跟踪训练1 如图1所示,在烧瓶中充满$\ce{CO_{2}}$,通过注射器向瓶中分别加入同体积的水和澄清石灰水,利用传感器得到的气压变化分别对应图2中曲线①和②。下列说法错误的是(

A.曲线②所示的实验中发生了化学反应
B.根据图像分析,同体积的水和澄清石灰水,吸收$\ce{CO_{2}}$较多的是水
C.刚开始压强增大,是因为加入液体后气体被压缩
D.根据曲线①分析可知:当时间约为800 s时,1体积的水约溶解1体积的$\ce{CO_{2}}$
【思路导引】根据二氧化碳能溶于水,能与水反应生成碳酸,能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,以及气压的变化,进行分析解答。
B
)。A.曲线②所示的实验中发生了化学反应
B.根据图像分析,同体积的水和澄清石灰水,吸收$\ce{CO_{2}}$较多的是水
C.刚开始压强增大,是因为加入液体后气体被压缩
D.根据曲线①分析可知:当时间约为800 s时,1体积的水约溶解1体积的$\ce{CO_{2}}$
【思路导引】根据二氧化碳能溶于水,能与水反应生成碳酸,能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,以及气压的变化,进行分析解答。
答案
1. B 解析 曲线②中的气压降低幅度较大,表示二氧化碳与澄清石灰水发生了化学反应,A项正确;根据图像分析,曲线②气压减小的程度比曲线①气压减小的程度大,曲线②是向瓶中加入同体积的澄清石灰水,曲线①是向瓶中加入同体积的水,说明同体积的水和澄清石灰水,吸收$\ce{CO_{2}}$较多的是澄清石灰水,B项错误;开始时,压强增大可能是因为注入液体使瓶内气体被压缩,C项正确;曲线①是向瓶中加入同体积的水,约800 s时,1体积的水约溶解1体积的$\ce{CO_{2}}$,D项正确。
解析
【分析】
首先明确实验原理:烧瓶内充满$\ce{CO_{2}}$,加入液体后,$\ce{CO_{2}}$会因溶解或反应被消耗,导致瓶内压强变化。$\ce{CO_{2}}$能溶于水,也能与澄清石灰水反应,且澄清石灰水与$\ce{CO_{2}}$反应消耗的$\ce{CO_{2}}$更多,压强降低更明显,因此曲线①对应加水,曲线②对应加澄清石灰水。接下来逐一分析选项,判断正误:A选项判断曲线②是否发生化学反应;B选项比较同体积水和澄清石灰水吸收$\ce{CO_{2}}$的多少;C选项分析初始压强增大的原因;D选项结合曲线①判断水溶解$\ce{CO_{2}}$的体积关系。
【解析】
A. 曲线②压强降低幅度大,说明$\ce{CO_{2}}$被大量消耗,是因为$\ce{CO_{2}}$与澄清石灰水发生了化学反应($\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$),该选项正确;
B. 曲线②(加澄清石灰水)的压强减小程度比曲线①(加水)大,说明同体积的澄清石灰水吸收的$\ce{CO_{2}}$更多,而非水,该选项错误;
C. 刚开始加入液体时,液体占据部分体积,瓶内气体被压缩,导致压强暂时增大,该选项正确;
D. 曲线①是加水的实验,初始压强为100kPa,约800s时压强回到100kPa,说明此时1体积的水约溶解了1体积的$\ce{CO_{2}}$,该选项正确。
【答案】
B
【知识点】
二氧化碳的性质、压强变化与化学反应
【点评】
本题结合压强传感器的实验图像,考查二氧化碳的溶解性及与碱的反应,需要学生具备分析图像、结合物质性质判断选项的能力,是一道中等难度的实验分析题。
【难度系数】
0.6
首先明确实验原理:烧瓶内充满$\ce{CO_{2}}$,加入液体后,$\ce{CO_{2}}$会因溶解或反应被消耗,导致瓶内压强变化。$\ce{CO_{2}}$能溶于水,也能与澄清石灰水反应,且澄清石灰水与$\ce{CO_{2}}$反应消耗的$\ce{CO_{2}}$更多,压强降低更明显,因此曲线①对应加水,曲线②对应加澄清石灰水。接下来逐一分析选项,判断正误:A选项判断曲线②是否发生化学反应;B选项比较同体积水和澄清石灰水吸收$\ce{CO_{2}}$的多少;C选项分析初始压强增大的原因;D选项结合曲线①判断水溶解$\ce{CO_{2}}$的体积关系。
【解析】
A. 曲线②压强降低幅度大,说明$\ce{CO_{2}}$被大量消耗,是因为$\ce{CO_{2}}$与澄清石灰水发生了化学反应($\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$),该选项正确;
B. 曲线②(加澄清石灰水)的压强减小程度比曲线①(加水)大,说明同体积的澄清石灰水吸收的$\ce{CO_{2}}$更多,而非水,该选项错误;
C. 刚开始加入液体时,液体占据部分体积,瓶内气体被压缩,导致压强暂时增大,该选项正确;
D. 曲线①是加水的实验,初始压强为100kPa,约800s时压强回到100kPa,说明此时1体积的水约溶解了1体积的$\ce{CO_{2}}$,该选项正确。
【答案】
B
【知识点】
二氧化碳的性质、压强变化与化学反应
【点评】
本题结合压强传感器的实验图像,考查二氧化碳的溶解性及与碱的反应,需要学生具备分析图像、结合物质性质判断选项的能力,是一道中等难度的实验分析题。
【难度系数】
0.6
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