内容正文:
第二讲 溶液
知识点一 溶液的形成
1.溶液
(1)概念:一种或几种物质分散到另一种物质中,形成的 的混合物。
(2)特征: 性、 性。
2.溶解时的吸热或放热现象
【温馨提示】 ①水、酒精等都具有均一、稳定的特点,但由于是纯净物,故不属于溶液。②水是一种最常用的溶剂,能溶解很多种物质。汽油、酒精等也可以作溶剂,如汽油能溶解油脂等。
溶解后溶液温度 降低 升高
实例
均一、稳定
均一
稳定
硝酸铵
氢氧化钠
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知识点二 饱和溶液与不饱和溶液
1.概念:在一定温度下,向一定量的溶剂里加入某种溶质,当溶质 时,所得到的溶液叫作这种溶质的饱和溶液; 溶质的溶液,叫作这种溶质的不饱和溶液。
2.相互转化(对于大多数物质)
【温馨提示】熟石灰(氢氧化钙)的溶解度随温度的升高而减小。
不饱和溶液 饱和溶液
不能继续溶解
还能继续溶解
增加
蒸发
降低
增加
升高
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知识点三 溶解度
1.固体物质的溶解度
概念 在 下,某固态物体在 (通常为水)里 时所溶解的质量
关系
影响因素 ①内部因素: ;
②外部因素:
一定温度
100 g溶剂
达到饱和状态
溶质、溶剂本身的性质
温度
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2.气体的溶解度
(1)定义:该气体的压强为101 kPa和一定温度时,在1体积水里溶解达到饱和状态时的气体体积。
(2)影响因素
①内因:溶质、溶剂种类。
②外因:温度、压强。气体的溶解度与压强和温度有关,随压强增大而 ,随温度升高而 。
增大
减小
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3.溶解度曲线
(1)溶解度随温度的变化规律
①大多数物质的溶解度随温度的升高而增大,如:硝酸钾。
②少数物质的溶解度受温度的影响变化不大,如:氯化钠。
③极少数物质的溶解度随温度的升高而降低,如:氢氧化钙。
(2)溶解度曲线的应用:查出某一种物质在不同温度时的溶解度;比较不同物质在同一温度时的溶解度大小;看出不同物质的溶解度随温度的变化情况。
(3)结晶
①概念:溶质从溶液中以晶体的形式析出的过程。
②常用方法:
蒸发结晶:适用于溶解度受温度影响不大的物质。
降温结晶(冷却热饱和溶液):适用于溶解度受温度影响较大且随温度升高而增大的物质。
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知识点四 溶质的质量分数
1.溶质的质量分数
(1)概念:溶液中溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。
(2)公式:
①所有溶液:溶质质量分数=×100%。
其中,溶液质量=溶质质量+溶剂质量;
变形:溶质质量=溶液质量×溶质质量分数。
②饱和溶液:溶质质量分数=×100%。
2.配制一定溶质质量分数的溶液(详见实验突破栏目)
【温馨提示】①稀释前后溶质的质量不变。②稀释前溶液的质量×稀释前溶质的质量
分数=稀释后溶液的质量×稀释后溶质的质量分数。③溶质的质量是指全部溶解在溶剂中形成溶液的溶质质量,不包括未溶解或结晶析出的溶质质量。
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3.粗盐中难溶性杂质的去除(详见实验突破栏目)
【易错易混诊断】
判断下列说法的正误。
1.饱和溶液一定是浓溶液,不饱和溶液一定是稀溶液 ( )
2.析出晶体后的溶液,一定是该温度下该物质的饱和溶液 ( )
3.用水可以鉴别硝酸铵、氢氧化钠、氯化钠和硫酸铜固体 ( )
4.溶液的体积等于溶质的体积与溶剂的体积之和 ( )
5.配制溶液时,搅拌可以增大固体溶质的溶解度 ( )
6.25 ℃时,某物质的饱和溶液中溶质的质量分数为25%,则其溶解度为25 g ( )
×
√
√
×
×
×
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考点一 物质的溶解性/溶解度影响因素(6年2考)
1.(2020河北中考改编)如图所示实验方案能否达到实验目的,能画“√”,不能画“×”。
探究硝酸钾溶解度与温度的关系 ( )
2.(2019河北中考节选)打开汽水瓶盖,有气泡冒出,说明气体溶解度随压强减小而 。
√
减小
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【创新考法】
3.为“证明影响物质溶解快慢的因素”,小明设计了如图部分实验。
(1)通过实验 (填序号)的对比,可得出的实验结论是温度越高,溶解速率越快。
(2)若要证明物质溶解的快慢与固体颗粒大小有关,需增加实验④与实验③进行对比,请在以下虚线框中帮小明画出实验④的图示。
①②
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考点二 溶解度曲线及应用(含饱和与不饱和溶液)(6年5考)
4.(2024河北中考)下表是KNO3和NaNO3在不同温度时的溶解度,小明用其中一种物质(X) 进行了如图所示的实验(水蒸发忽略不计)。下列分析错误的是( )
A.X为NaNO3
B.③中溶液为X的不饱和溶液
C.④中溶液的质量为100 g
D.溶液中溶质的质量分数:②=③>④
温度/℃ 20 40 60
溶解度/g KNO3 31.6 63.9 110
NaNO3 88.0 103 125
图3
C
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5.(2023河北中考)20 ℃和60 ℃时KCl的溶解度分别为34.0 g和45.5 g,如图所示为对KCl进行的溶解实验。下列分析错误的是( )
A.①中溶液为KCl的饱和溶液
B.②中溶液的质量为25.0 g
C.溶液中溶质的质量:①<②=③
D.溶液中溶质的质量分数:①<②=③
D
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6.(2019河北中考)常温下,对100 mL氯化钠饱和溶液进行如图所示实验。下列分析错误的是( )
A.实验1后,甲、乙中溶液的溶质质量分数相等
B.实验2后,乙中比甲中氯化钠的溶解度大
C.实验2后,甲中溶液为氯化钠的不饱和溶液
D.实验2后,甲、乙中溶液所含溶质质量相等
实验1 实验2
B
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7.(2021河北中考)KNO3和NaCl的溶解度曲线如图所示。下列叙述正确的是( )
A.10 ℃时,100 g水中最多能溶解40 g NaCl
B.20 ℃时,KNO3和NaCl两种饱和溶液中,所含溶质的质量:NaCl大于KNO3
C.将30 ℃的KNO3溶液降温到20 ℃时一定有晶体析出
D. 30 ℃时,将等质量的KNO3和NaCl分别配成饱和溶液,所得溶液的质量:NaCl大于KNO3
D
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延伸拓展
(1)提纯含有少量氯化钠的硝酸钾采用 的方法。
(2)甲、乙、丙三种物质的溶解度曲线如图所示。回答下列问题。
①在 ℃时,乙和丙的溶解度相等。
②t3 ℃,将35 g甲加入50 g水中,所得溶液中溶质与溶剂的质量比为 。
③t1 ℃,将乙溶液的状态由M点变为N点,方法是 。
④t3 ℃时,甲、乙、丙三种物质的饱和溶液同时降温至t2 ℃,所得溶液中溶质质量分数由大到小的顺序为 。
【通用通法】温度改变,饱和溶液中的溶液、溶质和溶剂的质量以及溶质质量分数可以根据是否有晶体析出判断:①有晶体析出时,溶质质量减小,溶剂质量不变,溶液质量减小,溶质质量分数减小;②无晶体析出时,溶质、溶剂、溶液质量以及溶质质量分数都不变。
冷却热饱和溶液(或降温结晶)
t1
3∶5
加溶剂
乙>甲>丙
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【创新考法】
8.(2024陕西中考改编)小明同学在测定某氯化钠溶液中溶质的质量分数时,用两只烧杯各取80 g待测溶液分别进行了如下实验。已知20 ℃时,氯化钠的溶解度为36 g。下列说法不正确的是( )
A.20 ℃时, 100 g水中最多溶解氯化钠的质量是36 g
B.20 ℃时,A1、A2中的溶液中溶质质量分数相同
C.B1、B2中的溶液中溶质与溶剂的质量比不相等
D.x的值等于2.4
C
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考点三 粗盐的提纯(6年2考)
9.(河北真题组合)(1)如图甲是粗盐提纯实验中的过滤操作。仪器a的名称是 ;若过滤后所得溶液仍然浑浊,可能的原因是 。[2022.30(1)]
(2)乙是去除粗盐中难溶性杂质的实验操作。操作B的名称为 ;从操作A和C中任选一个,写出所选操作的字母和其中用玻璃棒搅拌的目的:
。[2024.30(1)]
(3)用溶解、过滤、蒸发的方法从粗盐中提取纯净的氯化钠,此方案 (填“正确”或“不正确”)。(2021.6B)
甲 乙
漏斗
滤纸破损
过滤
A;搅拌,加速溶解(或C;搅拌,
防止局部温度过高,造成液滴飞溅)
不正确
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【创新考法】
10.某同学进行的关于“粗盐中难溶性杂质的去除”实验流程如图所示,按要求回答问题。
(1)操作①的目的是 。
(2)操作③的名称为 。
(3)完成实验后,某同学所得的精盐比其他同学明显要少,原因可能是 (填字母)。
A.粗盐倒入水中立即过滤
B.蒸发时有较多液体溅出
C.提纯后所得精盐尚未完全干燥
(4)经上述流程后,所得精盐是 (填“纯净物”或“混合物”)。
加快粗盐的溶解速率
过滤
AB
混合物
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考点四 有关溶质质量分数的计算(6年4考)
11.(2021河北中考)小明用石灰石测定某稀盐酸中溶质的质量分数。向盛有100 g稀盐酸的烧杯中依次加入石灰石粉末(杂质不参加反应),充分反应后,记录实验数据见下表。请计算:
(1)共生成二氧化碳 g。
(2)所用稀盐酸中溶质的质量分数。
实验次数 第一次 第二次
石灰石粉末质量/g 15 15
烧杯中物质总质量/g 109.5 121.2
8.8
解:设100 g稀盐酸中溶质的质量为x。
CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
73 44
x 8.8 g
= x=14.6 g
稀盐酸中溶质的质量分数为×100%=14.6%
答:所用稀盐酸中溶质的质量分数为14.6%。
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【创新考法】
12.(2024山西中考)根据情景要求,完成“一定溶质质量分数的碳酸钠溶液的配制”和化学方程式的计算。
(1)配制如图所示的100 g 10%的碳酸钠溶液,应该怎样操作?
解:通过计算可得需要碳酸钠的质量为100 g×10%=10 g,所需水的质量是100 g-10 g=90 g,体积为90 mL;用天平称取10 g碳酸钠,倒入烧杯中;再用100 mL量筒量取90 mL的水,倒入烧杯中;用玻璃棒不断搅拌,使碳酸钠完全溶解;碳酸钠完全溶解后,将碳酸钠溶液转移到指定容器中,贴上标签。
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(2)若取配制好的碳酸钠溶液5.3 g与一定质量的澄清石灰水恰好完全反应,理论上可生成沉淀的质量是多少?
解:设可生成沉淀的质量是x。
Ca(OH)2+Na2CO3 CaCO3↓+2NaOH
106 100
5.3 g×10% x
=
x=0.5 g
答: 可生成沉淀的质量是0.5 g。
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一、一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制
【夯实基础】
1.配制50 g 6%的氯化钠溶液
(1)计算:需要氯化钠的质量为 g,水的质量为 g,体积为 mL。
(2)称量:用 称量所需氯化钠,放入烧杯中。
(3)量取:用 mL量筒量取所需水,倒入盛有氯化钠的烧杯中。
(4)溶解:用 搅拌,使氯化钠溶解。
(5)装瓶:把配制好的溶液装入试剂瓶中,盖好瓶塞并贴上标签(注明试剂名称和溶质质量分数)。
3
47
47
天平
50
玻璃棒
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2.用6%的氯化钠溶液配制50 g 3%的氯化钠溶液
(1)计算:需要6%的氯化钠溶液 g,需要水 g。
(2)量取:用量筒量取所需的氯化钠溶液和水,倒入烧杯中。
(3)混匀:用玻璃棒搅拌,使溶液混合均匀。
(4)装瓶:把配制好的溶液装入试剂瓶中,盖好瓶塞并贴上标签。
25
25
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【素养提升】
1.误差分析
偏差 偏差分析(填“增大”或“减小”) 原因分析
溶质
质量
分数
偏小 溶质质量
①氯化钠固体中含有杂质;
②“左码右物”称量,且用到游码;
③天平空载时,指针向左偏转;
④固体试剂倒入烧杯时,部分撒在外面或纸上有残留
溶剂质量
①量取水时仰视读数;
②烧杯内壁上有水
溶质
质量
分数
偏大 溶质质量
①天平空载时,指针向右偏转;
②所用砝码已生锈或沾有污渍
溶剂质量
①量取水时俯视读数;
②量取的水没有完全转移到烧杯中
【特别提醒】溶液配制完成后,在转移过程中,若将溶液洒出来,溶质质量分数不发生变化。
减小
增大
增大
减小
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2.注意事项
(1)计算、称量和量取都要准确,溶解时固体要溶解完全。
(2)称量少量氯化钠有时可以不需要用到砝码,只拨动游码。
(3)液体用量筒量取而不是用托盘天平称取。
(4)用量筒量取液体时,眼睛的视线要与凹液面的最低处保持水平。
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【一题练透】
如图是某兴趣小组同学配制50 g溶质质量分数为10%的氯化钠溶液的操作图(已知:水的密度可近似看作1 g·mL-1)。
(1)实验中所需氯化钠的质量为 g,所需水的质量为 g。
(2)用托盘天平称量所需的氯化钠固体,倒入烧杯中。若天平指针向左偏转,下列做法正确的是 (填字母)。
A.移动游码
B.增加砝码
C.移走部分氯化钠
D.继续添加氯化钠
5
45
C
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(3)用量筒和 取用所需的水,应选用量筒的量程为 (填“10”“50”或“100”)mL。
(4)将固体倒入烧杯,再将量取的水倒入烧杯中进行溶解,并用 (填仪器名称)不断搅拌,目的是 。
(5)将上述配制好的溶液装瓶,应装入 (填“广口瓶”或“细口瓶”)中,盖好瓶塞并贴上标签,请将标签内容补充完整。
胶头滴管
50
玻璃棒
加速氯化钠的溶解
细口瓶
NaCl溶液
10%
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(6)若同学在配制10%的氯化钠溶液时,所得溶液的浓度偏小,原因可能是 (填序号)。
①氯化钠固体中含有杂质
②量筒内有水残留
③量取水时仰视读数
④将量取的水倒入烧杯中时有水溅出
⑤烧杯不干燥,内壁有水珠
⑥砝码生锈或沾有污渍
⑦将氯化钠转移到烧杯时,称量纸上有残留固体
⑧将配制好的溶液转移到试剂瓶中时有液体溅出
(7)若用该溶液来配制100 g质量分数为3%的氯化钠溶液,需要加入的水的质量为
g。
①③⑤⑦
70
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(8)(创新考法)配制50 g质量分数为5%的硝酸钾溶液作为无土栽培所需的营养液。溶解过程中硝酸钾的质量分数随时间的变化关系如图所示,观察图像,分析形成这种结果的原因是 (填字母)。
A.所用硝酸钾固体中含有水分
B.用量筒量水时俯视刻度线
C.硝酸钾固体溶解前所用烧杯内有水
D.配好的溶液装瓶时部分液体洒落到试剂瓶外
(9)(宏微结合)若某同学所配制的氯化钠溶液中微粒个数比如图所示,则此时溶液的溶质质量分数 (填“>”“<”或“=”)10%。
B
>
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二、粗盐中难溶性杂质的去除
【夯实基础】
1.实验仪器:铁架台(带铁圈)、烧杯、量筒、玻璃棒、蒸发皿、漏斗、胶头滴管、天平、坩埚钳、酒精灯、药匙、滤纸、称量纸。
2.实验装置
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3.实验步骤
实验步骤 注意事项 该步骤中玻璃棒的作用
溶解 用量筒量取水的体积时,读数时视线要与凹液面的最低处保持相平 搅拌,加速溶解
过滤 “一贴、二低、三靠” 引流
蒸发 ①蒸发时要用玻璃棒不断搅拌,防止局部温度过高而造成液滴飞溅
②当蒸发皿内出现较多固体时,便停止加热,用余热使水分蒸干,以避免固体因受热而迸溅出来 搅拌,使液体均匀受热,防止液滴飞溅
计算产率 — 转移固体
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【素养提升】
1.实验中的误差分析
误差或错误 原因分析
产率偏低 ①蒸发滤液时液体溅出;②从蒸发皿中转移固体时固体洒落等; ③过滤时漏斗内仍有少量液体残留,即停止过滤;④食盐没有全部溶解即过滤
产率偏高 ①过滤时液面高于滤纸边缘; ②蒸发时未充分蒸干等
过滤后的
液体仍浑浊 ①漏斗内的液面高于滤纸的边缘;②滤纸破损等
2.实验注意事项
(1)在本实验中多次使用玻璃棒,玻璃棒起的作用各不相同,但在每次使用玻璃棒时都要先用水冲洗擦干。
(2)过滤时先把上层清液过滤,然后再将混有沉淀的溶液倒入漏斗,防止过滤速度过慢。
(3)蒸发皿里的溶液量不超过容积的。若倒入过多溶液,加热至沸腾时易迸溅。
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【一题练透】
图1为“去除粗盐中难溶性杂质并计算产率(产率=×100%)”的实验操作示意图:
(1)请将上述操作进行合理排序: (填序号)、称量精盐并计算产率;请改正操作④中的错误: 。
(2)操作②中,用玻璃棒不断搅拌的目的是 ;
当观察到蒸发皿中 时, 停止加热。
⑤③①④②
用玻璃棒引流
防止局部温度过高,造成液滴飞溅
有较多固体出现
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(3)过滤操作中速度慢的原因可能是 。
过滤后,如果滤液仍然浑浊,其原因可能是
。
(4)(拓展实验)为除去粗盐中混有的泥沙,某学习小组按以下步骤进行实验(实验环境温
度为20 ℃):
Ⅰ.称量与溶解
Ⅱ.过滤
Ⅲ.
请回答下列问题:
①将步骤Ⅲ补充完整。
滤纸和漏斗间有气泡
滤纸破损(或液面高于滤纸的边缘;盛接滤
液的烧杯不干净等)
蒸发
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②下图中图2为氯化钠的溶解度曲线,图3为步骤Ⅰ中的部分操作:
a.由图2给出的信息可知:20 ℃时,NaCl的溶解度是 g。
b.从节约能源和提高产率的角度分析,图3中所需水的最佳体积是 mL。
(提示:水的密度为1 g·mL-1)
图2 图3
36.0
5
延伸拓展
(1)实验中,若产率偏低可能的原因是 (答出一条即可,下同),产量偏高可能的原因是 。
(2)在图1操作①中玻璃棒的作用是 。
从蒸发皿中转移固体时固体撒落
蒸发时未充分蒸干
加速固体溶解
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【教材小实验1】物质的溶解性比较
(1)对比图1实验中甲、乙,观察到碘不溶于水,却能溶于汽油,设计该对比实验的目的是
。
(2)对比图1实验中甲、丙(或乙、丁),可以得出的结论是
。
(3)图1实验过程中除了要控制温度相同、加入的碘或高锰酸钾的质量相同之外,还需要控制 相同。
(4)图2实验中红墨水的作用是 。
(5)图2实验中加入乙醇后,先不振荡,观察到乙醇和水分层,振荡后观察到乙醇和水均匀混合,静置后也不分层,由此得出的结论是 。
探究同一溶质在不同溶剂中的溶解性
不同溶质在同一种溶剂中溶
解性不同
溶剂的量
显色,利于观察现象
乙醇能溶解在水中
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【教材小实验2】气体溶解度的影响因素(教材习题延伸)
(1)配料中果汁富含的营养素除水外,还有 。
(2)小苏打和柠檬酸(用HX表示)反应会产生二氧化碳气体,打开瓶盖大量液体冲出,说明气体的溶解度随 减小而减小。
(3)写出产生二氧化碳反应的化学方程式: 。
自制汽水
维生素
压强
NaHCO3+HX NaX+H2O+CO2↑
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【过关练习】
1.小丽进行如图所示实验探究影响物质溶解性的因素,回答下列问题。
(1)实验①是探究 对硝酸钾溶解性的影响。
(2)实验②可以得出的结论是 。
(3)两个实验均需要控制水的体积、 相等,加入固体的质量相等。
① ②
温度
同一溶质在不同溶剂中的溶解性不同
汽油的体积
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2.如下图所示,将5 mL液体加入装有一小粒固体的试管中充分振荡,回答下列问题:
(1)实验Ⅱ中的现象为 。
(2)对比实验Ⅰ和Ⅱ,说明 。
(3)对比实验 (填编号),说明不同物质在同种溶剂中的溶解性不同。
实验编号 固体 液体
Ⅰ 碘 水
Ⅱ 碘 汽油
Ⅲ 高锰酸钾 水
Ⅳ 高锰酸钾 汽油
碘溶于汽油,溶液呈棕色
同种物质在不同溶剂中的溶解性不同
Ⅰ和Ⅲ(或Ⅱ和Ⅳ)
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3.兴趣小组开展了家庭自制汽水的趣味实验。(资料:小苏打和柠檬酸反应可以产生二氧化碳)。
(1)该自制汽水属于 (填“混合物”或“纯净物”)。
(2)步骤②中使用凉开水而不是温开水制汽水的原因是凉开水的温度低,气体的溶解度
(填“大”或“小”)。
(3)打开汽水瓶盖,有气泡冒出,大量气泡冒出后汽水的酸性 (填“增强”或“减弱”)。
混合物
大
减弱
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$$