①赤铁矿 ②活性炭 ③镁 ④钨
为完成“研究碱式碳酸铜制备的实验条件”,学习小组查得资料:碱式碳酸铜【Cu2(OH)2CO3】是翠绿色、难溶于水的固体,属于碳酸盐,在酸性条件下不稳定。主要用于生产催化剂、油漆、颜料、烟火、农药、电镀等。
I.探究碱式碳酸铜制备的实验条件
【实验1】其他条件相同时,取8 %CuSO4溶液50 mL、5.3 %Na2CO3溶液60 mL、不同温度进行上图实验。结果如下:
水浴温度/℃ | 60 | 70 | 80 |
固体颜色 | 蓝绿 | 翠绿 | 暗绿 |
【实验2】其他条件相同时,取8%CuSO4溶液50mL、不同体积的5.3%Na2CO3溶液,在水浴加热下进行上图实验。结果如下:
Na2CO3溶液体积/mL | 50 | 60 | 70 |
固体颜色 | 蓝绿 | 翠绿 | 蓝绿 |
(1)实验采用水浴加热的优点。
(2)为了使生成的碱式碳酸铜稳定,实验过程中需保持反应体系的pH7(填“<”或“>”)。
(3)设计实验1的目的是。
(4)实验2设计中所用的水浴温度为℃。
结合表中数据可知制备碱式碳酸铜的实验条件,若要获得最佳实验条件还需进一步探究。
II.实践反思
同学们对实验中获得暗绿色固体颜色偏暗的原因进行交流讨论。查阅资料知碱式碳酸铜受热分解会生成CuO,反应的化学方程式为Cu2(OH)2CO32CuO + H2O+CO2↑,同学们猜想颜色变暗的原因与该反应有关。
(5)验证猜想:控制反应条件与获得暗绿色固体的实验条件相同,利用下图装置进行实验。
①试管A中的试剂为,若出现的现象,则该猜想成立;
②写出试管A中反应的化学方程式。
(6)小红同学提出:取暗绿色固体于试管中,滴加适量的稀盐酸,若观察到溶液变蓝色,则也能说明该猜想成立。你觉得是否合理?(填“是”或“否”),理由是。
①将导管伸入集气瓶口
②观察到导管口气泡连续、均匀冒出
③将装满水的集气瓶倒扣在水槽中
④当气体收集满时,用毛玻璃片在水中盖上瓶口,将集气瓶移出水面,正放在桌面上
将CO2转化为高附加值的产品,对实现“碳中和”具有重要意义。
(一)CO2的制备
(1)仪器a的名称为;
(2)实验室常用石灰石和稀盐酸制取CO2 , 该反应的化学方程式为;
(3)若要干燥CO2 , 气体应通过盛有足量(填试剂名称)的洗气瓶;
(4)实验中若关闭活塞,观察到的现象是。
(二)CO2的应用
(5)工业上以CO2和NH3为原料生产尿素[CO(NH2)2]及尿素进入土壤之后的供氮机理如下图所示:
①过程1发生的化学方程式为;
②尿素进入土壤后,经脲酶等催化,最终转化给植物供氮,请结合过程2和过程3,推测尿素施用的注意点。
(6)工业上也以CO2和H2为原料制备甲醇(CH4O),其反应原理如下图所示:
已知:在一定温度下,该催化剂只对主反应有影响;
改变温度不仅影响催化剂效果,反应物甚至会沿副反应方向进行。
在不同温度下,向相同反应器中,分别通入等量、等体积比的和混合气,反应相同时间后,测得甲醇产率与催化剂效果、温度关系如图所示。
①理论上,32kg甲醇完全燃烧,生成CO2的质量为kg;(写出计算过程)
②图中当温度高于227℃,甲醇产率逐渐下降,原因可能是。