某兴趣小组以“探究CO2的奥秘”为主题开展学习活动。
【CO2的发现】
(1)17世纪初,海尔蒙特发现CO2 , 该气体能使燃着蜡烛熄灭,该变化体现CO2的性质是。大气中CO2的产生途径:(写出一条)。
【实验室制CO2】
实验室制取气体部分仪器与装置如图:
(2)实验室制备CO2 , 请你组装连续产生较多CO2的发生装置需选择的仪器为(“A、B、C、D、E”中选填)。若要检验气体是否为CO2 , 应选择装置,气体应从(填“a”或“b”)处通入,发生反应的方程式为。
【认识温室气体】
(3)用下图装置来进行CO2产生温室效应的模拟研究,在左侧集气瓶中盛放CO2 , 右侧集气瓶中盛放空气。实验时,若能观察到食用油液面的变化情况:,证明CO2是产生温室效应的气体。
【碳中和】
(4)CO2的捕捉是减少碳排放的有效措施。如图是实际生产中采用足量NaOH溶液来“捕捉”CO2的工艺流程:
①“捕捉室”中NaOH溶液采用喷雾方式加入,目的是。
②“捕捉室”中的NaOH溶液与“反应器”中的X溶液可否互换?原因是。
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。
①向锥形瓶中加水至浸没长颈漏斗下端以形成液封;
②将注射器H连接到装置B的导管口处;
③缓慢拉动注射器的活塞,观察到,表示装置B的气密性良好。