辽宁省2025-2026学年九年级上学期期末模拟练习化学试卷 （含答案+解析）

这是一份辽宁省2025-2026学年九年级上学期期末模拟练习化学试卷 （含答案+解析），共7页。试卷主要包含了选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（本大题共10个小题。每小题2分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，请选出并在答题卡上将该选项涂黑）
1.2023年第19届杭州亚运会呈现了一届“中国特色、浙江风采、杭州韵味、精彩纷呈”的体育文化盛会。下列亚运会事项与化学无直接关系的是( )。
A. 场馆建设选用新型环保材料 B. 高清信号在网络中传输
C. 庆祝活动中的烟花秀 D. 用消毒剂进行环境消杀
2.国产大飞机验证飞行 2024 年 1 月 7 日，国产大飞机 C919—B001G 验证机开启了新年验证飞行，助力国产大飞机在未来高质量地投入商业运营。C919 部分机身采用了新型的锂铝合金，锂铝合金中铝(Al)元素与锂(Li)元素的本质区别是( )。
A. 相对原子质量不同 B. 原子的质子数不同
C. 元素符号不同 D. 原子的中子数不同
3.具有相同原子数和电子数的分子或离子叫等电子体，等电子体具有相似的结构和性质。下列各组粒子中属于等电子体的是()。
A. NO和O₂ B. CO和O₂ C. SO₂和CO₂ D. PO43−和SO42−
4.“超临界水”(H₂O)因具有许多优良特性而被科学家追捧，它是指当温度和压强达到一定值时，水的液态和气态完全交融在一起的状态，用“○”表示氢原子，“”表示氧原子，下列模型能表示“超临界水”分子的是( )。
5.下列有关如图实验的说法，错误的是()。
A.点燃氢气前需检验纯度
B.干冷烧杯内壁有水雾产生
C. b管气体能使带火星的木条复燃
D.两个实验均可证明水的组成
6.新型火箭燃料N(NO2)3是一种新型的火箭燃料。下列有关N(NO2)3的说法中正确的是( )。
A. 由3种元素组成 B. N、O原子的个数比为1:2
C. 燃烧时放出大量的热 D. 1个N(NO2)3中含有3个氧分子
7.浓硫酸不能用于干燥H2S气体，因为会发生如下反应：H2S + H2SO4→ SO2 + S + H2O，其中S元素化合价最低的物质是( )。
A.H2S B.S C. SO2 D.H2SO4
8.可用下图装置测定水中氢、氧元素的质量比，分别测定通氢气前后玻璃管(包括氧化铜)的质量差 (CuO+H2≜Cu+H2O)和 U形管(包括碱石灰)的质量差，计算结果氢元素和氧元素的质量比大于1：8。下列对导致该结果原因的分析中合理的是()。
A.装置Ⅰ、Ⅱ之间缺少干燥装置
B.装置Ⅲ中干燥剂量不足，水没有被完全吸收
C. CuO没有全部被还原
D. CuO的量不足
9.北京大学某科研团队以炼钢废气为原料制备油品的新催化过程如图所示。下列说法不正确的是()。
A.该反应遵守质量守恒定律
B.反应前后分子和原子的种类都不变
C.可处理有毒气体，具备工业应用价值
D.该反应的实质是分子的破裂，原子的重新组合
10.认识燃烧原理可以利用和控制燃烧。下列说法不正确的是( )。
A.煤块制成蜂窝煤是为了增大与氧气的接触面积，使煤充分燃烧
B.用煤炭烧锅炉时不断鼓入空气，可使煤炭燃烧更剧烈、更充分
C.实验桌上少量酒精着火时可用湿布盖灭，是因为降低了酒精的着火点
D.森林起火时，可在大火蔓延路线前砍掉一片树木，建立隔离带灭火
11.（8分）阅读下面的科普短文，回答问题。
氢能是一种清洁能源，氢气的生产和储存是科学研究的重要方向。
目前制氢的方法主要有化石能源制氢、电解水制氢和乙醇裂解制氢等。由化石能源制得的H2中含有CO，利用液氮的低温可将CO液化分离，从而获得纯净的H2。电解法制氢的能量转化如图1所示，其中利用可再生能源制得的氢气被称为绿色氢气。乙醇裂解制氢会受到反应温度、催化剂种类等多种因素的影响。图2为我国科研人员研究反应温度对Ni/C催化裂解乙醇产氢率的影响。

氢气的储存方法有物理储氢和化学储氢。中国科学家研究出镁基固态储氢技术：利用金属镁和氢气在 300℃和高压条件下发生反应生成氢化镁(MgH2)，实现了固态储氢。MgH2是氢能源汽车的供能剂，它能与水反应生成氢氧化镁，同时释放出氢气。
氢能源能有效减少CO2的排放，随着制氢与储氢技术的不断发展，氢能源作为一种理想的清洁能源，其发展前景可期。
依据文章内容回答下列问题。
(1)图1中的化石能源包括煤、 和天然气。
(2)利用液氮的低温能将H2与CO分离，说明H2的沸点比CO的沸点 。
(3)除了图1中的可再生能源之外，请你再列举一种可再生能源 。
(4)镁基固态储氢反应的化学方程式为 。
(5)镁基固态储氢过程中应该注意 。
(6)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
①利用太阳能发电并电解水制氢可实现CO2零排放。 （ ）
②由图2可知，温度越低，Ni/C催化裂解乙醇产氢率越大。（ ）
(5)氢能源被称为理想能源的原因是 (答一条即可)。
12.（11分）氧气是人类生存的支柱，制取氧气的方法有很多种。
Ⅰ.工业制取氧气
膜分离技术制取氧气。利用高分子富氧膜让空气中氧分子优先通过的特性，收集高浓度的氧气。膜的渗透孔径只有几个纳米，细菌和病毒不能通过。由此判断：氧分子直径 (填“大于”或“小于”)细菌直径。
Ⅱ.化学氧消防自救呼吸器
图1是一款在缺氧环境或有毒有害气体环境下逃生时使用的化学氧消防自救呼吸器。
资料：
①呼吸器型号:ZYX30(防护 30 分钟),净重1.6kg;ZXY45(防护45分钟),净重2.2kg。
②呼吸器原理：人呼出的二氧化碳、水经过生氧装置反应生成氧气，产生的氧气到气囊，然后人呼吸气囊里的氧气。
③呼吸器结构：如图1所示(其中箭头方向表示气体流动方向)。
(1)自救呼吸器使用时，需用鼻夹夹住鼻子，用嘴咬合呼吸软管进行呼吸。在正常呼气时，单向阀A和B的开闭情况是 (填“A打开,B闭合”或“A闭合,B打开”)。
(2)一定质量的超氧化钾(KO2)和超氧化钠(NaO2)的生氧性能如图2所示。小王依据人正常呼吸时需要生氧药品的生氧速度不低于1 L/min，结合自救呼吸器的结构和生氧药品的生氧性能，选取了型号ZYX45的呼吸器，型号ZYX45的呼吸器中 作为生氧药品。选取该药品的优点是 。此超氧化物与人呼出气体中H2O反应生成O2的反应方程式为 。
Ⅳ化学课上，某小组同学利用老师提供的实验器材，设计了一套简易“供氧器”。
(3)为制取干燥的氧气，装置接口连接的正确顺序为 (填字母)。(浓硫酸具有吸水性)
A. a→b→c→d B. a→b→c→e C. a→c→b→d D. a→c→b→e
(4)制取氧气的过程中，检验“储气瓶”中氧气已存满的方法是 。
(5)反应发生后，使反应停止的操作是 。
(6)当反应停止，取出“储气瓶”中氧气的操作为 。
【拓展】该装置还可制取 气体，反应的化学方程式为 。
13.（11分）Ⅰ.同学们观察到镁条在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的强光，产生的大量白烟弥漫到空气中，最后在陶土网上得到一些白色固体。
(1)同学们通过称量发现：在陶土网上收集到产物的质量小于镁条的质量，你认为这个反应 (填“遵守”或“不遵守”)质量守恒定律。
(2)小红按图2装置改进实验，验证了质量守恒定律，还发现产物中有少量黄色固体。
【提出问题】黄色固体是什么?
【查阅资料】①氧化镁为白色固体；
②镁能与氮气剧烈反应产生黄色的氮化镁(Mg3N2)固体;
③氮化镁可与水反应产生氨气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
【做出猜想】黄色固体是Mg3N2。
【实验探究】
【反思与交流】空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃绕生成的氧化镁却远多于氮化镁，原因是 _____ 。
(3)若用镁代替红磷测空气中氧气的含量，实验所测得氧气的体积分数 (填“大于”“等于”或“小于”)。若要用其他药品代替红磷测量氧气含量，该药品必须满足 。
Ⅱ.同学们发现金属钠也能在氧气中燃烧，生成的过氧化钠(Na2O2)是一种浅黄色固体。某次科技活动中，某化学兴趣小组的同学精题详解将包有Na2O2固体的棉花放入如图1所示的烧杯中，缓慢倒入CO2后发现处于下位的蜡烛先熄灭，上位的后熄灭，同时也惊奇地发现棉花燃烧起来了。
①实验过程中“下位的蜡烛先熄灭，上位的后熄灭”的现象说明二氧化碳具有 的性质。
②棉花为什么会燃烧呢?小组同学联想起物质燃烧的相关知识，推理出棉花要燃烧，除了满足“棉花是可燃物”这一条件外，还需满足的条件是 。
【提出问题】在实验中是如何给棉花燃烧提供上述条件的呢?
【查阅资料】在常温下Na2O2和CO2能发生化学反应。澄清石灰水随温度升高而变浑浊。
【设计实验】经过讨论后，小组同学设计了如图2所示的实验进行探究。
【实验步骤】
(1)按上图装配好装置，并检查其气密性。
(2)添加相关的试剂放入对应的仪器中。
(3)推动注射器的活塞，把稀盐酸注入锥形瓶内，并固定活塞位置。
(4)一段时间后，在a处放置一根带火星的小木条，观察现象。
【实验现象】
(1)干燥管中没有出现蓝色。
(2)带火星的小木条复燃。
(3)饱和的澄清石灰水变浑浊。
【实验分析】
(1)D装置的烧杯内溶液变浑浊的原因是 。
(2)C装置的作用是 。
【实验结论】
(1)小木条复燃说明Na2O2和CO2反应产生了 。
(2)饱和的澄清石灰水变浑浊说明Na2O2和CO2反应 (填“吸收”或“放出”)热量，使棉花满足了燃烧的条件。
14.（10分）学习了CO2的制取与性质后,同学们对“CO2的制取和CO2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。
图1
Ⅰ.同学们实验室制取二氧化碳时，发现选择合适溶质质量分数的盐酸，有利于减少盐酸浪费。小组同学分别取400g溶质质量分数为7.3%、14.6%、21.9%的盐酸与足量的石灰石反应，进行A、B、C三组实验，产生二氧化碳的快慢与时间的关系如图所示，算得盐酸利用率如表(盐酸利用率是指收集到的气体体积理论上所需要的盐酸量与实际消耗的盐酸总量的比值)。
盐酸利用率与盐酸溶质质量分数的关系
(1)小组同学在实验过程中发现，发生装置中的锥形瓶外壁发烫。推测图1中C组在第5~10分钟时反应快速变慢的主要原因是 。
(2)实验中，小明想在10分钟内制取10L二氧化碳气体，综合考虑各种因素，选用哪种溶质质量分数的盐酸更合适，并说明理由： 。
Ⅱ.【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CO2?
【进行实验】(1)如图2所示，向一个集满CO2气体的软塑料瓶中加入约 13容积的水，立即旋紧瓶盖，振荡，观察到 ，将瓶倒转，放入水中，取下瓶盖，观察到瓶内液面缓慢上升到约塑料瓶容积的 23处。
图3
图2
(2)得出结论：1体积的水能溶解 。
【改进实验】如图3所示，取2 支医用注射器分别抽取 CO2和水，用胶管连接，交替推动2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 。
(4)由表中数据可知，在实验室条件下，1体积水最多能溶解 体积的CO2。
【反思质疑】(5)原实验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 。
图5
图 4
【数字化实验】如图4所示，为了多渠道确认CO2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。
在三颈烧瓶中收集满CO2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5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，观察到的现象和原因是 。
(8)加入水后气压明显上升的原因是 。
(9)停止收集数据时，瓶内气压大于初始气压的原因可能是 。
参考答案：
1.2023年第19届杭州亚运会呈现了一届“中国特色、浙江风采、杭州韵味、精彩纷呈”的体育文化盛会。下列亚运会事项与化学无直接关系的是( B )。
A. 场馆建设选用新型环保材料 B. 高清信号在网络中传输
C. 庆祝活动中的烟花秀 D. 用消毒剂进行环境消杀
2.国产大飞机验证飞行 2024 年 1 月 7 日，国产大飞机 C919—B001G 验证机开启了新年验证飞行，助力国产大飞机在未来高质量地投入商业运营。C919 部分机身采用了新型的锂铝合金，锂铝合金中铝(Al)元素与锂(Li)元素的本质区别是( B )。
A. 相对原子质量不同 B. 原子的质子数不同
C. 元素符号不同 D. 原子的中子数不同
3.具有相同原子数和电子数的分子或离子叫等电子体，等电子体具有相似的结构和性质。下列各组粒子中属于等电子体的是( D )。
A. NO和O₂ B. CO和O₂ C. SO₂和CO₂ D. PO43−和SO42−
4.“超临界水”(H₂O)因具有许多优良特性而被科学家追捧，它是指当温度和压强达到一定值时，水的液态和气态完全交融在一起的状态，用“○”表示氢原子，“”表示氧原子，下列模型能表示“超临界水”分子的是( C )。
5.下列有关如图实验的说法，错误的是( C )。
A.点燃氢气前需检验纯度
B.干冷烧杯内壁有水雾产生
C.b管气体能使带火星的木条复燃
D.两个实验均可证明水的组成
6.新型火箭燃料N(NO2)3是一种新型的火箭燃料。下列有关N(NO2)3的说法中正确的是( C )。
A. 由3种元素组成 B. N、O原子的个数比为1:2
C. 燃烧时放出大量的热 D. 1个N(NO2)3中含有3个氧分子
7.浓硫酸不能用于干燥H2S气体，因为会发生如下反应：H2S + H2SO4→ SO2 + S + H2O，其中S元素化合价最低的物质是( A )。
A.H2S B.S C. SO2 D.H2SO4
8.可用下图装置测定水中氢、氧元素的质量比，分别测定通氢气前后玻璃管(包括氧化铜)的质量差 (CuO+H2≜Cu+H2O)和 U形管(包括碱石灰)的质量差，计算结果氢元素和氧元素的质量比大于1：8。下列对导致该结果原因的分析中合理的是( A )。
A.装置Ⅰ、Ⅱ之间缺少干燥装置
B.装置Ⅲ中干燥剂量不足，水没有被完全吸收
C. CuO没有全部被还原
D. CuO的量不足
9.北京大学某科研团队以炼钢废气为原料制备油品的新催化过程如图所示。下列说法不正确的是( B)。
A.该反应遵守质量守恒定律
B.反应前后分子和原子的种类都不变
C.可处理有毒气体，具备工业应用价值
D.该反应的实质是分子的破裂，原子的重新组合
10.认识燃烧原理可以利用和控制燃烧。下列说法不正确的是( C )。
A.煤块制成蜂窝煤是为了增大与氧气的接触面积，使煤充分燃烧
B.用煤炭烧锅炉时不断鼓入空气，可使煤炭燃烧更剧烈、更充分
C.实验桌上少量酒精着火时可用湿布盖灭，是因为降低了酒精的着火点
D.森林起火时，可在大火蔓延路线前砍掉一片树木，建立隔离带灭火
第Ⅱ卷 非选择题
11.（8分）阅读下面的科普短文，回答问题。
氢能是一种清洁能源，氢气的生产和储存是科学研究的重要方向。
目前制氢的方法主要有化石能源制氢、电解水制氢和乙醇裂解制氢等。由化石能源制得的H2中含有CO，利用液氮的低温可将CO液化分离，从而获得纯净的H2。电解法制氢的能量转化如图1所示，其中利用可再生能源制得的氢气被称为绿色氢气。乙醇裂解制氢会受到反应温度、催化剂种类等多种因素的影响。图2为我国科研人员研究反应温度对Ni/C催化裂解乙醇产氢率的影响。

氢气的储存方法有物理储氢和化学储氢。中国科学家研究出镁基固态储氢技术：利用金属镁和氢气在 300℃和高压条件下发生反应生成氢化镁(MgH2)，实现了固态储氢。MgH2是氢能源汽车的供能剂，它能与水反应生成氢氧化镁，同时释放出氢气。
氢能源能有效减少CO2的排放，随着制氢与储氢技术的不断发展，氢能源作为一种理想的清洁能源，其发展前景可期。
依据文章内容回答下列问题。
(1)图1中的化石能源包括煤、 石油 和天然气。
(2)利用液氮的低温能将H2与CO分离，说明H2的沸点比CO的沸点 低 。
(3)除了图1中的可再生能源之外，请你再列举一种可再生能源 潮汐能/生物质能/地热能 。
(4)镁基固态储氢反应的化学方程式为 Mg+H2EQ \* jc0 \* hps10 \(\s\up 10(300℃ 高压),==)MgH2 。
(5)镁基固态储氢过程中应该注意 保持干燥（其他合理即可） 。
(6)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
①利用太阳能发电并电解水制氢可实现CO2零排放。 （对）
②由图2可知，温度越低，Ni/C催化裂解乙醇产氢率越大。（错）
(5)氢能源被称为理想能源的原因是 燃烧产物是水，无污染 (答一条即可)。
12.（11分）氧气是人类生存的支柱，制取氧气的方法有很多种。
Ⅰ.工业制取氧气
膜分离技术制取氧气。利用高分子富氧膜让空气中氧分子优先通过的特性，收集高浓度的氧气。膜的渗透孔径只有几个纳米，细菌和病毒不能通过。由此判断：氧分子直径 小于 (填“大于”或“小于”)细菌直径。
Ⅱ.化学氧消防自救呼吸器
图1是一款在缺氧环境或有毒有害气体环境下逃生时使用的化学氧消防自救呼吸器。
资料：
①呼吸器型号:ZYX30(防护 30 分钟),净重1.6kg;ZXY45(防护45分钟),净重2.2kg。
②呼吸器原理：人呼出的二氧化碳、水经过生氧装置反应生成氧气，产生的氧气到气囊，然后人呼吸气囊里的氧气。
③呼吸器结构：如图1所示(其中箭头方向表示气体流动方向)。
(1)自救呼吸器使用时，需用鼻夹夹住鼻子，用嘴咬合呼吸软管进行呼吸。在正常呼气时，单向阀A和B的开闭情况是 A打开,B闭合 (填“A打开,B闭合”或“A闭合,B打开”)。
(2)一定质量的超氧化钾(KO2)和超氧化钠(NaO2)的生氧性能如图2所示。小王依据人正常呼吸时需要生氧药品的生氧速度不低于1 L/min，结合自救呼吸器的结构和生氧药品的生氧性能，选取了型号ZYX45的呼吸器，型号ZYX45的呼吸器中 KO2 作为生氧药品。选取该药品的优点是 KO2生氧速度不低于1 L/min的时间较长。此超氧化物与人呼出气体中H2O反应生成O2的反应方程式为 4KO2+2H2O=4KOH+3O2​ 。
Ⅳ化学课上，某小组同学利用老师提供的实验器材，设计了一套简易“供氧器”。
(3)为制取干燥的氧气，装置接口连接的正确顺序为 C (填字母)。(浓硫酸具有吸水性)
A. a→b→c→d B. a→b→c→e C. a→c→b→d D. a→c→b→e
(4)制取氧气的过程中，检验“储气瓶”中氧气已存满的方法是 在储气瓶e口放一根带活性的小木条，若复燃则说明“储气瓶”中氧气已存满 。
(5)反应发生后，使反应停止的操作是 将铜丝向上提起，使二氧化锰和过氧化氢分离 。
(6)当反应停止，取出“储气瓶”中氧气的操作为 2KMnO4EQ \* jc0 \* hps10 \(\s\up 10(△),=)K2MnO4+ MnO2 + O2↑ 。
【拓展】该装置还可制取 CO2（H2） 气体，反应的化学方程式为 CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑（Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑） 。
13.（11分）Ⅰ.同学们观察到镁条在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的强光，产生的大量白烟弥漫到空气中，最后在陶土网上得到一些白色固体。
(1)同学们通过称量发现：在陶土网上收集到产物的质量小于镁条的质量，你认为这个反应 遵守 (填“遵守”或“不遵守”)质量守恒定律。
(2)小红按图2装置改进实验，验证了质量守恒定律，还发现产物中有少量黄色固体。
【提出问题】黄色固体是什么?
【查阅资料】①氧化镁为白色固体；
②镁能与氮气剧烈反应产生黄色的氮化镁(Mg3N2)固体;
③氮化镁可与水反应产生氨气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
【做出猜想】黄色固体是Mg3N2。
【实验探究】
【反思与交流】空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃绕生成的氧化镁却远多于氮化镁，原因是 _氮气化学性质没有氧气活泼 。
(3)若用镁代替红磷测空气中氧气的含量，实验所测得氧气的体积分数 大于(填“大于”“等于”或“小于”)。若要用其他药品代替红磷测量氧气含量，该药品必须满足 只能与空气之氧气反应且反应后生成物为固体 。
Ⅱ.同学们发现金属钠也能在氧气中燃烧，生成的过氧化钠(Na2O2)是一种浅黄色固体。某次科技活动中，某化学兴趣小组的同学精题详解将包有Na2O2固体的棉花放入如图1所示的烧杯中，缓慢倒入CO2后发现处于下位的蜡烛先熄灭，上位的后熄灭，同时也惊奇地发现棉花燃烧起来了。
①实验过程中“下位的蜡烛先熄灭，上位的后熄灭”的现象说明二氧化碳具有 不燃烧不支持燃烧且密度比空气大 的性质。
②棉花为什么会燃烧呢?小组同学联想起物质燃烧的相关知识，推理出棉花要燃烧，除了满足“棉花是可燃物”这一条件外，还需满足的条件是 温度达到可燃物着火点且可燃物与氧气接触 。
【提出问题】在实验中是如何给棉花燃烧提供上述条件的呢?
【查阅资料】在常温下Na2O2和CO2能发生化学反应。澄清石灰水随温度升高而变浑浊。
【设计实验】经过讨论后，小组同学设计了如图2所示的实验进行探究。
【实验步骤】
(1)按上图装配好装置，并检查其气密性。
(2)添加相关的试剂放入对应的仪器中。
(3)推动注射器的活塞，把稀盐酸注入锥形瓶内，并固定活塞位置。
(4)一段时间后，在a处放置一根带火星的小木条，观察现象。
【实验现象】
(1)干燥管中没有出现蓝色。
(2)带火星的小木条复燃。
(3)饱和的澄清石灰水变浑浊。
【实验分析】
(1)D装置的烧杯内溶液变浑浊的原因是 在常温下Na2O2和CO2能发生化学反应放热，使澄清石灰水温度升高从而澄清石灰水变浑浊 。
(2)C装置的作用是 检验二氧化碳中有无水蒸气 。
【实验结论】
(1)小木条复燃说明Na2O2和CO2反应产生了 O2 。
(2)饱和的澄清石灰水变浑浊说明Na2O2和CO2反应 放出 (填“吸收”或“放出”)热量，使棉花满足了燃烧的条件。
14.（10分）学习了CO2的制取与性质后,同学们对“CO2的制取和CO2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。
图1
Ⅰ.同学们实验室制取二氧化碳时，发现选择合适溶质质量分数的盐酸，有利于减少盐酸浪费。小组同学分别取400g溶质质量分数为7.3%、14.6%、21.9%的盐酸与足量的石灰石反应，进行A、B、C三组实验，产生二氧化碳的快慢与时间的关系如图所示，算得盐酸利用率如表(盐酸利用率是指收集到的气体体积理论上所需要的盐酸量与实际消耗的盐酸总量的比值)。
盐酸利用率与盐酸溶质质量分数的关系
(1)小组同学在实验过程中发现，发生装置中的锥形瓶外壁发烫。推测图1中C组在第5~10分钟时反应快速变慢的主要原因是 盐酸溶质质量分数越大，越易挥发；温度升高，加快盐酸挥发；反应速度越快，消耗的盐酸越多；上述结果引起盐酸溶质质量分数快速减小，故反应快速变慢 。
(2)实验中，小明想在10分钟内制取10L二氧化碳气体，综合考虑各种因素，选用哪种溶质质量分数的盐酸更合适，并说明理由：选B，前十分钟反应速率适中，盐酸利用率高，能满足10分钟内制取10L二氧化碳气体 。
Ⅱ.【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CO2?
【进行实验】(1)如图2所示，向一个集满CO2气体的软塑料瓶中加入约 13容积的水，立即旋紧瓶盖，振荡，观察到 瓶子变瘪 ，将瓶倒转，放入水中，取下瓶盖，观察到瓶内液面缓慢上升到约塑料瓶容积的 23处。
图3
图2
(2)得出结论：1体积的水能溶解 1体积CO2 。
【改进实验】如图3所示，取2 支医用注射器分别抽取 CO2和水，用胶管连接，交替推动2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 使气体充分溶于水中 。
(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CO2。
【反思质疑】(5)原实验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 敞口倒水时导致CO2逸出 。
图5
图 4
【数字化实验】如图4所示，为了多渠道确认CO2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。
在三颈烧瓶中收集满CO2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5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，观察到的现象和原因是 紫色石蕊溶液变红，CO2与水反应生成碳酸，使石蕊变红 。
(8)加入水后气压明显上升的原因是 加入的水占有一定的体积，三颈烧瓶容积不变，气压增大 。
(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，导致瓶内气压增大（或水在空气中放置时溶有一部分二氧化碳，导致二氧化碳溶解体积减小，瓶内水和气体总体积大于原体积等，合理即可） 。
实验操作
实验现象
实验结论
取少量黄色固体于试管中，加入适量水，把湿润的红色石蕊试纸放在试管口
黄色固体是Mg3N2
组别
A
B
C
盐酸溶质质量分数
7.3%
14.6%
21.9%
盐酸利用率
82.5%
81.5%
72.1%
抽取 CO₂的体积
抽取水的体积
混合后总体积
10 mL
10mL
13 mL
实验操作
实验现象
实验结论
取少量黄色固体于试管中，加入适量水，把湿润的红色石蕊试纸放在试管口
湿润的红色石蕊试纸变蓝
黄色固体是Mg3N2
组别
A
B
C
盐酸溶质质量分数
7.3%
14.6%
21.9%
盐酸利用率
82.5%
81.5%
72.1%
抽取 CO₂的体积
抽取水的体积
混合后总体积
10 mL
10mL
13 mL