登录
11. 实验是进行科学探究的重要方式。某同学设计如图所示的实验，探究二氧化碳的有关性质，请回答下列问题。
(1)实验1中干燥石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中，观察到的现象是
(2)实验2是实验1的改进实验。将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中，能观察到④号棉球比①号棉球先有明显的现象，通过此现象可得出二氧化碳的另一性质是
(1)实验1中干燥石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中，观察到的现象是
石蕊纸花变成红色
，导致此现象产生的物质是$\ce{H_{2}CO_{3}}$
(填化学式)，发生反应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + H_{2}O\xlongequal{\;\;}H_{2}CO_{3}}$
。(2)实验2是实验1的改进实验。将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中，能观察到④号棉球比①号棉球先有明显的现象，通过此现象可得出二氧化碳的另一性质是
二氧化碳的密度比空气的密度大
。答案
11. (1) 石蕊纸花变成红色 $\ce{H_{2}CO_{3}}$ $\ce{CO_{2} + H_{2}O\xlongequal{\;\;}H_{2}CO_{3}}$
(2) 二氧化碳的密度比空气的密度大
(2) 二氧化碳的密度比空气的密度大
解析
【分析】
先分析实验1：干燥石蕊纸花直接放入二氧化碳中，二氧化碳无法使石蕊变色；喷水后纸花带水，放入二氧化碳时，二氧化碳与水反应生成酸性物质，使石蕊纸花变色。再分析实验2：结合棉球状态和二氧化碳通入位置，根据④号棉球先变色的现象，判断二氧化碳的密度特点。
【解析】
(1) 实验1中，干燥石蕊纸花喷水后，纸花表面有水，放入二氧化碳时，二氧化碳与水反应生成碳酸（$\ce{H_{2}CO_{3}}$），碳酸呈酸性，能使紫色石蕊变红，因此观察到石蕊纸花变成红色；导致该现象的物质是碳酸，反应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + H_{2}O\xlongequal{\;\;}H_{2}CO_{3}}$。
(2) 实验2中，①、④是润湿的石蕊棉球，②、③是干燥的，二氧化碳缓慢通入时，因密度比空气大，会先向下聚集，下方的④号棉球先接触二氧化碳并与水反应生成碳酸，先变红，上方的①号棉球后变红，由此得出二氧化碳密度比空气大。
【答案】
(1) 石蕊纸花变成红色；$\ce{H_{2}CO_{3}}$；$\ce{CO_{2} + H_{2}O\xlongequal{\;\;}H_{2}CO_{3}}$
(2) 二氧化碳的密度比空气的密度大
【知识点】
二氧化碳的性质；酸碱指示剂的作用
【点评】
本题通过两组对比实验探究二氧化碳的化学性质与物理性质，实验设计直观清晰，是初中化学考查二氧化碳性质的典型基础题，能检验学生的实验分析能力和基础知识掌握情况。
【难度系数】
0.7
先分析实验1：干燥石蕊纸花直接放入二氧化碳中，二氧化碳无法使石蕊变色；喷水后纸花带水，放入二氧化碳时，二氧化碳与水反应生成酸性物质，使石蕊纸花变色。再分析实验2：结合棉球状态和二氧化碳通入位置，根据④号棉球先变色的现象，判断二氧化碳的密度特点。
【解析】
(1) 实验1中，干燥石蕊纸花喷水后，纸花表面有水，放入二氧化碳时，二氧化碳与水反应生成碳酸（$\ce{H_{2}CO_{3}}$），碳酸呈酸性，能使紫色石蕊变红，因此观察到石蕊纸花变成红色；导致该现象的物质是碳酸，反应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + H_{2}O\xlongequal{\;\;}H_{2}CO_{3}}$。
(2) 实验2中，①、④是润湿的石蕊棉球，②、③是干燥的，二氧化碳缓慢通入时，因密度比空气大，会先向下聚集，下方的④号棉球先接触二氧化碳并与水反应生成碳酸，先变红，上方的①号棉球后变红，由此得出二氧化碳密度比空气大。
【答案】
(1) 石蕊纸花变成红色；$\ce{H_{2}CO_{3}}$；$\ce{CO_{2} + H_{2}O\xlongequal{\;\;}H_{2}CO_{3}}$
(2) 二氧化碳的密度比空气的密度大
【知识点】
二氧化碳的性质；酸碱指示剂的作用
【点评】
本题通过两组对比实验探究二氧化碳的化学性质与物理性质，实验设计直观清晰，是初中化学考查二氧化碳性质的典型基础题，能检验学生的实验分析能力和基础知识掌握情况。
【难度系数】
0.7
11. 实验是进行科学探究的重要方式。某同学设计如图所示的实验，探究二氧化碳的有关性质，请回答下列问题。
(1)实验1中干燥石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中，观察到的现象是
(2)实验2是实验1的改进实验。将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中，能观察到④号棉球比①号棉球先有明显的现象，通过此现象可得出二氧化碳的另一性质是
(1)实验1中干燥石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中，观察到的现象是
石蕊纸花变成红色
，导致此现象产生的物质是$\ce{H_{2}CO_{3}}$
(填化学式)，发生反应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
。(2)实验2是实验1的改进实验。将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中，能观察到④号棉球比①号棉球先有明显的现象，通过此现象可得出二氧化碳的另一性质是
二氧化碳的密度比空气的密度大
。答案
11. (1)石蕊纸花变成红色 $\ce{H_{2}CO_{3}}$
$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
(2)二氧化碳的密度比空气的密度大
$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
(2)二氧化碳的密度比空气的密度大
解析
【分析】
本题通过两个对比实验探究二氧化碳的性质，解题思路为：(1) 分析实验1中干燥石蕊纸花喷水后放入二氧化碳的变化，明确二氧化碳本身不能使石蕊变色，二氧化碳与水反应生成的碳酸具有酸性，能使石蕊变红，据此判断现象、相关物质及反应方程式；(2) 分析实验2中棉球的位置与现象差异，结合二氧化碳的密度特点，推导得出二氧化碳的另一性质。
【解析】
(1) 干燥石蕊纸花喷水后，纸花表面有水，放入二氧化碳中时，二氧化碳与水发生反应生成碳酸（$\ce{H_{2}CO_{3}}$），碳酸呈酸性，能使紫色石蕊溶液变红，因此观察到石蕊纸花变成红色；导致该现象的物质是碳酸，化学式为$\ce{H_{2}CO_{3}}$；反应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$。
(2) 实验2中，①、④是用紫色石蕊溶液润湿的棉球，②、③是干燥的棉球，二氧化碳无法使干燥的石蕊变色，仅能使润湿的石蕊变色；④号棉球位于玻璃管下方，比上方的①号棉球先出现现象，说明二氧化碳先到达下方区域，由此可得出二氧化碳的另一性质是二氧化碳的密度比空气的密度大。
【答案】
(1) 石蕊纸花变成红色；$\ce{H_{2}CO_{3}}$；$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
(2) 二氧化碳的密度比空气的密度大
【知识点】
二氧化碳的化学性质、二氧化碳的物理性质、酸碱指示剂
【点评】
本题采用对比实验的方法探究二氧化碳的性质，实验设计清晰合理，通过不同对照设置分别验证了二氧化碳与水反应生成碳酸、二氧化碳密度比空气大的性质，既考查了学生对二氧化碳性质的掌握，又培养了学生的实验分析与推理能力，是初中化学的基础探究题。
【难度系数】
0.7
本题通过两个对比实验探究二氧化碳的性质，解题思路为：(1) 分析实验1中干燥石蕊纸花喷水后放入二氧化碳的变化，明确二氧化碳本身不能使石蕊变色，二氧化碳与水反应生成的碳酸具有酸性，能使石蕊变红，据此判断现象、相关物质及反应方程式；(2) 分析实验2中棉球的位置与现象差异，结合二氧化碳的密度特点，推导得出二氧化碳的另一性质。
【解析】
(1) 干燥石蕊纸花喷水后，纸花表面有水，放入二氧化碳中时，二氧化碳与水发生反应生成碳酸（$\ce{H_{2}CO_{3}}$），碳酸呈酸性，能使紫色石蕊溶液变红，因此观察到石蕊纸花变成红色；导致该现象的物质是碳酸，化学式为$\ce{H_{2}CO_{3}}$；反应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$。
(2) 实验2中，①、④是用紫色石蕊溶液润湿的棉球，②、③是干燥的棉球，二氧化碳无法使干燥的石蕊变色，仅能使润湿的石蕊变色；④号棉球位于玻璃管下方，比上方的①号棉球先出现现象，说明二氧化碳先到达下方区域，由此可得出二氧化碳的另一性质是二氧化碳的密度比空气的密度大。
【答案】
(1) 石蕊纸花变成红色；$\ce{H_{2}CO_{3}}$；$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
(2) 二氧化碳的密度比空气的密度大
【知识点】
二氧化碳的化学性质、二氧化碳的物理性质、酸碱指示剂
【点评】
本题采用对比实验的方法探究二氧化碳的性质，实验设计清晰合理，通过不同对照设置分别验证了二氧化碳与水反应生成碳酸、二氧化碳密度比空气大的性质，既考查了学生对二氧化碳性质的掌握，又培养了学生的实验分析与推理能力，是初中化学的基础探究题。
【难度系数】
0.7
12. (2025云南中考改编)随着“碳中和”目标的提出，$\ce{CO_{2}}$的捕集成为研究热点。氧化钙基吸附剂是目前$\ce{CO_{2}}$捕集技术中极具潜力的高温吸附剂。某研究团队对该固体吸附剂吸附性能的最佳改性条件展开探究。
任务一:认识吸附剂的工作原理
【查阅资料1】
①吸附:$\ce{CaO}$在高温下与$\ce{CO_{2}}$反应生成$\ce{CaCO_{3}}$；
②脱附:$\ce{CaCO_{3}}$焙烧分解生成$\ce{CO_{2}}$和$\ce{CaO}$,实现$\ce{CaO}$的再生。
(1)$\ce{CaO}$吸附$\ce{CO_{2}}$的化学方程式为$\underline{\hspace{10cm}}$。
在不同温度下,通过不同的溶剂与吸附剂产生相互作用,改变其比表面积等因素,可改良吸附剂的吸附性能。
任务二:探究溶剂种类和温度对吸附剂改性效果的影响
【实验探究】分别用75%的乙醇溶液和纯水在三个不同温度下,浸泡吸附剂进行改性。用等质量改性后的吸附剂进行吸附量的循环实验,得到吸附量与循环次数的关系如图所示。(已知:$吸附量=\frac{吸附的CO_{2}质量}{CaO质量}×100\%$)
【查阅资料2】
①吸附剂每经过一次吸附和脱附为一个循环；
②吸附量越大,多次循环后吸附量越稳定,改性效果越好。
(2)由甲、乙两图可知,吸附剂的最佳改性条件为$\underline{\hspace{5cm}}$,理由是$\underline{\hspace{10cm}}$。
吸附剂吸附过程中,生成的$\ce{CaCO_{3}}$会覆盖在表面,阻止$\ce{CO_{2}}$的进一步扩散,造成吸附性能显著降低,蜂窝状多孔结构有利于$\ce{CO_{2}}$向吸附剂内部扩散和吸附。
任务三:探究吸附剂的孔结构对吸附效果的影响
【查阅资料3】
①$\ce{Ca(OH)_{2}}$与$\ce{CO_{2}}$反应制备$\ce{CaCO_{3}}$时,$\ce{CO_{2}}$流速会影响$\ce{CaCO_{3}}$的孔结构；
②用上述方法制得的$\ce{CaCO_{3}}$制备$\ce{CaO}$时,原有孔结构可以保留。
(3)设计实验,探究用$\ce{Ca(OH)_{2}}$与$\ce{CO_{2}}$制备优质$\ce{CaCO_{3}}$原料的最佳条件:$\underline{\hspace{8cm}}$。
【模型建构】探究多因素对某一变量的影响时,可采用控制变量法。
任务一:认识吸附剂的工作原理
【查阅资料1】
①吸附:$\ce{CaO}$在高温下与$\ce{CO_{2}}$反应生成$\ce{CaCO_{3}}$；
②脱附:$\ce{CaCO_{3}}$焙烧分解生成$\ce{CO_{2}}$和$\ce{CaO}$,实现$\ce{CaO}$的再生。
(1)$\ce{CaO}$吸附$\ce{CO_{2}}$的化学方程式为$\underline{\hspace{10cm}}$。
在不同温度下,通过不同的溶剂与吸附剂产生相互作用,改变其比表面积等因素,可改良吸附剂的吸附性能。
任务二:探究溶剂种类和温度对吸附剂改性效果的影响
【实验探究】分别用75%的乙醇溶液和纯水在三个不同温度下,浸泡吸附剂进行改性。用等质量改性后的吸附剂进行吸附量的循环实验,得到吸附量与循环次数的关系如图所示。(已知:$吸附量=\frac{吸附的CO_{2}质量}{CaO质量}×100\%$)
【查阅资料2】
①吸附剂每经过一次吸附和脱附为一个循环；
②吸附量越大,多次循环后吸附量越稳定,改性效果越好。
(2)由甲、乙两图可知,吸附剂的最佳改性条件为$\underline{\hspace{5cm}}$,理由是$\underline{\hspace{10cm}}$。
吸附剂吸附过程中,生成的$\ce{CaCO_{3}}$会覆盖在表面,阻止$\ce{CO_{2}}$的进一步扩散,造成吸附性能显著降低,蜂窝状多孔结构有利于$\ce{CO_{2}}$向吸附剂内部扩散和吸附。
任务三:探究吸附剂的孔结构对吸附效果的影响
【查阅资料3】
①$\ce{Ca(OH)_{2}}$与$\ce{CO_{2}}$反应制备$\ce{CaCO_{3}}$时,$\ce{CO_{2}}$流速会影响$\ce{CaCO_{3}}$的孔结构；
②用上述方法制得的$\ce{CaCO_{3}}$制备$\ce{CaO}$时,原有孔结构可以保留。
(3)设计实验,探究用$\ce{Ca(OH)_{2}}$与$\ce{CO_{2}}$制备优质$\ce{CaCO_{3}}$原料的最佳条件:$\underline{\hspace{8cm}}$。
【模型建构】探究多因素对某一变量的影响时,可采用控制变量法。
答案
(1) $\ce{CaO + CO_{2}\xlongequal{高温}CaCO_{3}}$
(2) 75%乙醇溶液(25 ℃) 吸附量大,且多次循环后吸附量较稳定
(3) 取多份等质量、等浓度的$\ce{Ca(OH)_{2}}$浆液,在相同温度和反应时间下,通入不同流速的$\ce{CO_{2}}$
(2) 75%乙醇溶液(25 ℃) 吸附量大,且多次循环后吸附量较稳定
(3) 取多份等质量、等浓度的$\ce{Ca(OH)_{2}}$浆液,在相同温度和反应时间下,通入不同流速的$\ce{CO_{2}}$
解析
【分析】
本题围绕氧化钙基吸附剂的CO₂捕集展开，分为三个问题：
1. 第(1)问需根据资料中吸附的反应原理，写出CaO与CO₂高温反应的化学方程式，注意反应条件和配平。
2. 第(2)问需对比甲、乙两图的吸附量变化，找出吸附量最大且循环后最稳定的改性条件，结合图像数据判断。
3. 第(3)问需根据资料中CO₂流速影响CaCO₃孔结构的信息，运用控制变量法设计实验，控制除CO₂流速外的其他变量相同，探究最佳流速。
【解析】
(1) 根据查阅资料1，CaO在高温下与CO₂反应生成CaCO₃，化学方程式为：$\ce{CaO + CO_{2}\xlongequal{高温}CaCO_{3}}$。
(2) 对比甲、乙两图：甲图中$\ce{CaO/75\%}$乙醇溶液(25℃)的初始吸附量最高，且随着循环次数增加，吸附量下降幅度最小，多次循环后吸附量最稳定；而乙图中纯水改性的吸附剂，各温度下的吸附量均低于甲图中25℃乙醇溶液的情况，且循环后吸附量下降更明显。因此最佳改性条件为75%乙醇溶液(25℃)，理由是吸附量大，且多次循环后吸附量较稳定。
(3) 根据查阅资料3，$\ce{CO_{2}}$流速会影响$\ce{CaCO_{3}}$的孔结构，实验设计需采用控制变量法：取多份等质量、等浓度的$\ce{Ca(OH)_{2}}$浆液，在相同温度和反应时间下，通入不同流速的$\ce{CO_{2}}$，制备$\ce{CaCO_{3}}$，后续可检测其孔结构或对应CaO的吸附性能，从而确定制备优质$\ce{CaCO_{3}}$的最佳$\ce{CO_{2}}$流速条件。
【答案】
(1) $\ce{CaO + CO_{2}\xlongequal{高温}CaCO_{3}}$
(2) 75%乙醇溶液(25 ℃)；吸附量大，且多次循环后吸附量较稳定
(3) 取多份等质量、等浓度的$\ce{Ca(OH)_{2}}$浆液，在相同温度和反应时间下，通入不同流速的$\ce{CO_{2}}$
【知识点】
化学方程式书写；控制变量法；实验探究设计
【点评】
本题结合图像分析和实验探究，考察学生对化学反应原理的掌握、图像数据的分析能力及控制变量法的应用，是中考化学中常见的综合题型，注重知识的实际应用。
【难度系数】
0.6
本题围绕氧化钙基吸附剂的CO₂捕集展开，分为三个问题：
1. 第(1)问需根据资料中吸附的反应原理，写出CaO与CO₂高温反应的化学方程式，注意反应条件和配平。
2. 第(2)问需对比甲、乙两图的吸附量变化，找出吸附量最大且循环后最稳定的改性条件，结合图像数据判断。
3. 第(3)问需根据资料中CO₂流速影响CaCO₃孔结构的信息，运用控制变量法设计实验，控制除CO₂流速外的其他变量相同，探究最佳流速。
【解析】
(1) 根据查阅资料1，CaO在高温下与CO₂反应生成CaCO₃，化学方程式为：$\ce{CaO + CO_{2}\xlongequal{高温}CaCO_{3}}$。
(2) 对比甲、乙两图：甲图中$\ce{CaO/75\%}$乙醇溶液(25℃)的初始吸附量最高，且随着循环次数增加，吸附量下降幅度最小，多次循环后吸附量最稳定；而乙图中纯水改性的吸附剂，各温度下的吸附量均低于甲图中25℃乙醇溶液的情况，且循环后吸附量下降更明显。因此最佳改性条件为75%乙醇溶液(25℃)，理由是吸附量大，且多次循环后吸附量较稳定。
(3) 根据查阅资料3，$\ce{CO_{2}}$流速会影响$\ce{CaCO_{3}}$的孔结构，实验设计需采用控制变量法：取多份等质量、等浓度的$\ce{Ca(OH)_{2}}$浆液，在相同温度和反应时间下，通入不同流速的$\ce{CO_{2}}$，制备$\ce{CaCO_{3}}$，后续可检测其孔结构或对应CaO的吸附性能，从而确定制备优质$\ce{CaCO_{3}}$的最佳$\ce{CO_{2}}$流速条件。
【答案】
(1) $\ce{CaO + CO_{2}\xlongequal{高温}CaCO_{3}}$
(2) 75%乙醇溶液(25 ℃)；吸附量大，且多次循环后吸附量较稳定
(3) 取多份等质量、等浓度的$\ce{Ca(OH)_{2}}$浆液，在相同温度和反应时间下，通入不同流速的$\ce{CO_{2}}$
【知识点】
化学方程式书写；控制变量法；实验探究设计
【点评】
本题结合图像分析和实验探究，考察学生对化学反应原理的掌握、图像数据的分析能力及控制变量法的应用，是中考化学中常见的综合题型，注重知识的实际应用。
【难度系数】
0.6
