碱式碳酸铜[xCuCO3·yCu(OH)2],呈孔雀绿颜色.又称为孔雀石,是一种名贵的矿物宝石。它与铜与空气中的氧气、二氧化碳和水蒸气等物质反应产生的物质。CuSO4溶液与Na2CO3溶液反应可以得到碱式碳酸铜,我们将对其组成进行相关探究。

[沉淀制备]

称取12. 5 g胆矾(CuSO4• 5H2O)溶于87. 5mL蒸馏水中,滴加少量稀硫酸(体积可以忽略不计),充分搅拌后得到CuSO4溶液。向其中加入Na2CO3溶液,将所得蓝绿色悬浊液过滤,并用蒸馏水洗涤,再用无水乙醇洗涤,最后低溫烘干备用。

[实验探究]我们设计了如下装置,用制得的蓝绿色固体进行实验。

根据以上实验回答下列问题

(1)配制硫酸铜溶液的过程中滴加稀硫酸的作用是___________,所得硫酸铜溶液的溶质质量分数为_________

(2)实验室通常使用加热亚硝酸钠和氯化铵混合溶液的方法制取N2,该反应的化学方程为:__________。

⑶D装置加热前,需要首先打开活塞K,通入适量N2,然后关闭K,再点燃D处酒精灯。通入N2的作

用___________, B为安全瓶,其作用原理为_________,C中盛装的试剂应是__________。

(4)加热D后观察到的现象是________________。

(5)经查阅文献知:Ksp[CaCO3]=2.8×10-9,Ksp[BaCO3]=5.1×10-9,经讨论认为需要用Ba(OH)2溶液代替澄清石灰水来定量测定蓝绿色固体的化学式,其原因是______________

a.Ba(OH)2的碱性比Ca(OH)2强

b.Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2,能充分吸收CO2

c.相同条件下,CaCO3的溶解度明显大于BaCO3

d.吸收等量CO2生成的BaCO3的质量大于CaCO3,测量误差小

(6)待D中反应完全后,打开活塞K,再次滴加NaNO2溶液产生N2,其目的是______________。若装置F中使用Ba(OH)2溶液,实验结束后经称量,装置E的质量增加0.27 g,F中产生沉淀1.97 g。则该蓝绿色固体的化学式为_____________。[写成xCuCO3·yCu(OH)2的形式]

德国化学家哈伯(F. Haber, 1868-1930)发明的合成氨技术使大气中的氮气变成了生产氮肥的永不枯竭的廉价来源,从而使农业生产依赖土壤的程度减弱,解决了地球上因粮食不足导致的饥饿和死亡问题。因此这位解救世界粮食危机的化学天才获得了1918年诺贝尔化学奖。现在我们在实验室模拟工业制氨的过程,以探究外界条件对平衡的影响。

查阅资料,获得以下键能数据:

化学键

N≡N

H-H

N-H

键能/(kJ/mol)

946

436

391

(1)计算工业合成氨反应的反应热:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=________ kJ/mol

(2)一定温度下,向一个恒压容器中充入N20.6mol,H2 0 .5mol,在一定温度下进行反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),达到平衡时,N2的转化率为1/6,此时容器的体积为1L。

①该温度时容器中平衡体系的平衡常数是______________。

②若保持平衡时的温度和压强不变,继续向平衡体系中通入0.9mol N2,则平衡将_______(填“正向”,“逆向”或“不”)移动。

(3)在两个压强相等,温度分别为T1和T2的容器中充入由1 mol N2和3 molH2组成的混合气体,发生反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),平衡后改变容器体积,容器内 N2的体积分数随压强的变化如图所示。据图判断下列说法正确的是______________

a.A、 B、 C三点的平衡常数大小关系:KA<KB<KC

b.B点和C点的H2浓度大小关系:B<C

c.A点和B点混合气体的密度大小关系:A<B

d.A点和C点混合气体的平均相对分子质量大小关系:A>C

(4)合成氨工业会产生大量副产物CO2,工业上常用高浓度的K2CO3溶液吸收CO2,,得溶液X,再利用电解法K2CO3溶液再生,其装置如图所示:

①在阳极区发生的反应包括____________________和H++ HCO3-=H2O+CO2↑。

②简述CO32-在阴极区再生的原理________________。

③再生装置中产生的CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇,工业上利用该反应合成甲醇。

已知:25 ℃,101 KPa下:

2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g)  Δ H1=-484kJ/mol

2CH3OH(g)+3 O2(g)=2CO2 (g)+4H2O(g)  Δ H2=-1352kJ/mol

写出CO2和H2生成1molCH3OH(g)的热化学方程式_______________。

 0  175784  175792  175798  175802  175808  175810  175814  175820  175822  175828  175834  175838  175840  175844  175850  175852  175858  175862  175864  175868  175870  175874  175876  175878  175879  175880  175882  175883  175884  175886  175888  175892  175894  175898  175900  175904  175910  175912  175918  175922  175924  175928  175934  175940  175942  175948  175952  175954  175960  175964  175970  175978  203614 

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