11. 新素养 科学探究与实践 某购物平台有自制碳酸饮料的设备和二氧化碳弹出售，用设备将其“打”入水中，便可形成碳酸饮料。小组的同学购买后制备碳酸饮料进行实验，探究影响 $\ce{CO_{2}}$ 溶解能力的因素。
【活动一】探究温度和压强对 $\ce{CO_{2}}$ 溶解能力的影响。
实验1：标准大气压下，向试管中分别加入所购设备自制的无色碳酸饮料100 mL，大烧杯中加入不同温度的水，小烧杯中加入适量澄清石灰水。实验装置如图所示。
（1）由实验1得到的结论是：温度升高，二氧化碳的溶解能力
变小
（填“变大”“变小”或“不变”），小组的同学建议制好碳酸饮料后，应
低温
（填“低温”“高温”或“常温”）保存。
实验2：室温下，向试管中分别加入100 mL自制无色碳酸饮料（针筒体积为100 mL）。实验装置如图所示。
（2）由实验2可知，压强越大，$\ce{CO_{2}}$ 溶解的量越
多
（填“多”或“少”）；小组的同学推测所购设备的作用是
增大压强
，使得二氧化碳能大量溶解于水中，形成碳酸饮料。
【活动二】探究 $\ce{CO_{2}}$ 在不同物质中的溶解性。
实验3：烧瓶中收集250 mL的气体，分别加入50 mL不同液体，通过压强传感器测定烧瓶中压强变化（实验前烧瓶内压强为104.20 kPa，实验过程中保持温度恒定）。实验装置如图所示。
（3）通过实验
⑧
（填实验序号）中数据可知，1体积水约能溶解1体积 $\ce{CO_{2}}$。
（4）根据实验3分析可知，选用排
稀盐酸
液体收集 $\ce{CO_{2}}$ 效果更好。
答案：11.(1) 变小 低温 (2) 多 增大压强 (3) ⑧ (4) 稀盐酸
解析:(1) 由题表信息可知,温度越高,试管中产生气泡的速率越快,则二氧化碳溶解能力越小,即温度升高,二氧化碳的溶解能力变小;制好碳酸饮料后,为了防止气体逸出,则应低温保存。(2) 拉动注射器时,装置中的压强减小,而由题表信息可知,压强越小,产生气泡速率越快,则压强越大,$\ce{CO_{2}}$溶解的量越多,可推测所购设备的作用是增大压强,使二氧化碳能大量溶解于水中,形成碳酸饮料。(3) 由实验⑧可知,加入水前后,压强几乎不变,则说明1体积水约能溶解1体积$\ce{CO_{2}}$。(4) 由题表中数据可知,加入稀盐酸的实验后瓶内压强最大,说明二氧化碳在稀盐酸中溶解的量最小,则选用排稀盐酸液体收集二氧化碳的效果更好。
解析：
【分析】
本题围绕二氧化碳溶解能力的影响因素展开实验探究，需结合气体溶解度的相关规律分析实验现象：首先回忆气体溶解度的影响规律——温度越高，气体溶解度越小；压强越大，气体溶解度越大，再结合各实验的操作和现象推导结论。
【解析】
（1）实验1中，温度升高时试管内产生气泡速率加快，说明更多二氧化碳从饮料中逸出，因此温度升高，二氧化碳的溶解能力变小；为减少二氧化碳逸出，碳酸饮料应低温保存。
（2）实验2中，压强越大时产生气泡速率越慢，说明更多二氧化碳溶解在饮料中，因此压强越大，$\ce{CO_{2}}$溶解的量越多；由此推测设备的作用是增大压强，使二氧化碳大量溶解于水中形成碳酸饮料。
（3）实验⑧中，加入水前后烧瓶内压强几乎不变，说明1体积水约能溶解1体积$\ce{CO_{2}}$。
（4）实验3中，加入稀盐酸后烧瓶内压强最大，说明二氧化碳在稀盐酸中溶解量最小，因此选用排稀盐酸液体收集$\ce{CO_{2}}$效果更好。
【答案】
(1) 变小 低温 (2) 多 增大压强 (3) ⑧ (4) 稀盐酸
【知识点】
气体溶解度的影响因素，物质的溶解性
【点评】
本题通过实验探究形式考查气体溶解度的核心知识点，结合实验现象推导结论，注重对科学探究能力的考查，难度适中。
【难度系数】
0.6
