题目
下列各种条件下,CO 2 在水中溶解度最大的是:A. 高压低温B. 低压低温C. 高压高温D. 往溶液中加HCl
下列各种条件下,CO 2 在水中溶解度最大的是:
A. 高压低温
B. 低压低温
C. 高压高温
D. 往溶液中加HCl
题目解答
答案
A. 高压低温
解析
本题考查气体溶解度的影响因素。解题思路是根据气体溶解度与压强、温度的关系,以及溶液中溶质对气体溶解度的影响来分析各选项。
- 分析压强对气体溶解度的影响:
气体的溶解度随压强的增大而增大。这是因为增大压强,气体分子间的距离减小,单位体积内气体分子数增多,更多的气体分子能够进入到溶剂中,从而使气体的溶解度增大。 - 分析温度对气体溶解度的影响:
气体的溶解度随温度的升高而减小。温度升高时,分子的热运动加剧,气体分子具有更高的能量,更容易从溶液答案的溶剂中逸出,导致气体溶解度降低。 - 分析选项A:
高压低温的条件下,根据上述压强和温度对气体溶解度的影响规律,高压有利于增大气体溶解度,低温也有利于增大气体溶解度,所以在高压低温时$CO_2$在水中的溶解度最大,A选项符合要求。 - 分析选项B:
低压低温,虽然低温有利于增大气体溶解度,但低压会使气体溶解度减小,综合起来$CO_2$在水中的溶解度不如高压低温时大,B选项不符合要求。 - 分析选项C:
高压高温,高压有利于增大气体溶解度,但高温会使气体溶解度减小,综合起来$CO_2$在水中的溶解度不如高压低温时大,C选项不符合要求。 - 分析选项D:
往溶液中加$HCl$,$HCl$在水中会电离出$H^+$,$CO_2$溶于水会发生反应$CO_2 + H_2O\rightleftharpoons H_2CO_3\rightleftharpoons H^+ + HCO_3^-$,加入$HCl$后溶液中$H^+$浓度增大,根据勒夏特列原理,平衡会向逆反应方向移动,抑制$CO_2$的溶解,使$CO_2$在水中的溶解度减小,D选项不符合要求。