登录
6. 小红用实验研究二氧化碳通入水中后发生的变化。
(1) 如图 1 所示,向一个收集满 $\ce{CO_{2}}$ 气体的质软的塑料瓶 A 中加入约$\dfrac{1}{3}$体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡,塑料瓶变瘪,此现象
(2) 取 3 mL 瓶 A 中的液体倒入试管 B 中,滴加紫色石蕊溶液,振荡,观察到溶液颜色变为
(3) 将(2) 中试管 B 继续做如图 2 所示的实验。实验中可观察到试管 B 中有气泡冒出,溶液变
(4) 为验证使石蕊变色的物质是碳酸而不是水或二氧化碳,小红又用图 3 所示装置进行实验,应该采取的实验操作顺序是
①从 b 端通氮气 ②从分液漏斗中滴加适量水 ③从 a 端通二氧化碳 ④将石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入广口瓶中
化学九年级上(人教版)
(1) 如图 1 所示,向一个收集满 $\ce{CO_{2}}$ 气体的质软的塑料瓶 A 中加入约$\dfrac{1}{3}$体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡,塑料瓶变瘪,此现象
不能
(填“能”或“不能”) 证明 $\ce{CO_{2}}$ 与水发生了化学反应。(2) 取 3 mL 瓶 A 中的液体倒入试管 B 中,滴加紫色石蕊溶液,振荡,观察到溶液颜色变为
红
色,写出塑料瓶 A 中反应的化学方程式:$\ce{CO_{2} + H_{2}O\xlongequal{\;\;}H_{2}CO_{3}}$
。(3) 将(2) 中试管 B 继续做如图 2 所示的实验。实验中可观察到试管 B 中有气泡冒出,溶液变
紫
色;试管 C 中现象是澄清石灰水变浑浊
,试管 C 中发生反应的化学方程式为$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2}\xlongequal{\;\;}CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
。(4) 为验证使石蕊变色的物质是碳酸而不是水或二氧化碳,小红又用图 3 所示装置进行实验,应该采取的实验操作顺序是
④③①②③
(填序号,可重复选用)。①从 b 端通氮气 ②从分液漏斗中滴加适量水 ③从 a 端通二氧化碳 ④将石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入广口瓶中
化学九年级上(人教版)
答案
6. (1)不能 (2)红 $\ce{CO_{2} + H_{2}O\xlongequal{\;\;}H_{2}CO_{3}}$ (3)紫 澄清石灰水变浑浊 $\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2}\xlongequal{\;\;}CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$ (4)④③①②③
解析:(1)由于二氧化碳能溶于水,故向一个收集满$\ce{CO_{2}}$气体的质软的塑料瓶A中加入约$\dfrac{1}{3}$体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡,塑料瓶变瘪,不能证明二氧化碳与水反应。(2)二氧化碳与水反应生成的碳酸呈酸性,能使石蕊溶液变成红色,反应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + H_{2}O\xlongequal{\;\;}H_{2}CO_{3}}$。(3)碳酸不稳定,受热易分解生成水和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2}\xlongequal{\;\;}CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$。(4)本题是验证使石蕊变色的物质是碳酸而不是水或二氧化碳,所以将石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入广口瓶中,从a端通二氧化碳,此时干燥纸花不变色;再通氮气,排净装置内的二氧化碳,然后再从分液漏斗中滴加适量水,纸花仍不变色,再通入二氧化碳,此时用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花变为红色。
解析:(1)由于二氧化碳能溶于水,故向一个收集满$\ce{CO_{2}}$气体的质软的塑料瓶A中加入约$\dfrac{1}{3}$体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡,塑料瓶变瘪,不能证明二氧化碳与水反应。(2)二氧化碳与水反应生成的碳酸呈酸性,能使石蕊溶液变成红色,反应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + H_{2}O\xlongequal{\;\;}H_{2}CO_{3}}$。(3)碳酸不稳定,受热易分解生成水和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2}\xlongequal{\;\;}CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$。(4)本题是验证使石蕊变色的物质是碳酸而不是水或二氧化碳,所以将石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入广口瓶中,从a端通二氧化碳,此时干燥纸花不变色;再通氮气,排净装置内的二氧化碳,然后再从分液漏斗中滴加适量水,纸花仍不变色,再通入二氧化碳,此时用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花变为红色。
解析
【分析】
1. 第(1)问：塑料瓶变瘪是因为瓶内压强减小，而$\ce{CO_{2}}$本身能溶于水，仅通过瓶变瘪无法区分是$\ce{CO_{2}}$溶于水还是与水发生化学反应，因此不能证明反应发生。
2. 第(2)问：$\ce{CO_{2}}$与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，能使紫色石蕊溶液变红，据此分析现象和反应方程式。
3. 第(3)问：碳酸不稳定，受热易分解，酸性消失，溶液颜色由红变紫；分解产生的$\ce{CO_{2}}$进入试管C，与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀，使澄清石灰水变浑浊，对应分析现象和方程式。
4. 第(4)问：验证使石蕊变色的是碳酸而非水或$\ce{CO_{2}}$，需采用控制变量法，依次排除$\ce{CO_{2}}$、水单独使石蕊变色的可能，再验证碳酸的作用，据此确定操作顺序。
【解析】
(1) 向收集满$\ce{CO_{2}}$的软塑料瓶中加水振荡，瓶变瘪是因为$\ce{CO_{2}}$溶于水使瓶内压强减小，无法证明$\ce{CO_{2}}$与水发生化学反应（溶解也会导致压强减小），故填“不能”。
(2) $\ce{CO_{2}}$与水反应生成碳酸（$\ce{H_{2}CO_{3}}$），碳酸呈酸性，能使紫色石蕊溶液变红，反应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + H_{2}O\xlongequal{\;\;}H_{2}CO_{3}}$，故填“红”和对应方程式。
(3) 碳酸不稳定，受热分解为$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，溶液酸性消失，颜色由红变紫；分解出的$\ce{CO_{2}}$进入试管C，与澄清石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀，故C中现象是澄清石灰水变浑浊，反应方程式为$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2}\xlongequal{\;\;}CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$，故填“紫”、“澄清石灰水变浑浊”和对应方程式。
(4) 验证使石蕊变色的是碳酸而非水或$\ce{CO_{2}}$，需控制变量：先将石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入广口瓶（④），通$\ce{CO_{2}}$（③），纸花不变，说明$\ce{CO_{2}}$不能使石蕊变色；通氮气排尽装置内$\ce{CO_{2}}$（①），滴加水（②），纸花不变，说明水不能使石蕊变色；再通$\ce{CO_{2}}$（③），纸花接触$\ce{CO_{2}}$与水生成的碳酸变红，故操作顺序为④③①②③。
【答案】
6. (1)不能 (2)红 $\ce{CO_{2} + H_{2}O\xlongequal{\;\;}H_{2}CO_{3}}$ (3)紫 澄清石灰水变浑浊 $\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2}\xlongequal{\;\;}CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$ (4)④③①②③
【知识点】
二氧化碳的化学性质、碳酸的性质、化学方程式书写
【点评】
本题围绕二氧化碳与水的反应设计实验，考查学生对实验现象的分析、化学方程式的书写以及控制变量法的应用，是九年级化学的基础实验题，需准确理解物质性质和实验设计逻辑。
【难度系数】
0.6
1. 第(1)问：塑料瓶变瘪是因为瓶内压强减小，而$\ce{CO_{2}}$本身能溶于水，仅通过瓶变瘪无法区分是$\ce{CO_{2}}$溶于水还是与水发生化学反应，因此不能证明反应发生。
2. 第(2)问：$\ce{CO_{2}}$与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，能使紫色石蕊溶液变红，据此分析现象和反应方程式。
3. 第(3)问：碳酸不稳定，受热易分解，酸性消失，溶液颜色由红变紫；分解产生的$\ce{CO_{2}}$进入试管C，与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀，使澄清石灰水变浑浊，对应分析现象和方程式。
4. 第(4)问：验证使石蕊变色的是碳酸而非水或$\ce{CO_{2}}$，需采用控制变量法，依次排除$\ce{CO_{2}}$、水单独使石蕊变色的可能，再验证碳酸的作用，据此确定操作顺序。
【解析】
(1) 向收集满$\ce{CO_{2}}$的软塑料瓶中加水振荡，瓶变瘪是因为$\ce{CO_{2}}$溶于水使瓶内压强减小，无法证明$\ce{CO_{2}}$与水发生化学反应（溶解也会导致压强减小），故填“不能”。
(2) $\ce{CO_{2}}$与水反应生成碳酸（$\ce{H_{2}CO_{3}}$），碳酸呈酸性，能使紫色石蕊溶液变红，反应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + H_{2}O\xlongequal{\;\;}H_{2}CO_{3}}$，故填“红”和对应方程式。
(3) 碳酸不稳定，受热分解为$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，溶液酸性消失，颜色由红变紫；分解出的$\ce{CO_{2}}$进入试管C，与澄清石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀，故C中现象是澄清石灰水变浑浊，反应方程式为$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2}\xlongequal{\;\;}CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$，故填“紫”、“澄清石灰水变浑浊”和对应方程式。
(4) 验证使石蕊变色的是碳酸而非水或$\ce{CO_{2}}$，需控制变量：先将石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入广口瓶（④），通$\ce{CO_{2}}$（③），纸花不变，说明$\ce{CO_{2}}$不能使石蕊变色；通氮气排尽装置内$\ce{CO_{2}}$（①），滴加水（②），纸花不变，说明水不能使石蕊变色；再通$\ce{CO_{2}}$（③），纸花接触$\ce{CO_{2}}$与水生成的碳酸变红，故操作顺序为④③①②③。
【答案】
6. (1)不能 (2)红 $\ce{CO_{2} + H_{2}O\xlongequal{\;\;}H_{2}CO_{3}}$ (3)紫 澄清石灰水变浑浊 $\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2}\xlongequal{\;\;}CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$ (4)④③①②③
【知识点】
二氧化碳的化学性质、碳酸的性质、化学方程式书写
【点评】
本题围绕二氧化碳与水的反应设计实验，考查学生对实验现象的分析、化学方程式的书写以及控制变量法的应用，是九年级化学的基础实验题，需准确理解物质性质和实验设计逻辑。
【难度系数】
0.6
7. (2025·咸阳月考)某化学兴趣小组的同学以二氧化碳为主题开展项目式活动,请你参与活动并回答下列问题。
【活动1】探究二氧化碳能否与水反应
【进行实验】
(1)小红、小明、小文三位同学分别做了如图三个实验,请将实验记录表补充完整。
(2)小明对小红的实验提出了质疑,因为
(3)小文认为小明的实验方案仍不严谨,认为该方案中能使紫色石蕊变红的物质可能是水,可能是
【活动2】探究$\ce{CO_{2}}$的吸收
两个相同烧瓶中均装满$\ce{CO_{2}}$,分别向其中注入等体积的水和氢氧化钙溶液。利用数字化传感器分别测定烧瓶内的压强变化,得到如图所示的曲线图。
(4)写出氢氧化钙溶液发生反应的化学方程式:
(5)下列有关说法正确的是
①曲线x表示氢氧化钙溶液吸收二氧化碳的过程
②ab段压强增大,是因为液体迅速注入容器导致气体压缩
③cd和ef段出现压强快速变小,有可能对烧瓶进行了振荡的实验操作
【活动3】低碳生活,实现碳中和
(6)低碳生活从我做起。下列行为有利于实现碳中和的是
A. 双面使用纸张
B. 植树造林
C. 发展燃煤发电
D. 乘坐公共交通工具
【活动1】探究二氧化碳能否与水反应
【进行实验】
(1)小红、小明、小文三位同学分别做了如图三个实验,请将实验记录表补充完整。
(2)小明对小红的实验提出了质疑,因为
$\ce{CO_{2}}$能溶于水,会有相同的实验现象
。(3)小文认为小明的实验方案仍不严谨,认为该方案中能使紫色石蕊变红的物质可能是水,可能是
$\ce{CO_{2}}$
(填化学式),也可能是二氧化碳与水反应后的生成物。【活动2】探究$\ce{CO_{2}}$的吸收
两个相同烧瓶中均装满$\ce{CO_{2}}$,分别向其中注入等体积的水和氢氧化钙溶液。利用数字化传感器分别测定烧瓶内的压强变化,得到如图所示的曲线图。
(4)写出氢氧化钙溶液发生反应的化学方程式:
$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2}\xlongequal{\;\;}CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
。(5)下列有关说法正确的是
②③
(填序号)。①曲线x表示氢氧化钙溶液吸收二氧化碳的过程
②ab段压强增大,是因为液体迅速注入容器导致气体压缩
③cd和ef段出现压强快速变小,有可能对烧瓶进行了振荡的实验操作
【活动3】低碳生活,实现碳中和
(6)低碳生活从我做起。下列行为有利于实现碳中和的是
ABD
(填字母)。A. 双面使用纸张
B. 植树造林
C. 发展燃煤发电
D. 乘坐公共交通工具
答案
7. (1)变瘪 干燥紫色石蕊纸花未变红,湿润紫色石蕊纸花变红 (2)$\ce{CO_{2}}$能溶于水,会有相同的实验现象 (3)$\ce{CO_{2}}$ (4)$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2}\xlongequal{\;\;}CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$ (5)②③ (6)ABD
解析:(3)将二氧化碳溶于水中,滴入紫色石蕊溶液,而后紫色石蕊变红,因溶液中有水和二氧化碳,故使紫色石蕊变色的可能是水,也可能是二氧化碳,水与二氧化碳也能反应,故也可能是二氧化碳与水反应后的生成物。(5)二氧化碳能溶于水,二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,则饱和氢氧化钙溶液吸收二氧化碳的能力比水强,则压强变化大,所以曲线y表示氢氧化钙溶液吸收二氧化碳的过程,①错误;ab段压强增大,是因为液体迅速注入容器导致气体压缩,压强增大,②正确;cd和ef段出现压强快速变小,有可能对烧瓶进行了振荡的实验操作,使得二氧化碳更快与水或氢氧化钙溶液反应,导致烧瓶气体减少较快,③正确。
解析:(3)将二氧化碳溶于水中,滴入紫色石蕊溶液,而后紫色石蕊变红,因溶液中有水和二氧化碳,故使紫色石蕊变色的可能是水,也可能是二氧化碳,水与二氧化碳也能反应,故也可能是二氧化碳与水反应后的生成物。(5)二氧化碳能溶于水,二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,则饱和氢氧化钙溶液吸收二氧化碳的能力比水强,则压强变化大,所以曲线y表示氢氧化钙溶液吸收二氧化碳的过程,①错误;ab段压强增大,是因为液体迅速注入容器导致气体压缩,压强增大,②正确;cd和ef段出现压强快速变小,有可能对烧瓶进行了振荡的实验操作,使得二氧化碳更快与水或氢氧化钙溶液反应,导致烧瓶气体减少较快,③正确。
解析
【分析】
本题围绕二氧化碳展开三个活动的探究，需结合二氧化碳的性质、实验设计的严谨性、化学方程式书写及碳中和的相关知识逐一分析：
1. 活动1探究二氧化碳与水反应：需分析实验现象、实验设计的漏洞，明确使石蕊变色的可能物质；
2. 活动2探究二氧化碳的吸收：结合二氧化碳在水和氢氧化钙溶液中的吸收能力差异，分析压强曲线的变化原因；
3. 活动3低碳生活：判断符合碳中和的行为。
【解析】
(1) 小红的实验中，二氧化碳溶于水使瓶内压强减小，因此瓶子变瘪；小明的实验中，干燥紫色石蕊纸花遇二氧化碳不变红，湿润的纸花变红，说明二氧化碳与水反应生成了酸性物质。
(2) 小红的实验仅观察到瓶子变瘪，未排除二氧化碳溶于水的干扰，因此小明提出质疑：$\ce{CO_{2}}$能溶于水，也会导致瓶内压强减小，出现相同现象。
(3) 小文认为方案不严谨，使紫色石蕊变红的物质可能是水、$\ce{CO_{2}}$，也可能是二氧化碳与水反应生成的碳酸（$\ce{H_{2}CO_{3}}$），故填$\ce{CO_{2}}$。
(4) 氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2}\xlongequal{\;\;}CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$。
(5) 二氧化碳在氢氧化钙溶液中的吸收能力比水强，压强变化更显著，故曲线y表示氢氧化钙溶液吸收二氧化碳的过程，①错误；ab段压强增大是因为液体迅速注入容器压缩气体，②正确；振荡会加快二氧化碳与溶液的反应，导致压强快速变小，③正确，故选②③。
(6) 双面使用纸张（减少纸张浪费）、植树造林（吸收二氧化碳）、乘坐公共交通工具（减少碳排放）均利于碳中和；发展燃煤发电会增加碳排放，不利于碳中和，故选ABD。
【答案】
(1) 变瘪；干燥紫色石蕊纸花未变红，湿润紫色石蕊纸花变红
(2) $\ce{CO_{2}}$能溶于水，会有相同的实验现象
(3) $\ce{CO_{2}}$
(4) $\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2}\xlongequal{\;\;}CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
(5) ②③
(6) ABD
【知识点】
二氧化碳的性质、化学方程式书写、低碳生活
【点评】
本题为二氧化碳相关的综合探究题，涵盖实验设计严谨性分析、物质性质应用及环保知识，注重基础知识点的综合运用，需学生具备实验分析能力，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕二氧化碳展开三个活动的探究，需结合二氧化碳的性质、实验设计的严谨性、化学方程式书写及碳中和的相关知识逐一分析：
1. 活动1探究二氧化碳与水反应：需分析实验现象、实验设计的漏洞，明确使石蕊变色的可能物质；
2. 活动2探究二氧化碳的吸收：结合二氧化碳在水和氢氧化钙溶液中的吸收能力差异，分析压强曲线的变化原因；
3. 活动3低碳生活：判断符合碳中和的行为。
【解析】
(1) 小红的实验中，二氧化碳溶于水使瓶内压强减小，因此瓶子变瘪；小明的实验中，干燥紫色石蕊纸花遇二氧化碳不变红，湿润的纸花变红，说明二氧化碳与水反应生成了酸性物质。
(2) 小红的实验仅观察到瓶子变瘪，未排除二氧化碳溶于水的干扰，因此小明提出质疑：$\ce{CO_{2}}$能溶于水，也会导致瓶内压强减小，出现相同现象。
(3) 小文认为方案不严谨，使紫色石蕊变红的物质可能是水、$\ce{CO_{2}}$，也可能是二氧化碳与水反应生成的碳酸（$\ce{H_{2}CO_{3}}$），故填$\ce{CO_{2}}$。
(4) 氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2}\xlongequal{\;\;}CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$。
(5) 二氧化碳在氢氧化钙溶液中的吸收能力比水强，压强变化更显著，故曲线y表示氢氧化钙溶液吸收二氧化碳的过程，①错误；ab段压强增大是因为液体迅速注入容器压缩气体，②正确；振荡会加快二氧化碳与溶液的反应，导致压强快速变小，③正确，故选②③。
(6) 双面使用纸张（减少纸张浪费）、植树造林（吸收二氧化碳）、乘坐公共交通工具（减少碳排放）均利于碳中和；发展燃煤发电会增加碳排放，不利于碳中和，故选ABD。
【答案】
(1) 变瘪；干燥紫色石蕊纸花未变红，湿润紫色石蕊纸花变红
(2) $\ce{CO_{2}}$能溶于水，会有相同的实验现象
(3) $\ce{CO_{2}}$
(4) $\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2}\xlongequal{\;\;}CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
(5) ②③
(6) ABD
【知识点】
二氧化碳的性质、化学方程式书写、低碳生活
【点评】
本题为二氧化碳相关的综合探究题，涵盖实验设计严谨性分析、物质性质应用及环保知识，注重基础知识点的综合运用，需学生具备实验分析能力，难度适中。
【难度系数】
0.6
