变化后,停止收集数据,将紫色石蕊溶液注入烧瓶中,观察到溶液变红,原因是二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红。
(8)加入水后气压明显上升的原因是将注射器里的蒸馏水压入烧瓶中,气体被压缩,造成烧瓶内的压强迅速增大。
(9)停止收集数据时,瓶内气压大于初始气压的原因可能是1体积水只能溶解0.7体积的二氧化碳,加入水的体积大于溶解的CO₂的体积,所以压强增大。

答案：
(1)软塑料瓶变瘪
(2)1体积的二氧化碳
(3)使二氧化碳在水中充分溶解
(4)0.7
(5)加水过程中,部分二氧化碳逸出(合理即可)
(6)检查装置的气密性
(7)溶液变红 二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红
(8)将注射器里的蒸馏水压入烧瓶中,气体被压缩,造成烧瓶内的压强迅速增大
(9)1体积水只能溶解0.7体积的二氧化碳,加入水的体积大于溶解的CO₂的体积,所以压强增大