【市场调查】小乐发现市场上有如图甲所示的二氧化碳气体补给器出售,该补给器连接上气体细化器后就可向水族箱的水中补充二氧化碳气体,其结构示意图如图乙所示。
【自制补给器】小乐研究了市售的二氧化碳气体补给器后,自制补给器,部分设计如图丙所示。
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
反应安全, 且可控
反应安全, 但不可控
反应有较大安全隐患
指标二
气体能直接排出且速度可以观测
气体能直接排出但速度无法观测
气体无法排出
【查阅资料】常温下NaOH、在水、乙醇中的溶解性如表所示:
溶质
溶解性
溶剂
氢氧化钠
碳酸钠
水
极易溶
易溶
乙醇
微溶
【温馨提示】与乙醇不反应,本实验条件下在乙醇中的溶解忽略不计。
①把注射器Ⅰ中氢氧化钠的乙醇溶液注入充满的三口烧瓶中,轻轻振荡,观察到的现象是。
②把导管d移出石灰水,打开止水夹a、b , 再从导管c端往三口烧瓶中鼓入 , 过了一段时间后,先把导管d放入澄清石灰水中,接着关闭止水夹a , 再把注射器Ⅱ中的稀盐酸注入三口烧瓶内,观察到的现象是。此实验从生成物的产生角度证明了与NaOH溶液发生了反应。
我国科研团队研发了一种纳米“蓄水”膜反应器(如下图所示),内部封装了特定催化剂,该催化剂能够实现在温和条件下(3MPa,240℃)二氧化碳近100%高效稳定的转化。纳米“蓄水”膜反应器的壳层具有高选择性,反应后,能保证生成的水集中到内部而乙醇溢出。
二氧化碳不仅能制造乙醇,还能制造淀粉、蛋白质、甲醇、尿素、纯碱、灭火剂等,我国化学工作者正在围绕绿色、低碳、环保、高效的主题,继续推进碳捕捉、碳中和,以实现二氧化碳资源的高价值利用。