6.3 碳循环与碳中和-【帮课堂】2024-2025学年九年级化学上册同步学与练(仁爱科普版2024)
2024-10-29
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学仁爱科普版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 课题3 碳循环与碳中和 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | 碳和碳的氧化物 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.97 MB |
| 发布时间 | 2024-10-29 |
| 更新时间 | 2024-10-29 |
| 作者 | 周 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2024-10-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48274925.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
单元6 探秘碳的世界
课题3 碳循环与碳中和
板块导航
01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养
1. 知道自然界的碳循环,清楚含碳元素的自然界的分布。
2. 了解碳达峰与碳中和的含义,了解为实现碳达峰和碳中和的措施需要采取的措施。
3. 知道二氧化碳对环境的影响。
重点:二氧化碳对环境的影响,自然界中的碳循环。
难点:自然界中的碳循环。
一、自然界的碳循环
1. 碳循环:地球上生物圈、岩石圈、水圈及大气圈中含 碳 元素的物质不断发生着转化,并随地球的运动循环不止。
2. 含碳元素的自然界的分布
(1)在岩石圈中,碳元素主要以 金刚石 、 石墨 、石灰石、化石燃料等物质形式存在;
(2)在大气圈中, 二氧化碳 和一氧化碳是主要的含碳物质;
(3)在水圈中,碳元素存在于水生生物合成的 有机物 里,也存在于溶解在水中的二氧化碳和 碳酸 中;
(4)在生物圈中,绿色植物通过 光合作用 生成的有机物及动物体的 有机物 是碳元素主要的储存体在生物圈中, 光合作用 吸收大气中的 二氧化碳 ,呼吸作用向大气中排放 二氧化碳 。
(5)大气中的 二氧化碳 可溶解在海水、雨水和地下水中,水中的二氧化碳也能进入大气中,大气中二氧化碳的量增多,海洋吸收的二氧化碳量也随之增多。
【名师点拨】
在长期的物理和化学作用下,地壳中的石灰岩等物质中含有的 碳 元素以 二氧化碳 的形式释放进入大气中,溶解了 二氧化碳 的水也能把石灰岩等变为可溶态的碳酸氢盐,碳酸氢盐在江河湖海中通过不同的成岩过程又形成石灰岩。
3. 由于自然界的碳循环,大气中 二氧化碳 产生和消耗的量能基本保持平衡,使得大气中 二氧化碳 的含量基本恒定。
二、碳达峰与碳中和
1. 空气中 二氧化碳 量的增加是导致温室效应的原因之一。
2. 碳达峰:将 二氧化碳 排放量由增转降的历史拐点。我国向世界承诺: 二氧化碳 排放力争于2030 年前达到峰值。
3. 碳中和:通常是指一个国家在一定时间内直接或间接产生的 二氧化碳 或温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的 二氧化碳 或温室气体排放量,实现正负抵消,达到相对 “零排放”。
我国向世界承诺:努力争取 2060 年前实现碳中和。
4. 实现碳达峰和碳中和措施:一方面要减少 碳 排放;另一方面要增加碳吸收和碳利用。目前,科学家已经研制出多种捕集和利用 二氧化碳 的方法。
5. 实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,需全民践行 绿色低碳 生活;需世界各国协同构建人类环境保护共同体;需多领域共同努力创新 低碳 技术,开发新能源,进行能源绿色低碳转型;需研究二氧化碳的捕集、封存与利用技术等。
【名师点拨】
二氧化碳的温室效应:二氧化碳量的增加虽不影响太阳对地球表面的辐射,但却阻碍由地面反射回高空的红外辐射,阻止地球表面的热量向外发散,导致地球表面的平均气温上升。温室效应对人类生存环境会产生诸多不良的影响。
一、判断题
(1)绿色植物通过光合作用把无机物转化成有机物。( )
(2)低碳生活就是多用电,不用石油和煤炭。( )
【答案】(1) √ (2) ×
2.山更绿。植树造林是达成“碳中和”目标的重要途径之一,其原理是利用绿色植物的 吸收空气中的二氧化碳,同时产生有机物和 。
【答案】光合作用;氧气。
【解析】植树造林是达成“碳中和”目标的重要途径之一,其原理是利用绿色植物的光合作用吸收空气中的二氧化碳,同时产生有机物和氧气。
3.碳循环。从碳循环视角看,会导致大气中二氧化碳含量增多的过程有 (写一种)。自然界中消耗二氧化碳的主要方式是 。
【答案】化石燃料的燃烧(合理即可);绿色植物的光合作用(合理即可)
【解析】从碳循环视角看,会导致大气中二氧化碳含量增多的过程有人和动植物的呼吸作用、化石燃料的燃烧、火山喷发等;自然界中消耗二氧化碳的主要方式是绿色植物的光合作用等。
4.自然环境由生物圈、岩石圈、大气圈,水圈组成,各圈层之间的物质和能量不停循环,其中“氧循环”和“碳循环“是自然界存在的重要循环(如图所示)。
(1)自然界中产生氧气的主要途径是 。
(2)自然界中的“碳循环”主要是通过二氧化碳来实现的。
图中产生二氧化碳的途径之一是 (填序号)。
(3)图中涉及的物质中属于氧化物的是 ,空气的主要成分中没有参与图中循环的气体是 。
(4)根据“氧循环”原理,在教室内可采用 方法(写一条)使空气保持清新。
【答案】(1)植物光合作用;(2)①(或③、⑥);
(3)二氧化碳;氮气;
(4)开窗通风(或其他合理答案)
【解析】:(1)自然界中产生氧气的主要途径为光合作用。
(2)由图可知,呼吸作用,化石燃料的燃烧等均能产生二氧化碳,则图中①③⑥均能产生二氧化碳。
(3)氧化物是指由两种元素组成,且一种元素为氧元素的化合物,则图中二氧化碳属于氧化物;空气中的主要成分有氧气和氮气,其中氮气没有参与图中循环。
(4)由于呼吸作用会消耗氧气,则应开窗通风,使教室内的空气保持清新。
5.为应对全球气候变化,我国向世界承诺:2030年前达到“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”,体现了大国担当。“碳中和”中的碳是指( )
A.二氧化碳 B.碳元素 C.碳原子 D.碳单质
【答案】A
【解析】“碳中和”中的碳指的是二氧化碳。
故选:A。
6.下列过程中与二氧化碳的循环无关的是( )
A.呼吸作用 B.光合作用
C.蒸腾作用 D.含碳物质的燃烧
【答案】C
【解析】A、呼吸作用能将氧气转化为二氧化碳,与二氧化碳的循环有关,故选项错误。
B、光合作用能将二氧化碳转化为氧气和有机物,与二氧化碳的循环有关,故选项错误。
C、蒸腾作用是水分从活的植物体表面(主要是叶子)以水蒸气的状态散失到大气中的过程,与二氧化碳的循环无关,故选项正确。
D、含碳燃料燃烧产生大量的二氧化碳,与二氧化碳的循环有关,故选项错误。
故选:C。
7.中国向世界宣布2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。下列做法合理的是( )
A.使用新技术提高传统能源的利用效率 B.大力发展火力发电
C.加高烟囱将废气排放到高空 D.大量使用一次性餐具
【答案】A
【解析】:A、使用新技术提高传统能源的利用效率,能从源头上减少二氧化碳的排放,利于实现“碳中和”,故A正确;
B、大力发展火力发电,会大量消耗煤等化石燃料,造成二氧化碳的大量排放,不利于实现“碳中和”,故B错误;
C、加高烟囱将废气排放到高空,不能从根本上减少污染物的量,不利于实现“碳中和”,故C错误;
D、使用一次性餐具,会增加树木的砍伐,从而减弱绿色植物的光合作用对二氧化碳的吸收,不利于实现“碳中和”,故D错误。
故选:A。
8.下列有关“碳达峰”和“碳中和”的说法,不正确的是( )
A.践行低碳行动,有助于实现“碳达峰”和“碳中和”目标
B.植树造林有助于减少二氧化碳的排放
C.二氧化碳的捕集和封存技术是实现“碳中和”的有效手段
D.开发新能源,有助于实现“碳达峰”和“碳中和”目标
【答案】B
【解析】A、践行低碳行动,有利于减少二氧化碳的排放,有助于实现“碳达峰”和“碳中和”目标,故A正确;
B、二氧化碳是绿色植物光合作用的原料,植树造林有助于吸收空气中的二氧化碳,故B不正确;
C、二氧化碳的捕集和封存技术,是实现“碳中和”的有效手段,故C正确;
D、开发新能源,有利于减少化石燃料的使用,有助于减少二氧化碳的排放,有助于实现“碳达峰”和“碳中和”目标,故D正确。
故选:B。
►问题一 二氧化碳对环境的影响
【典例1】 中国致力于“碳中和”和“碳达峰”,以应对日益严重的全球环境问题。下列做法正确的是( )
A.增加CO2储存 B.就地焚烧农作物秸秆
C.加大化石燃料消耗 D.提倡使用一次性筷子
【答案】A
【解析】A、增加CO2储存,可以减少二氧化碳的排放,有利于缓解“碳达峰”,符合题意;
B、就地焚烧农作物秸秆,会产生大量的二氧化碳,不利于实现“碳达峰”,不符合题意;
C、加大化石燃料消耗,会产生大量的二氧化碳,不利于实现“碳达峰”,不符合题意;
D、提倡使用一次性筷子,会造成资源的浪费,增加森林的砍伐,减少二氧化碳的吸收,不利于实现“碳中和”,不符合题意。
故选:A。
【解题必备】
能导致温室效应的气体:二氧化碳、臭氧(O3)、甲烷(CH4)、氟氯代烷等。
【变式1-1】 今年“中国旅游日”主题为“美好中国,幸福旅程”,活动中发布了首个中国省级旅游目的地“低碳旅行报告”。下列不符合“低碳旅行”行为的是( )
A.乘坐电瓶车观光 B.尽可能设置步行道
C.提倡全民自驾游 D.大力发展绿色住宿
【答案】C
【解析】A、乘坐电瓶车观光,能减少化石燃料的使用,减少二氧化碳的排放,符合“低碳旅行”,故A错误;
B、尽可能设置步行道,能减少化石燃料的使用,减少二氧化碳的排放,符合“低碳旅行”,故B错误;
C、提倡全民自驾游,增加能源消耗,增加二氧化碳的排放,不符合“低碳旅行”,故C正确;
D、大力发展绿色住宿,能减少能源的消耗,减少二氧化碳的排放,符合“低碳旅行”,故D错误。
故选:C。
【变式1-2】 为使我国能在2060年前实现“碳中和”,下列做法不可取的是( )
A.加快开发清洁能源 B.荒漠上多植树种草
C.工业废气高空排放 D.减少化石燃料使用
【答案】C
【解析】A、加快开发清洁能源,能节约电能、减少二氧化碳的排放,有利于实现“碳中和”,故选项错误。
B、荒漠上多植树种草,树木、花草可以通过光合作用吸收二氧化碳,有利于实现“碳中和”,故选项错误。
C、工业废气高空排放,不能减少空气污染物总量、二氧化碳的排放,不有利于实现“碳中和”,故选项正确。
D、减少化石燃料使用,能减少二氧化碳的排放,有利于实现“碳中和”,故选项错误。
故选:C。
►问题二 自然境中的碳循环
【典例2】 如图表示自然界中存在的三大循环(水循环、氧循环、碳循环)。根据图示判断,下列说法中错误的是( )
A.“水循环”主要是由水分子的运动引起的
B.每个人都在参与三大循环
C.碳、氧循环有利于维持大气中O2与CO2的相对稳定
D.自然界中消耗O2的主要途径是绿色植物的光合作用
【答案】D
【解析】A.水由水分子构成,“水循环”主要是由水分子的运动引起的,故A正确;
B.人类在进行呼吸作用以及其他各项生理活动,所以每个人都在参与三大循环,故B正确;
C.碳、氧循环有利于维持大气中O2与CO2的相对稳定,维持生态平衡,故C正确;
D.自然界中产生O2的主要途径是绿色植物的光合作用,消耗O2的主要途径是物质的燃烧、生物的呼吸作用等,故D不正确。
故选:D。
【解题必备】
1.二氧化碳能与澄清的石灰水反应,使之变浑浊;该反应的化学方程式为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
2.二氧化碳能与炽热的碳反应,生成一氧化碳.该反应的化学方程式为:CO2+C2CO。
3.CO的化学性质:①CO具有可燃性可用作燃料:CO燃烧现象:产生蓝色的火焰,放出大量热。
化学方程式为:2CO+O22CO2。
②CO有还原性:CO能把CuO还原成Cu,本身被氧化成CO2,化学方程式:CO+CuOCu+CO2。
【变式2-1】 1.(2024•扬州)自然界存在多种元素及物质的循环。如图表示的是自然界中的( )
A.氮循环 B.硫循环 C.碳循环 D.水循环
【答案】C
【解析】动植物的呼吸作用会产生二氧化碳,化石燃料燃烧会释放出二氧化碳,绿色植物的光合作用需要消耗二氧化碳,动植物的遗体和排泄物会转化为化石燃料。此过程涉及到的是碳循环。
故选:C。
【变式2-2】 氧循环和碳循环是自然界中重要的循环(如图)。下列分析正确的是( )
A.氧循环和碳循环分别是指O2和CO2的循环
B.氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C.植物通过光合作用使自然界中的氧原子总数增加
D.碳、氧循环有利于维持大气中O2和CO2含量的相对稳定
【答案】D
【解析】A、碳循环和氧循环中的“碳”、“氧”分别是指碳元素和氧元素的循环而不是二氧化碳和氧气的循环,故选项说法错误。
B、氧气不是只有通过燃烧才能参与碳循环,也可以通过呼吸作用、物质的缓慢氧化等方式参与碳循环,故选项说法错误。
C、由质量守恒定律可知,反应前后原子种类和数目均不变,植物通过光合作用的过程中自然界中的氧原子总数不变,故选项说法错误。
D、由氧循环和碳循环的示意图可知,碳循环和氧循环有利于维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对稳定,故选项说法正确。
故选:D。
►问题三 碳达峰与碳中和
【典例3】 “碳中和”是指一定时间内CO2的排放量与吸收量基本相当。我国力争在2060年前实现“碳中和”,体现了中国对解决气候问题的大国担当。
(1)“碳”排放:
二氧化碳虽然用途广泛,但排放过多会导致全球平均气温升高,引起 效应。下列节能减排的建议可行的是 (填字母)。
a.停止使用化石燃料 b.推广使用光伏发电 c.鼓励民众公交出行 d.电脑不用时长时间开着
(2)“碳”吸收:
自然界有多种途径吸收CO2,请写出海水吸收二氧化碳的化学反应方程式: 。
(3)“碳”转化:
一定条件下,可将二氧化碳在催化剂表面转化成某种有机清洁燃料甲醇CH3OH可实现CO2的再利用,其反应原理如图2所示,该化学反应方程式为: 。
(4)“碳”利用:
①各国大力提倡低碳生活,同时开发出多种二氧化碳再利用技术。如高温下用CH4与CO2反应生成H2和CO,请写出此化学反应方程式: ,图3是此变化的产率与温度的关系,则从节能的角度看最适宜的温度为 。
②超临界CO2是指温度与压强达到一定值时,CO2形成气态与液态交融在一起的流体,研究发现超临界CO2流体和水相似,溶解能力强,被誉为“绿色环保溶剂”。下列关于超临界CO2流体的说法正确的是
(填序号)。
A.它是混合物
B.它的化学性质与普通二氧化碳相同
C.它的分子不再运动
D.它可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂
【答案】(1)温室;bc;
(2)CO+H2O=H2CO3;
(3)CO2+3H2CH3OH+H2O;
(4)①CH4+CO22CO+2H2;900℃;②BD。
【解析】(1)二氧化碳排放过多会导致全球平均气温升高,引起温室效应;
a、化石燃料是当前人类获取能量的主要来源,停止使用化石燃料是不现实的,故错误;
b、推广使用光伏发电可以减少化石燃料的使用,减少二氧化碳的排放,故正确;
c、鼓励民众公交出行可以减少化石燃料的使用,减少二氧化碳的排放,故正确;
d、电脑不用时长时间开着浪费能源,故错误;
故选bc;
(2)海水吸收二氧化碳的反应是水和二氧化碳反应生成碳酸,化学方程式为:CO+H2O=H2CO3;
(3)据图2可知,一定条件下,二氧化碳和氢气在催化剂的作用下反应生成甲醇和水,反应的化学方程式为:CO2+3H2CH3OH+H2O;
(4)①高温下用CH4与CO2反应生成H2和CO,化学的反应方程式为:CH4+CO22CO+2H2;分析图3是产率与温度的关系可知,在900℃时产率最高;
②A、超临界CO2是指温度与压强达到一定值时,CO2形成气态与液态交融在一起的流体,只含一种物质,它是纯净物,故错误;
B、超临界CO2和二氧化碳是同一种物质,都是由二氧化碳分子构成的,因此它的化学性质与普通二氧化碳相同,故正确;
C、它的分子也是在不断运动,故错误;
D、由题干信息可知,它可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂,故正确。
【变式3-1】 自然界中碳循环如图所示,箭头表示碳的输送途径。
(1)途径①消耗空气中的 。
(2)途径②消耗CO2的量白天比夜晚 (选填“多”或“少”)。
(3)途径③中甲烷(CH4)气体完全燃烧(生成二种氧化物)的化学方程式为 。
(4)“碳中和”指采取各种措施使CO2排放和消耗基本保持平衡。若要增大途径②碳的消耗量,作为中学生的你能做的是 。
【答案】(1)氧气;(2)多;
(3) CH4+2O2CO2+2H2O;
(4)植树种草(合理即可)
【解析】(1)途径①是植物与人的呼吸作用,消耗空气中的氧气,释放出二氧化碳;
(2)途径②是绿色植物的光合作用,光合作用的条件是光照,因此该途径消耗CO2的量白天比夜晚多;(3)在点燃的条件下,甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水,化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O;
(4)“碳中和”指采取各种措施使CO2排放和消耗基本保持平衡。若要增大途径②(绿色植物的光合作用)碳的消耗量,作为中学生的你能做的是植树种草。
【变式3-2】 二氧化碳的捕集、封存是实现“碳中和”的重要途径。
(1)二氧化碳的捕集:
①物理吸附:可以利用固态吸附剂来分离回收二氧化碳,吸附剂可能具有 (选填“疏松多孔”或“坚实致密”)的结构。
②化学吸收:CaO可以通过如图所示的流程进行二氧化碳的捕集与释放,反应Ⅰ的化学方程反应式为 。
(2)二氧化碳的封存:
2023年6月1日,我国首个海上二氧化碳封存示范工程项目成功投入使用。其原理是将油并开采产生的油气混合物注入高碳分离器,再将分离出的二氧化碳通入压缩机加压和干燥,使其变成介于气态和液态之间的超临界状态。
①从微观角度分析,二氧化碳被压缩过程中变化的是 。
②下列对超临界二氧化碳的理解正确的是 (填字母)。
a.超临界二氧化碳与二氧化碳的组成元素不同
b.超临界二氧化碳容易燃烧
c.超临界二氧化碳存在于特定的条件下,条件改变,状态也会改变
【答案】(1)①疏松多孔;
②CaO+CO2CaCO3;
(2)①在加压条件下,二氧化碳间的间隔减小;
②c
【解析】(1)①吸附剂具有疏松多孔的结构,从而具有吸附性。
②由流程可知,氧化钙和二氧化碳在560~700℃条件下生成碳酸钙,反应的化学方程式为:CaO+CO2CaCO3。
(2)①二氧化碳压缩过程中,在加压过程中,分子间的间隔减小。
②a、超临界二氧化碳与二氧化碳均是由碳、氧元素组成,该选项理解不正确;
b、二氧化碳不可燃也不助燃,则超临界二氧化碳也不会燃烧,该选项理解不正确;
c、二氧化碳通入压缩机加压和干燥,会变成介于气态和液态之间的超临界状态,则超临界二氧化碳存在于特定的条件下,条件改变,状态也会改变,该选项理解正确。
1.下列做法中,不符合“低碳”理念的是( )
A.公交出行 B.浪费纸张 C.节约用电 D.道路绿化
【答案】B
【解析】A、公交出行,有利于减少二氧化碳的产生,符合低碳理念;
B、浪费纸张,会消耗掉大量的木材、资源,符合低碳理念;
C、节约用电,可以节约能源,符合低碳理念;
D、道路绿化,有利于减少二氧化碳的产生,可通过植物的光合作用吸收大气中过多的二氧化碳符合低碳理念。
故选:B。
2.(2024•东营)我国提出2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。下列做法不利于实现“碳达峰,碳中和”的是( )
A.绿色出行 B.焚烧垃圾 C.节约用纸 D.随手关灯
【答案】B
【解析】A.绿色出行通常指的是采用低碳或无碳的交通方式,如步行、骑行、乘坐公共交通等,这样可以显著减少因汽车等交通工具使用而产生的二氧化碳排放,因此,绿色出行是有利于实现“碳达峰,碳中和”的,不符合题意;
B.焚烧垃圾会产生大量的二氧化碳和其他有害气体,对环境造成污染,同时也增加了碳的排放,这与“碳达峰,碳中和”的目标相悖,符合题意;
C.节约用纸可以减少对木材的需求,进而减少因砍伐树木而产生的二氧化碳排放,因为树木在生长过程中会吸收二氧化碳,所以减少砍伐就意味着减少了碳的释放,因此,节约用纸是有利于实现“碳达峰,碳中和”的,不符合题意;
D.随手关灯可以减少电能的消耗,而电能的生产往往需要燃烧化石燃料,这会产生大量的二氧化碳排放,因此,减少电能的消耗也就间接减少了碳的排放,所以,随手关灯是有利于实现“碳达峰,碳中和”的,不符合题意。
故选:B。
3.我国力争于2060年前实现“碳中和”,即CO2的相对“零排放”。下列做法与此相违背的是( )
A.随手关灯 B.严禁乱砍滥伐森林
C.“低碳”出行 D.露天焚烧垃圾
【答案】D
【解析】A、随手关灯,能节约电能、减少二氧化碳的排放,有利于实现“碳中和”,故选项错误。
B、严禁乱砍滥伐森林,树木可以通过光合作用吸收二氧化碳,能增加二氧化碳的消耗,有利于实现“碳中和”,故选项错误。
C、“低碳”出行,能减少二氧化碳的排放,有利于实现“碳中和”,故选项错误。
D、露天焚烧垃圾,会产生大量的空气污染物和二氧化碳,不利于实现“碳中和”,故选项正确。
故选:D。
4.(2024•贵州)今年全国低碳日的主题是“绿色低碳 美丽中国”。下列做法与这一主题不相符的是( )
A.随意焚烧废旧纸屑 B.积极参与植树造林
C.减少使用化石燃料 D.大力倡导节约用电
【答案】A
【解析】A、随意焚烧废旧纸屑,会产生大量的空气污染物、二氧化碳等,不符合绿色低碳的理念,故选项正确。
B、积极参与植树造林,能净化空气,增加二氧化碳的吸收,促进植物的光合作用等,符合绿色低碳的理念,故选项错误。
C、减少使用化石燃料,能减少空气污染,减少二氧化碳的排放,符合绿色低碳的理念,故选项错误。
D、大力倡导节约用电,能节约电能,减少二氧化碳的排放,符合绿色低碳的理念,故选项错误。
故选:A。
5.我国提出争取在2030年前实现碳达峰,2060年实现碳中和,碳中和是指CO2的排放总量和减少总量相当,下列做法不利于实现此目标的是( )
A.大规模开采可燃冰作为新能源 B.大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林
C.用太阳能等清洁能源代替化石燃料 D.用氨水捕集CO2,将其转化为氮肥
【答案】A
【解析】A、大规模开采可燃冰作为新能源,可燃冰的主要成分是甲烷的水合物,燃烧会产生大量的二氧化碳,不利于实现此目标,故选项正确。
B、大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林,植物光合作用吸收二氧化碳,释放出氧气,可保持大气中CO2含量的相对稳定,有利于实现此目标,故选项错误。
C、用太阳能等清洁能源代替化石燃料,能减少二氧化碳的排放,有利于实现此目标,故选项错误。
D、用氨水捕集CO2,将其转化为氮肥,能减少空气中二氧化碳的含量,有利于实现此目标,选项错误。
故选:A。
6.氧循环和碳循环是自然界存在的重要循环,下列说法正确的是( )
A.每个人都在参与碳循环,但是不参与氧循环
B.氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C.碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
D.绿色植物的作用是使自然界中的氧原子总数增加
【答案】C
【解析】A、呼吸作用消耗氧气生成二氧化碳气体,则每个人都在参与碳循环和氧循环,选项说法错误;
B、氧气并不是只有通过燃烧才能参与碳循环,如缓慢氧化,选项说法错误;
C、碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定,选项说法正确;
D、所有化学变化均遵循质量守恒定律,因此绿色植物的作用是使自然界中的氧原子总数不变,说说法错误。
故选:C。
7.“碳中和”是指二氧化碳的排放与吸收达到平衡,实现“零排放”。下列有关二氧化碳说法正确的是( )
A.结构:二氧化碳由碳原子和氧原子构成
B.组成:二氧化碳由碳元素和氧元素组成
C.性质:二氧化碳会使人窒息,所以二氧化碳有毒
D.用途:二氧化碳可用于冶炼金属
【答案】B
【解析】A、二氧化碳是由二氧化碳分子构成的,二氧化碳分子是由碳原子和氧原子构成的,故选项说法错误。
B、二氧化碳由碳元素和氧元素组成,故选项说法正确。
C、二氧化碳会使人窒息,是因为二氧化碳不能供给呼吸,二氧化碳本身没有毒性,故选项说法错误。
D、二氧化碳不具有还原性,不能用于冶炼金属,故选项说法错误。
故选:B。
8.中国向世界宣布2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。下列做法合理的是( )
A.使用新技术提高传统能源的利用效率 B.大力发展火力发电
C.加高烟囱将废气排放到高空 D.大量使用一次性餐具
【答案】A
【解析】A、使用新技术提高传统能源的利用效率,能从源头上减少二氧化碳的排放,利于实现“碳中和”,故A正确;
B、大力发展火力发电,会大量消耗煤等化石燃料,造成二氧化碳的大量排放,不利于实现“碳中和”,故B错误;
C、加高烟囱将废气排放到高空,不能从根本上减少污染物的量,不利于实现“碳中和”,故C错误;
D、使用一次性餐具,会增加树木的砍伐,从而减弱绿色植物的光合作用对二氧化碳的吸收,不利于实现“碳中和”,故D错误。
故选:A。
9.习近平主席在第75届联合国大会上宣布:中国将力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。
(1)化石燃料完全燃烧产生的 气体导致温室效应增强,全球气候变暖。
(2)坚持“低碳生活、保护环境,从我做起”,下列做法符合这一理念的是 (填序号)。
A.使用共享单车出行 B.露天焚烧秸秆 C.垃圾不分类直接处理
【答案】(1)二氧化碳;(2)A
【解析】(1)化石燃料完全燃烧产生的二氧化碳气体导致温室效应增强,全球气候变暖。
(2)A、使用共享单车出行,能减少二氧化碳的排放,做法符合这一理念。
B、露天焚烧秸秆,会产生大量的空气污染物、二氧化碳等,做法不符合这一理念。
C、垃圾不分类直接处理,会浪费资源、增加了能源的消耗和二氧化碳的排放,做法不符合这一理念。
10.减少CO2的排放和增加CO2的吸收与转化是实现“低碳”的重要途径。
(1)碳达峰中的“碳”是指 (填字母序号)。
A.碳单质 B.二氧化碳 C.一氧化碳
(2)减少向大气中排放CO2,是为了减缓 效应。
(3)一种“碳封存”技术采用的方法是将CO2加压打入深海海水中,此过程中CO2发生的变化是 。
A.物理变化 B.化学变化
(4)减少CO2排放:使用氢能源能有效减少CO2的排放。氢气燃烧的化学方程式为 。
【答案】(1)B。(2)温室。(3)AB。
(4)2H2+O22H2O
【解析】(1)“碳达峰”是指二氧化碳的排放不再增长,达到峰值之后逐步降低,碳达峰中的“碳”是指二氧化碳;
(2)二氧化碳过量排放会引起温室效应,故减少二氧化碳的排放,主要是为了减缓温室效应;
(3)将CO2加压打入深海海水中,是使二氧化碳溶解在水中,且二氧化碳也与水反应生成碳酸,又发生物理变化也发生化学变化。
(4)氢气燃烧的化学方程式为2H2+O22H2O。
11.自然界中的“碳循环”(如图)为生态系统的正常运转提供了可靠的资源保障。
(1)“碳循环”中循环的是 (选填“碳单质”或“碳元素”)。
(2)实验室中常使用澄清石灰水来检验二氧化碳,其反应原理是 。
(3)新能源的使用可减少二氧化碳的排放,请你写出一种新能源 。
【答案】(1)碳元素;(2)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;(3)太阳能(合理即可)
【解析】(1)“碳循环”中循环的为碳元素,而不是碳单质。
(2)二氧化碳能和石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
(3)目前常见的新能源有:太阳能、地热能、潮汐能等。
12.首届上海国际碳中和博览会于2023年6月11日至14日在上海国际会展中心举办。碳中和是指在规定时间内,CO2的人为移除与人为排放相抵消。
(1)大气中CO2过多会导致 的加剧。
(2)下列是常用的碳中和方案。
①碳捕集:应选择 性(选填“酸”或“碱”)试剂吸收捕集CO2。
②碳循环:为降低CO2含量,科学家正在研究一种新型“人造树叶”,它能吸收空气中的CO2并转变为乙醇(乙醇的化学式为C2H5OH),该反应的化学方程式为2CO2+3H2OC2H5OH+3X,则X的化学式为 。
③碳替代:选用氢气作为碳替代能源的理由是 ;氢气可以采用电解水的方法制得,电解水的化学方程式是 ;还可以作为碳替代能源的有 (答一种即可)。
(3)低碳生活从我做起。下列行为有利于实现碳中和的是 。
A.双面使用纸张 B.植树造林 C.露天焚烧垃圾
【答案】(1)温室效应;
(2)①碱;
②O2;
③生成物是水,无污染;2H2O2H2↑+O2↑;风能;
(3)AB
【解析】(1)大气中CO2过多会导致温室效应的加剧;
(2)①二氧化碳是酸性气体,应选择碱性碱试剂吸收捕集CO2。
②根据2CO2+3H2OC2H5OH+3X及质量守恒定律,反应前,有2C、6H、7O,反应后,2C、6H、1O,则X的化学式为O2。
③选用氢气作为碳替代能源的理由是生成物是水,无污染;氢气可以采用电解水的方法制得,电解水的化学方程式是 2H2O2H2↑+O2↑;还可以作为碳替代能源的有风能(合理即可)。
(3)A.双面使用纸张,可以减少树木的砍伐,有利于实现碳中和,故A正确;
B.植树造林,有利于实现碳中和,故B正确;
C.露天焚烧垃圾,会产生大量二氧化碳等物质,故C错误。
1.下列有关“碳达峰”和“碳中和”的说法,不正确的是( )
A.践行低碳行动,有助于实现“碳达峰”和“碳中和”目标
B.植树造林有助于减少二氧化碳的排放
C.二氧化碳的捕集和封存技术是实现“碳中和”的有效手段
D.开发新能源,有助于实现“碳达峰”和“碳中和”目标
【答案】B
【解析】A、践行低碳行动,有利于减少二氧化碳的排放,有助于实现“碳达峰”和“碳中和”目标,故A正确;
B、二氧化碳是绿色植物光合作用的原料,植树造林有助于吸收空气中的二氧化碳,故B不正确;
C、二氧化碳的捕集和封存技术,是实现“碳中和”的有效手段,故C正确;
D、开发新能源,有利于减少化石燃料的使用,有助于减少二氧化碳的排放,有助于实现“碳达峰”和“碳中和”目标,故D正确。
故选:B。
2.中国政府承诺努力争取2060年前实现“碳中和”。“碳中和”是使碳排放与碳吸收达到平衡,实现二氧化碳相对“零排放”。为了实现“碳中和”,从实际出发,以下措施不可行的是( )
A.利用太阳能、风能等清洁能源 B.采用物理或化学方法,吸收二氧化碳
C.禁止使用煤、石油等化石燃料 D.推广垃圾分类处理,加强资源回收利用
【答案】C
【解析】A、利用太阳能、风能等清洁能源可以减少化石燃料的使用,减少二氧化碳的排放,有利于实现“碳中和”,故A正确;
B、采用物理或化学方法,捕集或吸收废气中的二氧化碳,可以减少二氧化碳的含量,有利于实现“碳中和”,故B正确;
C、化石能源是目前主要的能源,不能禁止使用,应合理使用,该措施不符合实际,故C不正确;
D、推广垃圾分类处理,可以实现资源的有效利用,减少二氧化碳的排放,有利于实现“碳中和”,故D正确。故选:C。
3.我国承诺在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。“碳捕捉和封存”技术是实现碳中和的重要途径之一。如图是用技术将CO2压入地下实现CO2的封存。下列说法不正确的是( )
A.如图封存技术可行的依据的微观解释是分子之间有间隔
B.大气中的二氧化碳过多会导致温室效应增强
C.开发利用清洁能源,植树造林有利于实现碳中和
D.所谓的“低碳”就是较低的碳单质的排放
【答案】D
【解析】A、二氧化碳分子之间有间隔,压强增大,分子间的间隔变小,所以把二氧化碳气体压入地下是因为分子之间有间隔,说法正确;
B、二氧化碳会导致温室效应,所以大气中的二氧化碳过多会导致温室效应增强,说法正确;
C、开发利用清洁能源,植树造林可以减少二氧化碳的排放,有利于实现碳中和,说法正确;
D、低碳指的是较低的二氧化碳排放量,而不是指碳的单质,说法错误。
故选:D。
4.如图表示自然界中存在的三大循环(水循环、氧循环、碳循环)。根据图示判断,下列说法中错误的是( )
A.“水循环”主要是由水分子的运动引起的
B.每个人都在参与三大循环
C.碳、氧循环有利于维持大气中O2与CO2的相对稳定
D.自然界中消耗O2的主要途径是绿色植物的光合作用
【答案】D
【解析】A.水由水分子构成,“水循环”主要是由水分子的运动引起的,故A正确;
B.人类在进行呼吸作用以及其他各项生理活动,所以每个人都在参与三大循环,故B正确;
C.碳、氧循环有利于维持大气中O2与CO2的相对稳定,维持生态平衡,故C正确;
D.自然界中产生O2的主要途径是绿色植物的光合作用,消耗O2的主要途径是物质的燃烧、生物的呼吸作用等,故D不正确。
故选:D。
5.科学研究发现:金星大气层的成分之一是三氧化二碳(C2O3),实验证明三氧化二碳的化学性质与一氧化碳相似。下列关于三氧化二碳的说法中,正确的是( )
A.C2O3能使澄清石灰水变浑浊
B.C2O3在O2中充分燃烧的产物为CO2
C.C2O3不能与氧化铜反应
D.C2O3能与水反应
【答案】B
【解析】由题意“实验证明三氧化二碳的化学性质与一氧化碳相似”,则:
A.一氧化碳不能和氢氧化钠溶液反应,则C2O3不能使石灰水变浑浊,故A错误;
B.一氧化碳可以燃烧生成二氧化碳,则C2O3在O2中充分燃烧的产物为CO2,故B正确;
C.一氧化碳在一定条件下能还原氧化铜,则C2O3也能在一定条件下还原氧化铜,故C错误;
D.一氧化碳不能与水反应,则C2O3也不与水反应,故D错误。
故选:B。
6.习近平总书记强调要把“碳达峰”、“碳中和”纳入生态文明建设整体布局。
(1)大自然有自我调节能力。如图是自然界中碳、氧循环简图。
①图一中的转化1是自然界中 (选填“消耗”或“产生”)二氧化碳的过程。
②图二中的Y一定含有 元素。
(2)实现“碳中和”有利于缓解二氧化碳的引起的环境问题是 。
(3)下列做法不利于实现“碳中和”的是 。
A.植树造林,增大绿化面积
B.大量燃烧煤炭
C.利用化学技术捕捉CO2并转化
D.开发利用清洁能源,如太阳能等
【答案】(1)①消耗;②C、H;(2)温室效应;(3)B
【解析】(1)①图一中的转化1是二氧化碳和水转化为X,是消耗二氧化碳的过程;
②二氧化碳和水转化为Y和氧气,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含C、H、O,生成物中含氧元素,生成物中还应含C、H元素,故Y中一定含有C、H元素;
(2)实现“碳中和”,可以减少二氧化碳的含量,减缓温室效应;
(3)A、植树造林,增大绿化面积,可以吸收二氧化碳,减少二氧化碳的含量,有利于实现“碳中和”,不符合题意;
B、大量燃烧煤炭,会产生大量的二氧化碳,不利于实现“碳中和”,符合题意;
C、利用化学技术捕捉CO2并转化,可以减少二氧化碳的含量,有利于实现“碳中和”,不符合题意;
D、开发利用清洁能源,可以减少化石燃料的使用,减少二氧化碳的含量,有利于“碳中和”,不符合题意。
故选:B。
7.2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,是我国政府对国际社会的重要承诺。为此某化学兴趣小组的同学开启了“低碳行动”项目式学习之旅。
(1)活动一:了解二氧化碳的主要来源
近几十年来,大气中CO2含量增多的主要原因是 ;
(2)活动二:了解二氧化碳在自然界中消耗的途径
①途径一:绿色植物光合作用。发生反应的化学方程式为6CO2+6H2OC6H12O6(葡萄糖)+6O2,生成的葡萄糖供植物生长,该过程将太阳能转化为 能;
②途径二:地球上的海水吸收。发生反应的化学方程式为 ;
(3)活动三:探究二氧化碳的其他人工消耗路径
人工光合作用。发生反应的化学方程式为2CO2+2H2O═2X+O2,其中X的化学式为 ;
(4)活动四:制定生活中的低碳行动方案
列举一例符合低碳理念的行为 。
【答案】(1)化石燃料的大量使用或绿色植物被大量砍伐;
(2)①化学;
②CO2+H2O═H2CO3;
(3)CH2O2;
(4)节约用电(或乘坐公共交通或无纸化办公或使用新能源等合理即可)。
【解析】(1)大气中CO2含量增多的主要原因是:化石燃料的大量使用或绿色植物被大量砍伐;
(2)①途径一:绿色植物光合作用6CO2+6H2OC6H12O6(葡萄糖)+6O2,生成的葡萄糖供植物生长,该过程将太阳能转化为化学能;
②途径二:二氧化碳和水反应生成碳酸,化学方程式为:CO2+H2O═H2CO3;
(3)人工光合作用2CO2+2H2O=2X+O2,反应物中有2个碳原子、6个氧原子、4个氢原子,生成物中有2个氧原子,所以X的化学式为CH2O2;
(4)符合低碳理念做法的是节约用电或乘坐公共交通或无纸化办公或使用新能源等。
8.联合国气候变化框架公约《京都议定书》要求发达国家限制二氧化碳等温室气体的排量,以控制日趋严重的温室效应.
(1)绿色植物通过 作用吸收CO2,通过 作用将CO2释放到大气中.
(2)科学家采取“组合转化”技术,将CO2和H2以一定比例混合,在一定条件下反应,生成一种重要的化工原料和水.在横线上填写该化工原料的化学式:2CO2+6H2═ +4H2O
(3)为了减缓大气中CO2含量的增加,以下建议可行的是 (填序号).
①开发太阳能、水能、风能、地热等新能源
②禁止使用煤、石油、天然气等矿物燃料
③大量植树造林,禁止乱砍滥伐.
【答案】(1)光合;呼吸;(2)C2H4;(3)①③
【解析】(1)植物光合作用的原理是吸收二氧化碳放出氧气,而呼吸作用的原是吸收氧气放出二氧化碳;
(2)根据质量守恒定律化学反应前后原子的种类和数目都不变,反应生成的这种化工原料的一个分子中含有两个碳原子和四个氢原子,其化学式为C2H4。
(3)了减缓大气中CO2含量的增加的主要方法一是开发利用新的清洁的能源,减少化石能源的利用.二是加大植树造林的力度,提高二氧化碳的吸收能力。
9.“水循环”、“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的三大重要循环。请据图回答:
(1)图中消耗氧气的途径有 (填数字序号)。
(2)从物质变化及分子角度看, 循环与另外两种循环有本质区别。
(3)图中①可以表示CO2与H2O发生化学反应,反应的化学方程式为 ;图中⑥表示植物通过光合作用将 能转化为化学能,反应的化学方程式为6CO2+6H2OX+6O2,则X的化学式为 。
(4)对比①⑥可知,同样是二氧化碳和水反应,产物不同的原因是 。
【答案】(1)⑦⑧;(2)水;(3)H2O+CO2=H2CO3;太阳;C6H12O6;(4)反应条件不同
【解析(1)由图可知,图中消耗氧气的途径有⑦呼吸和⑧燃烧;
(2)地球表面的“水循环”主要是由水分子的运动引起的,分子种类没有改变,发生的是物理变化;而碳循环与氧循环过程中,分子种类发生了改变,发生的是化学变化;故从物质变化及分子角度看,水循环与另外两种循环有本质区别;
(3)图中①可以表示CO2与H2O发生化学反应生成碳酸,该反应的化学方程式为:CO2+H2O=H2CO3;图中⑥表示植物通过光合作用将太阳能转化为化学能;根据质量守恒定律,反应前后原子种类和数目不变,反应前由6个C、18个O、12个H,反应后有12个O,则X中有6个C、6个O、12个H,则X的化学式为C6H12O6;
(4)①表示CO2与H2O反应生成碳酸,⑥表示二氧化碳和水在光合作用下生成葡萄糖和氧气,产物不同的原因是:反应的条件不同。
10.某小组利用如图装置制备CO2,并模拟自然界中CO2循环。请回答下列问题。
(1)装置D中仪器①的名称是 。
(2)实验室用稀盐酸和石灰石制取CO2,反应的化学方程式为 。
(3)为制得CO2的水溶液,CO2应从装置C的 (选填“m”或“n”)端通入。
(4)将CO2的水溶液转移至烧杯,并组装装置如图D所示,置于阳光下一段时间,观察到有气泡产生,该气体是 。
【答案】(1)烧杯;
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)m;
(4)将带火星的木条伸入收集到的气体中,观察木条是否复燃
【解析(1)装置D中仪器①的名称是烧杯;
(2)碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)为制得CO2的水溶液,二氧化碳要和水接触,CO2应从装置C的m端通入;
(4)二氧化碳和水通过光合作用生成氧气,检验该气体的方法是:将带火星的木条伸入收集到的气体中,观察木条是否复燃。
11.阅读下列科普短文。
气候变化是人类面临的巨大挑战,世界各国以全球协约的方式减排温室气体。中国政府提出在2060年前实现“碳中和”。“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消人类生产生活产生的二氧化碳等温室气体,实现正负抵消,达到相对“零排放”。
影响二氧化碳排放的主要因素是人类消耗的化石能源急剧增加,排入大气中的二氧化碳增多。我国近年部分行业二氧化碳年排放量如图所示:
氢气代替化石燃料能有效减少二氧化碳排放。目前已有多种制取氢气的技术,其中硼氢化钠水解制氢法具有储氢量高、使用安全等优点。硼氢化钠的水解半衰期(t1/2)受温度和pH影响,根据Kreevoy等人提出的经验公式计算所得数据见下表。
温度和pH对硼氢化钠水解半衰期(t1/2)的影响
pH
温度/℃
8
10
12
14
t1/2/天
0
3.0×10﹣2
3.0×10﹣1
3.0×101
3.0×102
25
4.3×10﹣4
4.3×10﹣2
4.3×100
4.3×102
50
6.0×10﹣3
6.0×10﹣2
6.0×10﹣1
6.0×101
75
8.5×10﹣6
8.5×10﹣4
8.5×10﹣2
8.5×100
100
1.2×10﹣6
1.2×10﹣4
1.2×10﹣2
1.2×100
“碳捕获和碳封存”也可以减少二氧化碳排放,“碳封存”可从大气中分离出二氧化碳将其压缩液化泵入地下长期储存。
依据文章内容,回答下列问题:
(1)“碳中和”战略的实施有利于控制 。
(2)工业行业大类中, 行业CO2年排放量最多。
(3)石油化工行业中天然气(主要成分是CH4)完全燃烧的化学方程式为 。
(4)“碳封存”可将CO2压缩至地下储存,其原因是 (从微观角度解释)。
(5)硼氢化钠水解的半衰期(t1/2)受温度和pH影响的规律是 。
【答案】(1)CO2等温室气体排放;
(2)钢铁;
(3)CH4+2O2CO2+2H2O;
(4)CO2分子间隔较大,容易被压缩;
(5)在其他条件相同的情况下,温度一定,pH越大半衰期越长;pH一定,温度越高半衰期越短##温度【解析】(1)“碳中和”战略的实施有利于控制CO2等温室气体排放;
(2)由图示可知,工业行业大类中,钢铁行业CO2年排放量最多;
(3)天然气的主要成分是CH4,完全燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O;
(4)“碳封存”可将CO2压缩至地下储存,其原因是CO2分子间隔较大,容易被压缩;
(5)硼氢化钠水解的半衰期受温度和pH影响的规律是温度一定,pH越大半衰期越长;pH一定,温度越高半衰期越短或温度一定,pH越小半衰期越短;pH一定,温度越低半衰期越长。
12.我国提出2060年前实现碳中和,彰显了负责任大国的作为与相当,实现碳中和人人有责。聚焦炭中和的主角——二氧化碳进行探究。
【提出问题】CO2在溶于水时,是否有CO2与水反应呢?
兴趣小组的同学找来软塑料瓶进行了一系列的探究活动,请你参与。
【进行实验】甲同学想通过证明反应物消耗或减少来证明反应的发生。按如图所示进行实验,打开瓶盖,迅速将烧杯内的水倒入瓶中并拧紧瓶盖,振荡。
(1)一会后发现 ,甲同学得出结论:CO2能与水反应。
【反思交流1】(2)乙同学认为甲同学的实验不足以证明CO2能与水反应,乙同学的理由是 。
【补充实验】乙同学取少量甲同学实验后软塑料瓶中的液体于试管中,向其中滴加紫色石蕊溶液,溶液变红,乙同学认为这可以说明CO2能与水反应(提示;紫色石蕊遇酸会变成红色)。
【反思交流2](3)丙同学认为乙同学的实验也不足以证明CO2能与水反应。可能是 使石蕊变红的。
【再次实验】
(4)该兴趣小组的同学经过思考、讨论,设计了如下实验方案,探究CO2能否与水反应,请你完成如下实验报告(同学们事先准备了若干干燥的喷有紫色石蕊溶液的小花)。
实验操作
实验现象
结论
①取一朵紫色小花,向其喷水
小花仍为紫色
②把实验①中的紫色小花及一朵干燥的紫色小花放入盛有二氧化碳的集气瓶中
干燥小花仍为紫色;喷水的小花由紫色变红色
【得出结论】CO2能与水反应并生成了碳酸。
【反思交流3】
(5)在探究没有明显现象的反应(如:CO2与水的反应)可通过 的方法来证明反应是否发生。
(6)我们常用于检验二氧化碳的反应原理是 (用化学方程式表示)。
(7)请你提出一条减少排放二氧化碳的建议 。
【答案】(1)软塑料瓶变瘪。
(2)二氧化碳能够溶于水,也能使软塑料瓶变瘪。
(3)二氧化碳或水。
(4)水不能使石蕊变色;二氧化碳不能使石蕊变色;二氧化碳和水反应的生成物能使石蕊变红色。
(5)检验生成物。
(6)Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O。
(7)开发新能源或减少化石燃料的使用等
【解析】(1)一会后发现软塑料瓶变瘪,甲同学得出结论:CO2能与水反应。
(2)乙同学认为甲同学的实验不足以证明CO2能与水反应,乙同学的理由是二氧化碳能够溶于水,也能使软塑料瓶变瘪。
(3)丙同学认为乙同学的实验也不足以证明CO2能与水反应。可能是二氧化碳或水使石蕊变红的。
(4)
实验操作
实验现象
结论
①取一朵紫色小花,向其喷水
小花仍为紫色
水不能使石蕊变色
②把实验①中的紫色小花及一朵干燥的紫色小花放入盛有二氧化碳的集气瓶中
干燥小花仍为紫色;喷水的小花由紫色变红色
二氧化碳不能使石蕊变色;二氧化碳和水反应的生成物能使石蕊变红色
(5)在探究没有明显现象的反应(如:CO2与水的反应)可通过检验生成物的方法来证明反应是否发生。
(6)我们常用于检验二氧化碳的反应原理:二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式是Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O。
(7)一条减少排放二氧化碳的建议:开发新能源或减少化石燃料的使用等。
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单元6 探秘碳的世界
课题3 碳循环与碳中和(原卷版)
板块导航
01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养
1. 知道自然界的碳循环,清楚含碳元素的自然界的分布。
2. 了解碳达峰与碳中和的含义,了解为实现碳达峰和碳中和的措施需要采取的措施。
3. 知道二氧化碳对环境的影响。
重点:二氧化碳对环境的影响,自然界中的碳循环。
难点:自然界中的碳循环。
一、自然界的碳循环
1. 碳循环:地球上生物圈、岩石圈、水圈及大气圈中含 元素的物质不断发生着转化,并随地球的运动循环不止。
2. 含碳元素的自然界的分布
(1)在岩石圈中,碳元素主要以 、 、石灰石、化石燃料等物质形式存在;
(2)在大气圈中, 和一氧化碳是主要的含碳物质;
(3)在水圈中,碳元素存在于水生生物合成的 里,也存在于溶解在水中的二氧化碳和 中;
(4)在生物圈中,绿色植物通过 生成的有机物及动物体的 是碳元素主要的储存体在生物圈中, 光合作用 吸收大气中的 ,呼吸作用向大气中排放 。
(5)大气中的 可溶解在海水、雨水和地下水中,水中的二氧化碳也能进入大气中,大气中二氧化碳的量增多,海洋吸收的二氧化碳量也随之增多。
【名师点拨】
在长期的物理和化学作用下,地壳中的石灰岩等物质中含有的 碳 元素以 二氧化碳 的形式释放进入大气中,溶解了 二氧化碳 的水也能把石灰岩等变为可溶态的碳酸氢盐,碳酸氢盐在江河湖海中通过不同的成岩过程又形成石灰岩。
3. 由于自然界的碳循环,大气中 产生和消耗的量能基本保持平衡,使得大气中 的含量基本恒定。
二、碳达峰与碳中和
1. 空气中 量的增加是导致温室效应的原因之一。
2. 碳达峰:将 排放量由增转降的历史拐点。我国向世界承诺: 排放力争于2030 年前达到峰值。
3. 碳中和:通常是指一个国家在一定时间内直接或间接产生的 或温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的 或温室气体排放量,实现正负抵消,达到相对 。
我国向世界承诺:努力争取 年前实现碳中和。
4. 实现碳达峰和碳中和措施:一方面要减少 排放;另一方面要增加碳吸收和碳利用。目前,科学家已经研制出多种捕集和利用 的方法。
5. 实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,需全民践行 生活;需世界各国协同构建人类环境保护共同体;需多领域共同努力创新 技术,开发新能源,进行能源绿色低碳转型;需研究二氧化碳的捕集、封存与利用技术等。
【名师点拨】
二氧化碳的温室效应:二氧化碳量的增加虽不影响太阳对地球表面的辐射,但却阻碍由地面反射回高空的红外辐射,阻止地球表面的热量向外发散,导致地球表面的平均气温上升。温室效应对人类生存环境会产生诸多不良的影响。
一、判断题
(1)绿色植物通过光合作用把无机物转化成有机物。( )
(2)低碳生活就是多用电,不用石油和煤炭。( )
2.山更绿。植树造林是达成“碳中和”目标的重要途径之一,其原理是利用绿色植物的 吸收空气中的二氧化碳,同时产生有机物和 。
3.碳循环。从碳循环视角看,会导致大气中二氧化碳含量增多的过程有 (写一种)。自然界中消耗二氧化碳的主要方式是 。
4.自然环境由生物圈、岩石圈、大气圈,水圈组成,各圈层之间的物质和能量不停循环,其中“氧循环”和“碳循环“是自然界存在的重要循环(如图所示)。
(1)自然界中产生氧气的主要途径是 。
(2)自然界中的“碳循环”主要是通过二氧化碳来实现的。
图中产生二氧化碳的途径之一是 (填序号)。
(3)图中涉及的物质中属于氧化物的是 ,空气的主要成分中没有参与图中循环的气体是 。
(4)根据“氧循环”原理,在教室内可采用 方法(写一条)使空气保持清新。
5.为应对全球气候变化,我国向世界承诺:2030年前达到“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”,体现了大国担当。“碳中和”中的碳是指( )
A.二氧化碳 B.碳元素 C.碳原子 D.碳单质
6.下列过程中与二氧化碳的循环无关的是( )
A.呼吸作用 B.光合作用
C.蒸腾作用 D.含碳物质的燃烧
7.中国向世界宣布2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。下列做法合理的是( )
A.使用新技术提高传统能源的利用效率 B.大力发展火力发电
C.加高烟囱将废气排放到高空 D.大量使用一次性餐具
8.下列有关“碳达峰”和“碳中和”的说法,不正确的是( )
A.践行低碳行动,有助于实现“碳达峰”和“碳中和”目标
B.植树造林有助于减少二氧化碳的排放
C.二氧化碳的捕集和封存技术是实现“碳中和”的有效手段
D.开发新能源,有助于实现“碳达峰”和“碳中和”目标
►问题一 二氧化碳对环境的影响
【典例1】 中国致力于“碳中和”和“碳达峰”,以应对日益严重的全球环境问题。下列做法正确的是( )
A.增加CO2储存 B.就地焚烧农作物秸秆
C.加大化石燃料消耗 D.提倡使用一次性筷子
【解题必备】
能导致温室效应的气体:二氧化碳、臭氧(O3)、甲烷(CH4)、氟氯代烷等。
【变式1-1】 今年“中国旅游日”主题为“美好中国,幸福旅程”,活动中发布了首个中国省级旅游目的地“低碳旅行报告”。下列不符合“低碳旅行”行为的是( )
A.乘坐电瓶车观光 B.尽可能设置步行道
C.提倡全民自驾游 D.大力发展绿色住宿
【变式1-2】 为使我国能在2060年前实现“碳中和”,下列做法不可取的是( )
A.加快开发清洁能源 B.荒漠上多植树种草
C.工业废气高空排放 D.减少化石燃料使用
►问题二 自然境中的碳循环
【典例2】 如图表示自然界中存在的三大循环(水循环、氧循环、碳循环)。根据图示判断,下列说法中错误的是( )
A.“水循环”主要是由水分子的运动引起的
B.每个人都在参与三大循环
C.碳、氧循环有利于维持大气中O2与CO2的相对稳定
D.自然界中消耗O2的主要途径是绿色植物的光合作用
【解题必备】
1.二氧化碳能与澄清的石灰水反应,使之变浑浊;该反应的化学方程式为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
2.二氧化碳能与炽热的碳反应,生成一氧化碳.该反应的化学方程式为:CO2+C2CO。
3.CO的化学性质:①CO具有可燃性可用作燃料:CO燃烧现象:产生蓝色的火焰,放出大量热。
化学方程式为:2CO+O22CO2。
②CO有还原性:CO能把CuO还原成Cu,本身被氧化成CO2,化学方程式:CO+CuOCu+CO2。
【变式2-1】 1.(2024•扬州)自然界存在多种元素及物质的循环。如图表示的是自然界中的( )
A.氮循环 B.硫循环 C.碳循环 D.水循环
【变式2-2】 氧循环和碳循环是自然界中重要的循环(如图)。下列分析正确的是( )
A.氧循环和碳循环分别是指O2和CO2的循环
B.氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C.植物通过光合作用使自然界中的氧原子总数增加
D.碳、氧循环有利于维持大气中O2和CO2含量的相对稳定
►问题三 碳达峰与碳中和
【典例3】 “碳中和”是指一定时间内CO2的排放量与吸收量基本相当。我国力争在2060年前实现“碳中和”,体现了中国对解决气候问题的大国担当。
(1)“碳”排放:
二氧化碳虽然用途广泛,但排放过多会导致全球平均气温升高,引起 效应。下列节能减排的建议可行的是 (填字母)。
a.停止使用化石燃料 b.推广使用光伏发电 c.鼓励民众公交出行 d.电脑不用时长时间开着
(2)“碳”吸收:
自然界有多种途径吸收CO2,请写出海水吸收二氧化碳的化学反应方程式: 。
(3)“碳”转化:
一定条件下,可将二氧化碳在催化剂表面转化成某种有机清洁燃料甲醇CH3OH可实现CO2的再利用,其反应原理如图2所示,该化学反应方程式为: 。
(4)“碳”利用:
①各国大力提倡低碳生活,同时开发出多种二氧化碳再利用技术。如高温下用CH4与CO2反应生成H2和CO,请写出此化学反应方程式: ,图3是此变化的产率与温度的关系,则从节能的角度看最适宜的温度为 。
②超临界CO2是指温度与压强达到一定值时,CO2形成气态与液态交融在一起的流体,研究发现超临界CO2流体和水相似,溶解能力强,被誉为“绿色环保溶剂”。下列关于超临界CO2流体的说法正确的是
(填序号)。
A.它是混合物
B.它的化学性质与普通二氧化碳相同
C.它的分子不再运动
D.它可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂
【变式3-1】 自然界中碳循环如图所示,箭头表示碳的输送途径。
(1)途径①消耗空气中的 。
(2)途径②消耗CO2的量白天比夜晚 (选填“多”或“少”)。
(3)途径③中甲烷(CH4)气体完全燃烧(生成二种氧化物)的化学方程式为 。
(4)“碳中和”指采取各种措施使CO2排放和消耗基本保持平衡。若要增大途径②碳的消耗量,作为中学生的你能做的是 。
【变式3-2】 二氧化碳的捕集、封存是实现“碳中和”的重要途径。
(1)二氧化碳的捕集:
①物理吸附:可以利用固态吸附剂来分离回收二氧化碳,吸附剂可能具有 (选填“疏松多孔”或“坚实致密”)的结构。
②化学吸收:CaO可以通过如图所示的流程进行二氧化碳的捕集与释放,反应Ⅰ的化学方程反应式为 。
(2)二氧化碳的封存:
2023年6月1日,我国首个海上二氧化碳封存示范工程项目成功投入使用。其原理是将油并开采产生的油气混合物注入高碳分离器,再将分离出的二氧化碳通入压缩机加压和干燥,使其变成介于气态和液态之间的超临界状态。
①从微观角度分析,二氧化碳被压缩过程中变化的是 。
②下列对超临界二氧化碳的理解正确的是 (填字母)。
a.超临界二氧化碳与二氧化碳的组成元素不同
b.超临界二氧化碳容易燃烧
c.超临界二氧化碳存在于特定的条件下,条件改变,状态也会改变
1.下列做法中,不符合“低碳”理念的是( )
A.公交出行 B.浪费纸张 C.节约用电 D.道路绿化
2.(2024•东营)我国提出2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。下列做法不利于实现“碳达峰,碳中和”的是( )
A.绿色出行 B.焚烧垃圾 C.节约用纸 D.随手关灯
3.我国力争于2060年前实现“碳中和”,即CO2的相对“零排放”。下列做法与此相违背的是( )
A.随手关灯 B.严禁乱砍滥伐森林
C.“低碳”出行 D.露天焚烧垃圾
4.(2024•贵州)今年全国低碳日的主题是“绿色低碳 美丽中国”。下列做法与这一主题不相符的是( )
A.随意焚烧废旧纸屑 B.积极参与植树造林
C.减少使用化石燃料 D.大力倡导节约用电
5.我国提出争取在2030年前实现碳达峰,2060年实现碳中和,碳中和是指CO2的排放总量和减少总量相当,下列做法不利于实现此目标的是( )
A.大规模开采可燃冰作为新能源 B.大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林
C.用太阳能等清洁能源代替化石燃料 D.用氨水捕集CO2,将其转化为氮肥
6.氧循环和碳循环是自然界存在的重要循环,下列说法正确的是( )
A.每个人都在参与碳循环,但是不参与氧循环
B.氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C.碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
D.绿色植物的作用是使自然界中的氧原子总数增加
7.“碳中和”是指二氧化碳的排放与吸收达到平衡,实现“零排放”。下列有关二氧化碳说法正确的是( )
A.结构:二氧化碳由碳原子和氧原子构成
B.组成:二氧化碳由碳元素和氧元素组成
C.性质:二氧化碳会使人窒息,所以二氧化碳有毒
D.用途:二氧化碳可用于冶炼金属
8.中国向世界宣布2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。下列做法合理的是( )
A.使用新技术提高传统能源的利用效率 B.大力发展火力发电
C.加高烟囱将废气排放到高空 D.大量使用一次性餐具
9.习近平主席在第75届联合国大会上宣布:中国将力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。
(1)化石燃料完全燃烧产生的 气体导致温室效应增强,全球气候变暖。
(2)坚持“低碳生活、保护环境,从我做起”,下列做法符合这一理念的是 (填序号)。
A.使用共享单车出行 B.露天焚烧秸秆 C.垃圾不分类直接处理
10.减少CO2的排放和增加CO2的吸收与转化是实现“低碳”的重要途径。
(1)碳达峰中的“碳”是指 (填字母序号)。
A.碳单质 B.二氧化碳 C.一氧化碳
(2)减少向大气中排放CO2,是为了减缓 效应。
(3)一种“碳封存”技术采用的方法是将CO2加压打入深海海水中,此过程中CO2发生的变化是 。
A.物理变化 B.化学变化
(4)减少CO2排放:使用氢能源能有效减少CO2的排放。氢气燃烧的化学方程式为 。
11.自然界中的“碳循环”(如图)为生态系统的正常运转提供了可靠的资源保障。
(1)“碳循环”中循环的是 (选填“碳单质”或“碳元素”)。
(2)实验室中常使用澄清石灰水来检验二氧化碳,其反应原理是 。
(3)新能源的使用可减少二氧化碳的排放,请你写出一种新能源 。
12.首届上海国际碳中和博览会于2023年6月11日至14日在上海国际会展中心举办。碳中和是指在规定时间内,CO2的人为移除与人为排放相抵消。
(1)大气中CO2过多会导致 的加剧。
(2)下列是常用的碳中和方案。
①碳捕集:应选择 性(选填“酸”或“碱”)试剂吸收捕集CO2。
②碳循环:为降低CO2含量,科学家正在研究一种新型“人造树叶”,它能吸收空气中的CO2并转变为乙醇(乙醇的化学式为C2H5OH),该反应的化学方程式为2CO2+3H2OC2H5OH+3X,则X的化学式为 。
③碳替代:选用氢气作为碳替代能源的理由是 ;氢气可以采用电解水的方法制得,电解水的化学方程式是 ;还可以作为碳替代能源的有 (答一种即可)。
(3)低碳生活从我做起。下列行为有利于实现碳中和的是 。
A.双面使用纸张 B.植树造林 C.露天焚烧垃圾
1.下列有关“碳达峰”和“碳中和”的说法,不正确的是( )
A.践行低碳行动,有助于实现“碳达峰”和“碳中和”目标
B.植树造林有助于减少二氧化碳的排放
C.二氧化碳的捕集和封存技术是实现“碳中和”的有效手段
D.开发新能源,有助于实现“碳达峰”和“碳中和”目标
2.中国政府承诺努力争取2060年前实现“碳中和”。“碳中和”是使碳排放与碳吸收达到平衡,实现二氧化碳相对“零排放”。为了实现“碳中和”,从实际出发,以下措施不可行的是( )
A.利用太阳能、风能等清洁能源 B.采用物理或化学方法,吸收二氧化碳
C.禁止使用煤、石油等化石燃料 D.推广垃圾分类处理,加强资源回收利用
3.我国承诺在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。“碳捕捉和封存”技术是实现碳中和的重要途径之一。如图是用技术将CO2压入地下实现CO2的封存。下列说法不正确的是( )
A.如图封存技术可行的依据的微观解释是分子之间有间隔
B.大气中的二氧化碳过多会导致温室效应增强
C.开发利用清洁能源,植树造林有利于实现碳中和
D.所谓的“低碳”就是较低的碳单质的排放
4.如图表示自然界中存在的三大循环(水循环、氧循环、碳循环)。根据图示判断,下列说法中错误的是( )
A.“水循环”主要是由水分子的运动引起的
B.每个人都在参与三大循环
C.碳、氧循环有利于维持大气中O2与CO2的相对稳定
D.自然界中消耗O2的主要途径是绿色植物的光合作用
5.科学研究发现:金星大气层的成分之一是三氧化二碳(C2O3),实验证明三氧化二碳的化学性质与一氧化碳相似。下列关于三氧化二碳的说法中,正确的是( )
A.C2O3能使澄清石灰水变浑浊 B.C2O3在O2中充分燃烧的产物为CO2
C.C2O3不能与氧化铜反应 D.C2O3能与水反应
6.习近平总书记强调要把“碳达峰”、“碳中和”纳入生态文明建设整体布局。
(1)大自然有自我调节能力。如图是自然界中碳、氧循环简图。
①图一中的转化1是自然界中 (选填“消耗”或“产生”)二氧化碳的过程。
②图二中的Y一定含有 元素。
(2)实现“碳中和”有利于缓解二氧化碳的引起的环境问题是 。
(3)下列做法不利于实现“碳中和”的是 。
A.植树造林,增大绿化面积
B.大量燃烧煤炭
C.利用化学技术捕捉CO2并转化
D.开发利用清洁能源,如太阳能等
7.2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,是我国政府对国际社会的重要承诺。为此某化学兴趣小组的同学开启了“低碳行动”项目式学习之旅。
(1)活动一:了解二氧化碳的主要来源
近几十年来,大气中CO2含量增多的主要原因是 ;
(2)活动二:了解二氧化碳在自然界中消耗的途径
①途径一:绿色植物光合作用。发生反应的化学方程式为6CO2+6H2OC6H12O6(葡萄糖)+6O2,生成的葡萄糖供植物生长,该过程将太阳能转化为 能;
②途径二:地球上的海水吸收。发生反应的化学方程式为 ;
(3)活动三:探究二氧化碳的其他人工消耗路径
人工光合作用。发生反应的化学方程式为2CO2+2H2O═2X+O2,其中X的化学式为 ;
(4)活动四:制定生活中的低碳行动方案
列举一例符合低碳理念的行为 。
8.联合国气候变化框架公约《京都议定书》要求发达国家限制二氧化碳等温室气体的排量,以控制日趋严重的温室效应.
(1)绿色植物通过 作用吸收CO2,通过 作用将CO2释放到大气中.
(2)科学家采取“组合转化”技术,将CO2和H2以一定比例混合,在一定条件下反应,生成一种重要的化工原料和水.在横线上填写该化工原料的化学式:2CO2+6H2═ +4H2O
(3)为了减缓大气中CO2含量的增加,以下建议可行的是 (填序号).
①开发太阳能、水能、风能、地热等新能源
②禁止使用煤、石油、天然气等矿物燃料
③大量植树造林,禁止乱砍滥伐.
9.“水循环”、“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的三大重要循环。请据图回答:
(1)图中消耗氧气的途径有 (填数字序号)。
(2)从物质变化及分子角度看, 循环与另外两种循环有本质区别。
(3)图中①可以表示CO2与H2O发生化学反应,反应的化学方程式为 ;图中⑥表示植物通过光合作用将 能转化为化学能,反应的化学方程式为6CO2+6H2OX+6O2,则X的化学式为 。
(4)对比①⑥可知,同样是二氧化碳和水反应,产物不同的原因是 。
10.某小组利用如图装置制备CO2,并模拟自然界中CO2循环。请回答下列问题。
(1)装置D中仪器①的名称是 。
(2)实验室用稀盐酸和石灰石制取CO2,反应的化学方程式为 。
(3)为制得CO2的水溶液,CO2应从装置C的 (选填“m”或“n”)端通入。
(4)将CO2的水溶液转移至烧杯,并组装装置如图D所示,置于阳光下一段时间,观察到有气泡产生,该气体是 。
11.阅读下列科普短文。
气候变化是人类面临的巨大挑战,世界各国以全球协约的方式减排温室气体。中国政府提出在2060年前实现“碳中和”。“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消人类生产生活产生的二氧化碳等温室气体,实现正负抵消,达到相对“零排放”。
影响二氧化碳排放的主要因素是人类消耗的化石能源急剧增加,排入大气中的二氧化碳增多。我国近年部分行业二氧化碳年排放量如图所示:
氢气代替化石燃料能有效减少二氧化碳排放。目前已有多种制取氢气的技术,其中硼氢化钠水解制氢法具有储氢量高、使用安全等优点。硼氢化钠的水解半衰期(t1/2)受温度和pH影响,根据Kreevoy等人提出的经验公式计算所得数据见下表。
温度和pH对硼氢化钠水解半衰期(t1/2)的影响
pH
温度/℃
8
10
12
14
t1/2/天
0
3.0×10﹣2
3.0×10﹣1
3.0×101
3.0×102
25
4.3×10﹣4
4.3×10﹣2
4.3×100
4.3×102
50
6.0×10﹣3
6.0×10﹣2
6.0×10﹣1
6.0×101
75
8.5×10﹣6
8.5×10﹣4
8.5×10﹣2
8.5×100
100
1.2×10﹣6
1.2×10﹣4
1.2×10﹣2
1.2×100
“碳捕获和碳封存”也可以减少二氧化碳排放,“碳封存”可从大气中分离出二氧化碳将其压缩液化泵入地下长期储存。
依据文章内容,回答下列问题:
(1)“碳中和”战略的实施有利于控制 。
(2)工业行业大类中, 行业CO2年排放量最多。
(3)石油化工行业中天然气(主要成分是CH4)完全燃烧的化学方程式为 。
(4)“碳封存”可将CO2压缩至地下储存,其原因是 (从微观角度解释)。
(5)硼氢化钠水解的半衰期(t1/2)受温度和pH影响的规律是 。
12.我国提出2060年前实现碳中和,彰显了负责任大国的作为与相当,实现碳中和人人有责。聚焦炭中和的主角——二氧化碳进行探究。
【提出问题】CO2在溶于水时,是否有CO2与水反应呢?
兴趣小组的同学找来软塑料瓶进行了一系列的探究活动,请你参与。
【进行实验】甲同学想通过证明反应物消耗或减少来证明反应的发生。按如图所示进行实验,打开瓶盖,迅速将烧杯内的水倒入瓶中并拧紧瓶盖,振荡。
(1)一会后发现 ,甲同学得出结论:CO2能与水反应。
【反思交流1】(2)乙同学认为甲同学的实验不足以证明CO2能与水反应,乙同学的理由是 。
【补充实验】乙同学取少量甲同学实验后软塑料瓶中的液体于试管中,向其中滴加紫色石蕊溶液,溶液变红,乙同学认为这可以说明CO2能与水反应(提示;紫色石蕊遇酸会变成红色)。
【反思交流2](3)丙同学认为乙同学的实验也不足以证明CO2能与水反应。可能是 使石蕊变红的。
【再次实验】
(4)该兴趣小组的同学经过思考、讨论,设计了如下实验方案,探究CO2能否与水反应,请你完成如下实验报告(同学们事先准备了若干干燥的喷有紫色石蕊溶液的小花)。
实验操作
实验现象
结论
①取一朵紫色小花,向其喷水
小花仍为紫色
②把实验①中的紫色小花及一朵干燥的紫色小花放入盛有二氧化碳的集气瓶中
干燥小花仍为紫色;喷水的小花由紫色变红色
【得出结论】CO2能与水反应并生成了碳酸。
【反思交流3】
(5)在探究没有明显现象的反应(如:CO2与水的反应)可通过 的方法来证明反应是否发生。
(6)我们常用于检验二氧化碳的反应原理是 (用化学方程式表示)。
(7)请你提出一条减少排放二氧化碳的建议 。
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