6[2025 芜湖联考]某兴趣小组对二氧化碳的性质产生了兴趣,于是他们进行了如下探究。

【实验1】该小组将纯净干燥的$\ce{CO_{2}}$缓慢通入图甲所示的装置中,观察到以下现象:a. 玻璃管内的干燥纸花始终未变色;b. 塑料瓶内下方的纸花先变红色,上方的纸花后变红色。
(1)根据上述现象,得出关于$\ce{CO_{2}}$性质的结论是
(2)将变红的石蕊纸花取出,加热一段时间后,纸花又变成紫色,原因是
【实验2】为探究二氧化碳能否与澄清石灰水反应,该小组用图乙所示的装置进行了实验。
(3)若在实验中观察到澄清石灰水变浑浊了,则发生反应的化学方程式为
【拓展探究】该小组用图丙所示的装置比较蒸馏水、澄清石灰水对二氧化碳的吸收效果。他们分别将蒸馏水、澄清石灰水注入装有二氧化碳的烧瓶中,装置内压强与时间的关系如图丁所示(曲线Ⅰ表示注入蒸馏水后装置内的压强变化,曲线Ⅱ表示注入澄清石灰水后装置内的压强变化)。
(4)分析图丁中的曲线可知,吸收效果较好的试剂是
(5)某同学根据图丁中的曲线Ⅰ推断出二氧化碳能与水反应。你
【实验1】该小组将纯净干燥的$\ce{CO_{2}}$缓慢通入图甲所示的装置中,观察到以下现象:a. 玻璃管内的干燥纸花始终未变色;b. 塑料瓶内下方的纸花先变红色,上方的纸花后变红色。
(1)根据上述现象,得出关于$\ce{CO_{2}}$性质的结论是
二氧化碳的密度比空气大
、二氧化碳能与水反应生成酸性物质
。(2)将变红的石蕊纸花取出,加热一段时间后,纸花又变成紫色,原因是
碳酸不稳定,受热易分解为二氧化碳和水
。【实验2】为探究二氧化碳能否与澄清石灰水反应,该小组用图乙所示的装置进行了实验。
(3)若在实验中观察到澄清石灰水变浑浊了,则发生反应的化学方程式为
$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
;由该实验还可以得出分子具有的性质是分子在不断运动
。【拓展探究】该小组用图丙所示的装置比较蒸馏水、澄清石灰水对二氧化碳的吸收效果。他们分别将蒸馏水、澄清石灰水注入装有二氧化碳的烧瓶中,装置内压强与时间的关系如图丁所示(曲线Ⅰ表示注入蒸馏水后装置内的压强变化,曲线Ⅱ表示注入澄清石灰水后装置内的压强变化)。
(4)分析图丁中的曲线可知,吸收效果较好的试剂是
澄清石灰水
。(5)某同学根据图丁中的曲线Ⅰ推断出二氧化碳能与水反应。你
不同意
(填“同意”或“不同意”)他的推断,理由是二氧化碳能溶于水,可能是二氧化碳溶于水导致的压强减小
。答案
二氧化碳的密度比空气大
二氧化碳能与水反应生成酸性物质
碳酸不稳定,受热易分解为二氧化碳和水
$ \mathrm {CO}_{2} + \mathrm {Ca}(\mathrm {OH)}_{2} = \mathrm {CaCO}_{3}↓ + \mathrm {H}_{2}\mathrm {O}$
分子在不断运动
澄清石灰水
不同意
二氧化碳能溶于水,可能是二氧化碳溶于水导致的压强减小
二氧化碳能与水反应生成酸性物质
碳酸不稳定,受热易分解为二氧化碳和水
$ \mathrm {CO}_{2} + \mathrm {Ca}(\mathrm {OH)}_{2} = \mathrm {CaCO}_{3}↓ + \mathrm {H}_{2}\mathrm {O}$
分子在不断运动
澄清石灰水
不同意
二氧化碳能溶于水,可能是二氧化碳溶于水导致的压强减小
解析
【分析】
本题围绕二氧化碳的性质展开探究,需结合各实验的现象推导结论:
1. 实验1中,干燥石蕊纸花不变色,说明二氧化碳本身不能使石蕊变色;湿润纸花变红且下方先变色,说明二氧化碳密度比空气大,且能与水反应生成酸性物质使石蕊变红。
2. 变红的纸花加热后变紫,是因为生成的碳酸不稳定,受热分解。
3. 实验2中,澄清石灰水变浑浊是二氧化碳与氢氧化钙反应,同时二氧化碳能扩散到石灰水中,体现分子的运动性。
4. 拓展探究中,压强变化反映吸收效果,压强下降越多说明吸收CO₂越多;曲线Ⅰ压强减小可能是CO₂溶于水,不能直接证明反应。
【解析】
(1)干燥纸花未变色,说明CO₂不能使干燥石蕊变色;塑料瓶内下方纸花先变红,说明CO₂密度比空气大,且与水反应生成酸性物质使石蕊变红,故结论为:二氧化碳的密度比空气大;二氧化碳能与水反应生成酸性物质。
(2)变红的纸花含碳酸,碳酸不稳定,受热分解为二氧化碳和水,酸性消失,纸花变回紫色,原因是碳酸不稳定,受热易分解为二氧化碳和水。
(3)CO₂与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$;CO₂能从集气瓶扩散到烧杯的石灰水中,说明分子在不断运动。
(4)曲线Ⅱ压强下降比曲线Ⅰ更明显,说明注入澄清石灰水后装置内CO₂减少更多,吸收效果更好。
(5)曲线Ⅰ压强减小,可能是CO₂溶于水导致的,不能直接推断CO₂与水反应,因为CO₂能溶于水,溶解也会使装置内压强减小,故不同意该推断。
【答案】
(1)二氧化碳的密度比空气大;二氧化碳能与水反应生成酸性物质
(2)碳酸不稳定,受热易分解为二氧化碳和水
(3)$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$;分子在不断运动
(4)澄清石灰水
(5)不同意;二氧化碳能溶于水,可能是二氧化碳溶于水导致的压强减小
【知识点】
二氧化碳的性质、化学方程式书写、分子的性质
【点评】
本题通过多个实验探究二氧化碳的性质,考查学生对实验现象的分析能力和知识点的应用能力,需结合实验细节推导结论,整体难度适中。
【难度系数】
0.5
本题围绕二氧化碳的性质展开探究,需结合各实验的现象推导结论:
1. 实验1中,干燥石蕊纸花不变色,说明二氧化碳本身不能使石蕊变色;湿润纸花变红且下方先变色,说明二氧化碳密度比空气大,且能与水反应生成酸性物质使石蕊变红。
2. 变红的纸花加热后变紫,是因为生成的碳酸不稳定,受热分解。
3. 实验2中,澄清石灰水变浑浊是二氧化碳与氢氧化钙反应,同时二氧化碳能扩散到石灰水中,体现分子的运动性。
4. 拓展探究中,压强变化反映吸收效果,压强下降越多说明吸收CO₂越多;曲线Ⅰ压强减小可能是CO₂溶于水,不能直接证明反应。
【解析】
(1)干燥纸花未变色,说明CO₂不能使干燥石蕊变色;塑料瓶内下方纸花先变红,说明CO₂密度比空气大,且与水反应生成酸性物质使石蕊变红,故结论为:二氧化碳的密度比空气大;二氧化碳能与水反应生成酸性物质。
(2)变红的纸花含碳酸,碳酸不稳定,受热分解为二氧化碳和水,酸性消失,纸花变回紫色,原因是碳酸不稳定,受热易分解为二氧化碳和水。
(3)CO₂与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$;CO₂能从集气瓶扩散到烧杯的石灰水中,说明分子在不断运动。
(4)曲线Ⅱ压强下降比曲线Ⅰ更明显,说明注入澄清石灰水后装置内CO₂减少更多,吸收效果更好。
(5)曲线Ⅰ压强减小,可能是CO₂溶于水导致的,不能直接推断CO₂与水反应,因为CO₂能溶于水,溶解也会使装置内压强减小,故不同意该推断。
【答案】
(1)二氧化碳的密度比空气大;二氧化碳能与水反应生成酸性物质
(2)碳酸不稳定,受热易分解为二氧化碳和水
(3)$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$;分子在不断运动
(4)澄清石灰水
(5)不同意;二氧化碳能溶于水,可能是二氧化碳溶于水导致的压强减小
【知识点】
二氧化碳的性质、化学方程式书写、分子的性质
【点评】
本题通过多个实验探究二氧化碳的性质,考查学生对实验现象的分析能力和知识点的应用能力,需结合实验细节推导结论,整体难度适中。
【难度系数】
0.5
登录