下面是一些实验室制备硫酸铜的實验设计
实验一:用铜与浓硫酸反应***硫酸铜。
实验二:将适量浓硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中加热使之反应完全***硫酸铜。(装置如下图中的图I.图Ⅱ)
实验三:将铜粉在某仪器中反复灼烧,使铜粉充分与空气发生反应生成氧化铜再将氧化铜与稀硫酸反应,经后续步骤可得到硫酸铜制备晶体的方法
实验四:向铜粉和稀硫酸的混合物中加入H?2O得到硫酸铜。
请回答实验中的有关问題
(1)实验一中发生反应的化学反应方程式为____,这种方法的缺点是____
(4)实验四中发生反应的化学方程式为____。
(5)除上面的实验设计外请你再设计一种只用铜和稀硫酸为原料***硫酸铜的方法(写出化学反应方程式)。
【编者按】碲属于稀散金属在哋壳中含量与金差不多,也是地壳中最少的半导体元素世界碲年产量仅为400-600吨左右,其中40%用于太阳能电池领域碲化镉薄膜太阳能电池的研究及应用是当今光伏领域的热点。
目前全球已在进行或即将开始进行探测暗物质的实验项目约20个,预计能在4到5年内探测到暗物质粒子通过探测暗物质湮灭所产生的次级粒子,如中微子、正负电子对、质子、反质子等是认识暗物质的有效途径而二氧化碲制备晶体的方法是探测中微子的首选材料。CUORE项目正是利用二氧化碲制备晶体的方法作为辐射量热器来探测中微子的绝对质量与性质
该专利采用二次制備晶体的方法生长制备方法获得高纯度二氧化碲单晶,尤其是U、Th等放射性杂质含量可降低至10-13g/g因而使得上海硅酸盐所成为大型中微子探测項目(CUORE项目)所需核心探测材料的全球唯一供应商。
在核物理领域,有关中微子的实验一直是世界关注的科学前沿然而,中微子(静)质量到底是多尐,不同种类的中微子之间又是怎么转化的,仍然是一个尚待解决的基本科学问题。
目前,双β衰变为中微子绝对质量的测量提供了唯一的实验方法。二氧化碲(TeO2)制备晶体的方法不但是一种具有高品质因子的声光制备晶体的方法,还是一种具有双β衰变特 性的中微子探测用制备晶体的方法由于130Te的自然丰度为33.8%,不必对其进行浓缩,成本低,因而TeO2制备晶体的方法成为目前双β衰变源的首选。
TeO2单晶阵列来探测中微子的绝对质量与性质,以解开科学界极为重要的暗物质之谜。作为双β衰变源的TeO2制备晶体的方法,其要求是尺寸大(不低于 50mm×50mm×50mm)、纯度高(非故意掺杂杂质浓度低於10-7g/g,放射性杂质如U、Th等浓度低于10-13g/g)
目前,上海硅酸盐所中试基地氧化碲组已向CUORE项目提供1000多块高纯二氧化碲单晶实现创汇500多万美元。高纯二氧化碲单晶作为一种大尺寸 优质二氧化碲单晶新产品先后于2010年和2011年获得上海市和国家重点新产品计划资助,取得了良好的社会效益和经濟效益
这一国际领先的科研成就,不仅有助于提升我国在暗物质探测领域的国际影响力也能对我国的中微子探测以及暗物质探测起到積极的推动作用。
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