5.3 自然界中的碳循环（拓展培优）-2024-2025学年九年级化学上册课后培优分级练（沪教版2024）

5.3 自然界中的碳循环 一、科学探究题 1．我国提出努力争取在2060年前实现“碳中和”，化学兴趣小组以助力“碳中和”为主题，设计开展了如下学习活动。 【活动一】探究碳影响 (1)验证二氧化碳含量升高是否会导致温室效应，小组同学按图1所示装置进行实验，两个塑料瓶分别盛满同条件下的空气，二氧化碳与空气的混合物(体积比为1 : 1)并在阳光下照射，一段时间后，观察到中间封存的的红墨水会慢慢向 移动。 【活动二】调查碳循环 (2)自然界中消耗二氧化碳的途径有 。 (3)调查发现，我国的碳排放80%以上来自能源使用。要减少大气中二氧化碳的量，下列措施不可行或无明显效果的是______ (选填字母序号)； A．严禁使用化石燃料 B．对CO2进行捕集、封存处理 C．推广使用新能源 D．推广使用乙醇汽油 【活动三】探究碳“捕捉” 根据二氧化碳的性质，可以用水和某些溶液“捕捉”二氧化碳。为比较“捕捉”效果，小组同学设计如图2所示实验，装置a端连接气压传感器，测得烧瓶内压强与时间的关系曲线如图3所示。甲、乙、丙注射器内的试剂分别是水、澄清石灰水、氢氧化钠溶液； (4)X的数值为 。 (5)分析图3可知“捕捉“二氧化碳效果最好的试剂是 。写出乙中涉及的化学方程式 。 2．某项目小组的同学准备向校报提交一份“家用燃料的变迁与合理使用”研究报告。为此，同学们从燃烧的发生与调控，家用燃料的变迁以及对未来燃料的展望等方面展开了项目化学习的探究之旅。 任务一：探究燃烧的发生 【进行实验】甲组同学做了如图两组实验： （1）实验1的现象说明燃烧的发生需要 。 （2）实验2中红磷没有燃烧的原因是 。 【实验结论】通过上述实验同学们得出了燃烧发生所需的条件。 【反思应用】若家中油锅着火，合理的做法是 。 任务二：探究燃烧的调控 【提出问题】生活中调控燃烧的方式与原理有哪些？ 【调查研究】乙组同学收集到以下几种调控燃烧的事例，请你和他们一起探究，并完成下表： 调控方式 用鼓风机给煤炉火送风 转动打火机出气调节阀 汽车气缸工作时柴油以雾状喷出 调控原理 增加氧气的量 调节燃料的量 【迁移应用】调查中还发现小明家的燃气灶火焰发黄、锅底发黑。根据探究所得，他们给出调节建议，将燃气灶的进风口 （填“调大”或“调小”）从而成功解决了问题。 任务三：探究家用燃料的变迁 【调查研究】同学们通过走访与调查了解到当地燃料的变迁主要经历了木材→煤→煤气（天然气）等几个阶段。 【资科汇总】 燃料 调控 主要成分 热值 木材 需频繁添加木材 碳、氢、氧等元素 2500～3000大卡/kg 煤 需提前点燃，过程复杂 碳、氢、硫、氮等元素 5500大卡/kg 煤气 随用随开 一氧化碳和氢气 3800～5700大卡/m3 天然气 随用随开 甲烷 8000～90000大卡/m3 【交流讨论】根据上表可以推出家用煤气或天然气代替其它燃料的原因是 、 （至少写出两点），写出天然气燃烧的化学方程式 。 任务四：展望未来燃料 通过上述探究，同学们知道了开发更清洁的可再生燃料是今后发展的方向，请你列举一例 。 二、填空与简答 3．阅读下面科普短文。 据央视新闻报道：2023年3月25日，我国首次将光伏发电制成固态氢能应用于电力系统。 光伏发电制氢：利用太阳能产生的余电，将水分解并转化为氢气，可以得到“绿氢”。 固态储氢：利用固体与氢气发生物理吸附或化学反应等作用，可以把氢气储存起来。如镁系合金储氢原理之一是镁在一定条件下与氢气发生作用生成氢化镁。 固态氢能发电：其形式之一是在一定条件下将固态储氢装置释放的氢气注入燃料电池。氢气在燃料电池中与氧气发生化学反应，产生直流电，可实现能量的转化，为我们提供“绿电”。 能源站通过氢能的制取、存储、发电、加氢一体化，实现“绿电”与“绿氢”之间的灵活转换，很好地解决了新能源发电的随机性、季节性波动强的难题。 随着绿色、循环、低碳等技术的不断发展，化学正在为建设美丽中国贡献巨大力量！ 依据所给信息，回答下列问题： (1)光伏发电得到的“绿氢”，主要通过 产生的余电将水分解而获得。 (2)图中制氢装置内电解水反应的产物是氧气和 。 (3)镁属于 （填“金属”或“非金属”）。镁在储氢过程中有化学变化发生，判断的依据是过程中生成了 （填名称）。 (4)易与水发生反应生成（氢氧化镁）和，请写出与水反应的符号表达式为 。据此，镁系合金储氢装置需要注意的安全问题之一是 。 (5)氢气燃料电池发电时主要将化学能转化为 。 (6)除了“绿氢”“绿电”，化学对建设美丽中国的贡献还有 。 4．铜箔在新能源汽车电池制造等领域有重要应用。一种制造铜箔工艺的主要工序如图所示。 (1)“溶铜”前，粉碎处理铜原料的目的是 。 (2)“溶铜”中，存在与加热生成的反应，该反应化学方程式是 。它属 于 (填基本反应类型)。 (3)“操作1”的目的是除去溶液中难溶性固体杂质，该操作名称为 。该工艺制的铜在生活中可用作 。(写一点) (4)“制箔”中，需生产抗拉强度大于355MPa且延伸率大于13.5%的铜箔，据下图可知，温度应控制在 内(填字母)。 a．45~49℃    b．50~52℃    c．53~55℃    d．56~60℃ (5)在多种新能源汽车中，以氢气为燃料的燃料电池已开始实用化。氢气汽车如图所示。氢气汽车电池是以氢气为燃料的燃料电池，写出氢气在氧气中燃烧的化学方程式 。氢能属于清洁能源，是因为燃烧产物只有水。下列能源中同样属于“清洁能源”的是 。 A．天然气    B．煤炭    C．石油    D．太阳能 5．阅读下面科普短文并回答相关问题。 大气有自净作用。进入大气的污染物，经过自然条件下的物理和化学作用，或是向广阔的空间扩散稀释，使其浓度下降；或是受重力作用，使较重粒子沉降于地面；或是在雨水洗涤下返回大地；或是被分解破坏等，从而使空气净化。这种大气的自净作用是自然环境调节的重要机能。应当指出的是，绿色植物的光合作用也是一种自净过程，因为在此过程中，既耗用二氧化碳，又向大气补充氧气。当大气的污染物的数量超过其自净能力时，即出现大气污染。 排放到大气里造成污染的有害物质可以分几类，如粉尘(如煤烟等)、湿雾(如油雾、酸雾等)、有害气体(如氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳等)等。随着人类的进步和社会的发展，排入大气中的CO2越来越多，导致温室效应增强。减少CO2排放，实现碳中和，已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的四种主要途径。科学家预测，到2050年，四种途径对全球碳中和的贡献率如图1所示。 (1)根据文中描述，下列说法正确的是_____(填字母序号)。 A．大气的自净过程既涉及物理变化，又涉及化学变化 B．空气有较强的自净能力，不会被污染 C．大气污染物中含有粉尘、湿雾、有害气体等 D．促进植物的光合作用，可以减缓温室效应增强 (2)从物质分类的角度看，一氧化碳和二氧化硫属于 (填“纯净物”或“混合物”)；从微粒的角度看，一氧化碳是由 构成的，1个二氧化硫分子是由 构成的。 (3)到2050年，对全球碳中和贡献最大的途径为： 。 (4)某实验基地的图2技术，属于图1中 的碳中和途径；用分子的观点解释图2的过程： 。 (5)碳中和是指CO2的排放量和减少总量相当。下列做法中，有利于实现此目标的为______(填字母序号)。 A．用太阳能、风能等清洁能源代替化石燃料的使用 B．用天然气(主要成分为CH4)代替煤作燃料 C．大力植树造林，严禁乱砍滥伐 D．禁止大力发展汽车行业，减少汽车尾气排放 6．在游戏《黑神话：悟空》流量加持下，“天命人”在我市各处古建“打卡”，一时间，“古建游”火爆出圈，成为这个假期最热、最火的旅游方式.而我市也依托丰富的历史文化、古建美学、特色美食等文旅资源，持续培育打造相关文旅产品，推出的“跟着悟空去旅行”主题线路、古建研学游等受到游客好评。请分析图文信息，解答相关问题。 (1)城市建设：“煤都”大同是全国著名的旅游城市，空气质量经常能达到优，污染空气的有害气体 （填一种）的含量与几十年前相比，减少了很多.休闲景区文瀛湖，为大同这座城市提供了一个绿肺，也提供了城市的水灵魂.学习化学以后我们了解到：可用来量取文瀛湖水体积的实验仪器是 （填仪器名称）；保存文瀛湖水作为样本应选用的实验室仪器是 （填字母序号）。 a.广口瓶    b.细口瓶    c.胶头滴管 (2)城市交通：大同公交新车初体验，宇通e10纯电动空调车.相对于传统的燃油汽车，新能源汽车的推广，有利于保护环境，原因是 ；新能源公交车的驱动原理是将 转化为 。 (3)古建筑：云中古刹华严寺，是历史之珍品，是文物之精华，更是中华文化之结晶.上寺殿内满布壁画，经过数百年不褪色，是因为所用颜料的化学性质 ；去寺庙参观，很远就能闻到好闻的香火味，从微观角度分析，是因为 香的种类不一，但主要成分都有碳，请写出点燃香后发生反应的文字表达式： 。 7．燃料的变革预示着文明的进步，人类使用燃料的大致顺序为：木柴→木炭→煤→石油→天然气。 (1)木柴：柴火灶是古代劳动人民智慧的结晶，其内部结构如图。从燃烧条件分析，通风口的作用是 ；下列关于柴火灶中烟囱的说法正确的是 (填字母序号)。 a．排走烟气，改善燃烧条件 b．若排烟口出现浓黑烟，则证明燃烧不充分 c．烟囱建高就可以消除污染 (2)煤：近日“围炉煮茶”成为热门休闲方式，若不开窗通风，煤燃烧时产生的CO会使人中毒，煤燃烧产生CO的化学方程式为 ，基本反应类型是 反应。 (3)石油：家庭使用的石油气能够被压缩到钢瓶，是因为分子之间有 。 (4)天然气：随着生活条件改善，很多家庭已经使用管道天然气，若燃烧的过程中发现火焰呈现黄色，则需要 (填“调大”或“调小”)进风口。 8．《千里江山图》是我国传世名画之一，宋代画家王希孟创造性地将炭黑、赭石、孔雀石、蓝铜矿等矿物颜料用在不同的画层。 (1)画作用水墨打底，保存千年而不变色，说明常温下碳的化学性质 。 (2)画作的青色用到蓝铜矿，其主要成分为Cu3(OH)2(CO3)x，其中所含金属离子的符号为 ，x= 。 (3)画作中所用的矿物颜料也可用于冶炼金属。下图为碳元素的价类转化二维图。利用图中化合物 (写化学式)的还原性冶炼赭石(主要成分为Fe2O3)，反应过程中碳元素的化合价 (填“升高”“降低”或“不变”)。 (4)若反应a~d均属同一种基本反应类型，则该反应类型为 ，其中属于吸热反应的是 (填字母)。 (5)孔雀石(主要成分为Cu2 (OH)2CO3受热分解(反应e)生成三种氧化物。其中一种为黑色固体。该反应的化学方程式为 。 9．碳单质及其化合物的变化与我们的生产、生活密切相关。 (1)东晋葛洪在《抱朴子》中写道“扶南出金刚，生水底石上，如钟乳状，体似紫石英，可以刻玉，人没水取之，虽铁椎之亦不能伤。”结合已学知识推断，文中所述物质“金刚”的结构可能类似于下图中的 。(填编号) (2)传统的燃烧，燃料要与空气直接接触，如下图所示的木炭在炉中的燃烧。 ①炉中蓝色火焰是 (填化学式)燃烧产生的。 ②请用化学方程式表示炉中有二氧化碳生成的反应： ， 。 ③在空气充足的条件下，此炉排放的炉气中，含量较多的是 、 (填化学式)和CO2。 10．阅读下列材料，并回答问题： “液态阳光”是指将清洁的太阳能转化为可储存、可运输的燃料。中国科学家通过单核锰催化剂，将水和二氧化碳转化成甲烷，最终转化为甲醇（CH3OH），为实现“液态阳光”迈出了关键一步，其流程如下图所示。用甲醇燃料代替煤炭作为燃料，排放的PM2.5将减少80%以上，氮氧化物减少90%以上，可助力中国完成碳中和目标。 (1)用甲醇燃料代替煤炭作为燃料，可以减少 （写一种）的排放，从而减少对空气的污染，助力中国完成碳中和目标。 (2)“液态阳光”，就是人工模拟光合作用，辅之以催化剂，将太阳能变成液体燃料甲醇，这个过程是将太阳能转化为 能。 (3)光伏发电产生的电能用于电解水，写出对应的化学方程式 。 (4)“液态阳光”的制备过程中，能够循环使用的物质是 （填化学式）。 (5)下列有关“液态阳光”的说法正确的是 。 A．CO2和H2O转化为“液态阳光”过程中同时吸收能量 B．“液态阳光”技术的发展有助于实现能源的可持续利用 C．单核锰催化剂在加快水和二氧化碳转化成甲烷的过程中质量增加 D．“液态阳光”技术可应对化石燃料枯竭的能源需求和气候变化 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 5.3 自然界中的碳循环 一、科学探究题 1．我国提出努力争取在2060年前实现“碳中和”，化学兴趣小组以助力“碳中和”为主题，设计开展了如下学习活动。 【活动一】探究碳影响 (1)验证二氧化碳含量升高是否会导致温室效应，小组同学按图1所示装置进行实验，两个塑料瓶分别盛满同条件下的空气，二氧化碳与空气的混合物(体积比为1 : 1)并在阳光下照射，一段时间后，观察到中间封存的的红墨水会慢慢向 移动。 【活动二】调查碳循环 (2)自然界中消耗二氧化碳的途径有 。 (3)调查发现，我国的碳排放80%以上来自能源使用。要减少大气中二氧化碳的量，下列措施不可行或无明显效果的是______ (选填字母序号)； A．严禁使用化石燃料 B．对CO2进行捕集、封存处理 C．推广使用新能源 D．推广使用乙醇汽油 【活动三】探究碳“捕捉” 根据二氧化碳的性质，可以用水和某些溶液“捕捉”二氧化碳。为比较“捕捉”效果，小组同学设计如图2所示实验，装置a端连接气压传感器，测得烧瓶内压强与时间的关系曲线如图3所示。甲、乙、丙注射器内的试剂分别是水、澄清石灰水、氢氧化钠溶液； (4)X的数值为 。 (5)分析图3可知“捕捉“二氧化碳效果最好的试剂是 。写出乙中涉及的化学方程式 。 【答案】(1)左 (2)绿色植物的光合作用 (3)AD (4)30 (5) 氢氧化钠溶液 【详解】（1）由图可知，右侧装置中二氧化碳含量高，会导致温室效应，右侧瓶中气体升温快导致右侧压强大于左侧，故一段时间后，观察到中间封存的的红墨水会慢慢向左移动； （2）自然界中消耗二氧化碳的途径是：绿色植物的光合作用，光合作用吸收二氧化碳，放出氧气； （3）A、化石燃料是目前主要的能源，不能禁止使用，应合理使用，符合题意； B、对CO2进行捕集、封存处理，可以减少二氧化碳的含量，不符合题意； C、推广使用新能源，可以减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的含量，不符合题意； D、推广使用乙醇汽油，可以减少化石燃料的使用，但是乙醇燃烧也生成二氧化碳，不能减少二氧化碳的含量，符合题意。 故选AD； （4）该实验的目的是比较三种试剂“捕捉”二氧化碳的效果，根据控制变量法，三种试剂的体积应相同，故X的值为30； （5）由图3可知，丙装置中压强下降的多，说明“捕捉“二氧化碳效果最好的试剂是氢氧化钠溶液； 乙中涉及反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为：。 2．某项目小组的同学准备向校报提交一份“家用燃料的变迁与合理使用”研究报告。为此，同学们从燃烧的发生与调控，家用燃料的变迁以及对未来燃料的展望等方面展开了项目化学习的探究之旅。 任务一：探究燃烧的发生 【进行实验】甲组同学做了如图两组实验： （1）实验1的现象说明燃烧的发生需要 。 （2）实验2中红磷没有燃烧的原因是 。 【实验结论】通过上述实验同学们得出了燃烧发生所需的条件。 【反思应用】若家中油锅着火，合理的做法是 。 任务二：探究燃烧的调控 【提出问题】生活中调控燃烧的方式与原理有哪些？ 【调查研究】乙组同学收集到以下几种调控燃烧的事例，请你和他们一起探究，并完成下表： 调控方式 用鼓风机给煤炉火送风 转动打火机出气调节阀 汽车气缸工作时柴油以雾状喷出 调控原理 增加氧气的量 调节燃料的量 【迁移应用】调查中还发现小明家的燃气灶火焰发黄、锅底发黑。根据探究所得，他们给出调节建议，将燃气灶的进风口 （填“调大”或“调小”）从而成功解决了问题。 任务三：探究家用燃料的变迁 【调查研究】同学们通过走访与调查了解到当地燃料的变迁主要经历了木材→煤→煤气（天然气）等几个阶段。 【资科汇总】 燃料 调控 主要成分 热值 木材 需频繁添加木材 碳、氢、氧等元素 2500～3000大卡/kg 煤 需提前点燃，过程复杂 碳、氢、硫、氮等元素 5500大卡/kg 煤气 随用随开 一氧化碳和氢气 3800～5700大卡/m3 天然气 随用随开 甲烷 8000～90000大卡/m3 【交流讨论】根据上表可以推出家用煤气或天然气代替其它燃料的原因是 、 （至少写出两点），写出天然气燃烧的化学方程式 。 任务四：展望未来燃料 通过上述探究，同学们知道了开发更清洁的可再生燃料是今后发展的方向，请你列举一例 。 【答案】 可燃物 温度没有达到红磷的着火点 用锅盖盖灭 增大燃料与氧气的接触面积 调大 随用随开，操作简单，热值大等 氢能源等 【详解】[进行实验] （1）蘸有酒精的棉花可以燃烧，蘸有水的棉花不能燃烧，水不能燃烧，则实验1的现象说明燃烧的发生需要可燃物。 （2）红磷着火点较高，温度达不到红磷着火点，红磷不燃烧，则实验2中红磷没有燃烧的原因是温度没有达到红磷的着火点。 [反思应用]若家中油锅着火，用锅盖盖可以隔绝氧气，达到灭火目的，则合理的做法是用锅盖盖灭。 [调查研究] 汽车气缸工作时柴油以雾状喷出，可以增大反应物的接触面积，使燃烧更充分。 调控方式 用鼓风机给煤炉火送风 转动打火机出气调节阀 汽车气缸工作时柴油以雾状喷出 调控原理 增加氧气的量 调节燃料的量 增大燃料与氧气的接触面积 [迁移应用]调查中还发现小明家的燃气灶火焰发黄、锅底发黑。说明燃气不充分燃烧，需要增加氧气的量，使物质充分燃烧，则将燃气灶的进风口调大，从而成功解决了问题。 [交流讨论]由表格数据可知，家用煤气或天然气可以随用随开，操作简单，热值大，燃烧放出大量热，则根据上表可以推出家用煤气或天然气代替其它燃料的原因是随用随开，操作简单，热值大等，甲烷在氧气中点燃生成二氧化碳和水，则天然气燃烧的化学方程式为。 任务四：展望未来燃料 氢气在氧气中点燃生成水，放出大量热，则通过上述探究，同学们知道了开发更清洁的可再生燃料是今后发展的方向，例如：氢能源等。 二、填空与简答 3．阅读下面科普短文。 据央视新闻报道：2023年3月25日，我国首次将光伏发电制成固态氢能应用于电力系统。 光伏发电制氢：利用太阳能产生的余电，将水分解并转化为氢气，可以得到“绿氢”。 固态储氢：利用固体与氢气发生物理吸附或化学反应等作用，可以把氢气储存起来。如镁系合金储氢原理之一是镁在一定条件下与氢气发生作用生成氢化镁。 固态氢能发电：其形式之一是在一定条件下将固态储氢装置释放的氢气注入燃料电池。氢气在燃料电池中与氧气发生化学反应，产生直流电，可实现能量的转化，为我们提供“绿电”。 能源站通过氢能的制取、存储、发电、加氢一体化，实现“绿电”与“绿氢”之间的灵活转换，很好地解决了新能源发电的随机性、季节性波动强的难题。 随着绿色、循环、低碳等技术的不断发展，化学正在为建设美丽中国贡献巨大力量！ 依据所给信息，回答下列问题： (1)光伏发电得到的“绿氢”，主要通过 产生的余电将水分解而获得。 (2)图中制氢装置内电解水反应的产物是氧气和 。 (3)镁属于 （填“金属”或“非金属”）。镁在储氢过程中有化学变化发生，判断的依据是过程中生成了 （填名称）。 (4)易与水发生反应生成（氢氧化镁）和，请写出与水反应的符号表达式为 。据此，镁系合金储氢装置需要注意的安全问题之一是 。 (5)氢气燃料电池发电时主要将化学能转化为 。 (6)除了“绿氢”“绿电”，化学对建设美丽中国的贡献还有 。 【答案】(1)太阳能 (2)氢气/H2 (3) 金属 氢化镁 (4) 防水 (5)电能 (6)利用化学知识处理工业生产中的污染物（合理即可） 【详解】（1）根据题目信息，光伏发电得到的“绿氢”，主要通过太阳能产生的余电将水分解而获得。 （2）根据图像，图中制氢装置内电解水反应的产物是氧气和氢气（H2）。 （3）镁是“金字旁”的汉字，所以镁属于金属。 化学变化是有新物质生成的变化。镁系合金储氢原理之一是镁在一定条件下与氢气发生作用生成氢化镁，说明镁在储氢过程中有化学变化发生，判断的依据是过程中生成了氢化镁。 （4）易与水发生反应生成（氢氧化镁）和，反应的符号表达式为：。 氢化镁易与水发生反应放出氢气，则镁系合金储氢装置需要注意的安全问题之一是防水。 （5）氢气燃料电池发电时主要将氢气中蕴含的化学能转化为电能。 （6）除了“绿氢”“绿电”，化学对建设美丽中国的贡献还有利用化学知识处理工业生产中的污染物、研制高效低毒的农药、研制易降解塑料等。 4．铜箔在新能源汽车电池制造等领域有重要应用。一种制造铜箔工艺的主要工序如图所示。 (1)“溶铜”前，粉碎处理铜原料的目的是 。 (2)“溶铜”中，存在与加热生成的反应，该反应化学方程式是 。它属 于 (填基本反应类型)。 (3)“操作1”的目的是除去溶液中难溶性固体杂质，该操作名称为 。该工艺制的铜在生活中可用作 。(写一点) (4)“制箔”中，需生产抗拉强度大于355MPa且延伸率大于13.5%的铜箔，据下图可知，温度应控制在 内(填字母)。 a．45~49℃    b．50~52℃    c．53~55℃    d．56~60℃ (5)在多种新能源汽车中，以氢气为燃料的燃料电池已开始实用化。氢气汽车如图所示。氢气汽车电池是以氢气为燃料的燃料电池，写出氢气在氧气中燃烧的化学方程式 。氢能属于清洁能源，是因为燃烧产物只有水。下列能源中同样属于“清洁能源”的是 。 A．天然气    B．煤炭    C．石油    D．太阳能 【答案】(1)增大反应物的接触面积，是反应更快、更充分 (2) 化合反应 (3) 过滤 电路板 (4)C (5) D 【详解】（1）“溶铜”前，粉碎处理铜原料的目的是增大反应物的接触面积，是反应更快、更充分。 （2）铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，反应的化学方程式是；该反应的反应物是两种，生成物是一种，符合“多变一”，属于化合反应。 （3）过滤是将液体和固体分开的操作，所以“操作1”的目的是除去溶液中难溶性固体杂质，该操作名称为过滤；因铜具有导电性，所以铜在生活中可用作电路板等。 （4）“制箔”中，需生产抗拉强度大于355MPa且延伸率大于13.5％的铜箔，据图2可知，温度应控制在53~55℃内，故选 C ; （5）氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，反应的化学方程式为。 A.天然气作为气体燃料，虽然比较洁净，但燃烧时也产生一些空气污染物，此选项错误； B.煤在燃烧时能产生二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等空气污染物，此选项错误； C.石油在燃烧时能产生二氧化硫、一氧化碳、烟尘等空气污染物，此选项错误； D．太阳能在使用时，不会对环境造成污染，故属于清洁能源，此选项正确； 故选D。 5．阅读下面科普短文并回答相关问题。 大气有自净作用。进入大气的污染物，经过自然条件下的物理和化学作用，或是向广阔的空间扩散稀释，使其浓度下降；或是受重力作用，使较重粒子沉降于地面；或是在雨水洗涤下返回大地；或是被分解破坏等，从而使空气净化。这种大气的自净作用是自然环境调节的重要机能。应当指出的是，绿色植物的光合作用也是一种自净过程，因为在此过程中，既耗用二氧化碳，又向大气补充氧气。当大气的污染物的数量超过其自净能力时，即出现大气污染。 排放到大气里造成污染的有害物质可以分几类，如粉尘(如煤烟等)、湿雾(如油雾、酸雾等)、有害气体(如氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳等)等。随着人类的进步和社会的发展，排入大气中的CO2越来越多，导致温室效应增强。减少CO2排放，实现碳中和，已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的四种主要途径。科学家预测，到2050年，四种途径对全球碳中和的贡献率如图1所示。 (1)根据文中描述，下列说法正确的是_____(填字母序号)。 A．大气的自净过程既涉及物理变化，又涉及化学变化 B．空气有较强的自净能力，不会被污染 C．大气污染物中含有粉尘、湿雾、有害气体等 D．促进植物的光合作用，可以减缓温室效应增强 (2)从物质分类的角度看，一氧化碳和二氧化硫属于 (填“纯净物”或“混合物”)；从微粒的角度看，一氧化碳是由 构成的，1个二氧化硫分子是由 构成的。 (3)到2050年，对全球碳中和贡献最大的途径为： 。 (4)某实验基地的图2技术，属于图1中 的碳中和途径；用分子的观点解释图2的过程： 。 (5)碳中和是指CO2的排放量和减少总量相当。下列做法中，有利于实现此目标的为______(填字母序号)。 A．用太阳能、风能等清洁能源代替化石燃料的使用 B．用天然气(主要成分为CH4)代替煤作燃料 C．大力植树造林，严禁乱砍滥伐 D．禁止大力发展汽车行业，减少汽车尾气排放 【答案】(1)ACD (2) 纯净物 一氧化碳分子 1个硫原子和2个氧原子 (3)碳替代 (4) 碳封存 分子之间有间隔，加压时，二氧化碳分子间间隔变小，由气态变成液态 (5)AC 【详解】（1）A、由题中信息可知，大气的自净过程既涉及物理变化，又涉及化学变化，选项正确； B、大气的污染物的数量超过其自净能力时，即出现大气污染，选项错误； C、大气污染物中含有粉尘、湿雾、有害气体等，选项正确； D、排入大气中的CO2越来越多，导致温室效应增强，促进植物的光合作用，能吸收二氧化碳，可以减缓温室效应增强，选项正确； 故选ACD； （2）一氧化碳和二氧化硫，都是由一种物质组成的，属于纯净物； 一氧化碳是由两种非金属元素组成的化合物，是由分子构成的，从微粒的角度看，一氧化碳是由一氧化碳分子构成的； 二氧化硫的化学式SO2，可知1个二氧化硫分子是由1个硫原子和2个氧原子构成的； （3）由图1可知，到2050年，对全球碳中和贡献最大的途径为碳替代； （4）图2技术是将二氧化碳压入地下液化封存，故属于图1中的碳封存； 二氧化碳是由二氧化碳分子构成的，分子分子之间有间隔，加压时，二氧化碳分子间间隔变小，由气态变成液态； （5）A、用太阳能、风能等清洁能源代替化石燃料的使用，能减少二氧化碳的产生，选项正确； B、天然气燃烧产生二氧化碳，所以不能减少二氧化碳的排放，选项错误； C、大力植树造林，严禁乱砍滥伐，能促进二氧化碳的吸收，减少二氧化碳的总量，选项正确； D、汽车是现阶段的主要交通工具，不能禁止，可以开发新能源汽车，如电动汽车，选项错误； 故选AC。 6．在游戏《黑神话：悟空》流量加持下，“天命人”在我市各处古建“打卡”，一时间，“古建游”火爆出圈，成为这个假期最热、最火的旅游方式.而我市也依托丰富的历史文化、古建美学、特色美食等文旅资源，持续培育打造相关文旅产品，推出的“跟着悟空去旅行”主题线路、古建研学游等受到游客好评。请分析图文信息，解答相关问题。 (1)城市建设：“煤都”大同是全国著名的旅游城市，空气质量经常能达到优，污染空气的有害气体 （填一种）的含量与几十年前相比，减少了很多.休闲景区文瀛湖，为大同这座城市提供了一个绿肺，也提供了城市的水灵魂.学习化学以后我们了解到：可用来量取文瀛湖水体积的实验仪器是 （填仪器名称）；保存文瀛湖水作为样本应选用的实验室仪器是 （填字母序号）。 a.广口瓶    b.细口瓶    c.胶头滴管 (2)城市交通：大同公交新车初体验，宇通e10纯电动空调车.相对于传统的燃油汽车，新能源汽车的推广，有利于保护环境，原因是 ；新能源公交车的驱动原理是将 转化为 。 (3)古建筑：云中古刹华严寺，是历史之珍品，是文物之精华，更是中华文化之结晶.上寺殿内满布壁画，经过数百年不褪色，是因为所用颜料的化学性质 ；去寺庙参观，很远就能闻到好闻的香火味，从微观角度分析，是因为 香的种类不一，但主要成分都有碳，请写出点燃香后发生反应的文字表达式： 。 【答案】(1) 一氧化碳 量筒 b (2) 新能源公交车不排放尾气 电能 动能 (3) 不活泼 分子在不断运动 【详解】（1）“煤都”大同污染空气的有害气体有煤不完全燃烧生成的一氧化碳；可用来量取文瀛湖水体积的实验仪器是量筒；细口瓶是盛装液体药品的装置，故保存文瀛湖水作为样本应选用的实验室仪器是细口瓶； （2）新能源汽车的推广，有利于保护环境，原因是新能源公交车不排放尾气；新能源公交车的驱动原理是将电能转化为动能； （3）壁画经过数百年不褪色，是因为所用颜料的化学性质不活泼；闻到好闻的香火味是因为分子在不断运动；碳燃烧生成二氧化碳，文字表达式为。 7．燃料的变革预示着文明的进步，人类使用燃料的大致顺序为：木柴→木炭→煤→石油→天然气。 (1)木柴：柴火灶是古代劳动人民智慧的结晶，其内部结构如图。从燃烧条件分析，通风口的作用是 ；下列关于柴火灶中烟囱的说法正确的是 (填字母序号)。 a．排走烟气，改善燃烧条件 b．若排烟口出现浓黑烟，则证明燃烧不充分 c．烟囱建高就可以消除污染 (2)煤：近日“围炉煮茶”成为热门休闲方式，若不开窗通风，煤燃烧时产生的CO会使人中毒，煤燃烧产生CO的化学方程式为 ，基本反应类型是 反应。 (3)石油：家庭使用的石油气能够被压缩到钢瓶，是因为分子之间有 。 (4)天然气：随着生活条件改善，很多家庭已经使用管道天然气，若燃烧的过程中发现火焰呈现黄色，则需要 (填“调大”或“调小”)进风口。 【答案】(1) 提供氧气(或空气) ab (2) 化合 (3)间隔 (4)调大 【详解】（1）燃烧需要可燃物、氧气及温度达到着火点以上，而通风口能提供氧气； a、烟囱能排走烟气，可使空气流通，改善燃烧条件，此选项正确； b.、柴火中含有碳元素，若排烟口出现浓黑烟，是柴火燃烧不充分生成的炭黑，则证明燃烧不充分，此选项正确； c、烟囱建高并没有从根本上消除污染，不会减少对空气的污染，此选项错误。 故选ab。 （2）煤中含有碳元素，碳不充分燃烧会生成一氧化碳，反应的化学方程式为：； 该反应为多种物质生成一种物质的反应，属于化合反应。 （3）石油气能够被压缩，是因为分子间有间隔，在加压情况下，分子间的间隔减小。 （4）若燃烧的过程中发现火焰呈现黄色，说明燃料没有充分燃烧，则需要调大进风口，提供更多的氧气，使燃料充分燃烧。 8．《千里江山图》是我国传世名画之一，宋代画家王希孟创造性地将炭黑、赭石、孔雀石、蓝铜矿等矿物颜料用在不同的画层。 (1)画作用水墨打底，保存千年而不变色，说明常温下碳的化学性质 。 (2)画作的青色用到蓝铜矿，其主要成分为Cu3(OH)2(CO3)x，其中所含金属离子的符号为 ，x= 。 (3)画作中所用的矿物颜料也可用于冶炼金属。下图为碳元素的价类转化二维图。利用图中化合物 (写化学式)的还原性冶炼赭石(主要成分为Fe2O3)，反应过程中碳元素的化合价 (填“升高”“降低”或“不变”)。 (4)若反应a~d均属同一种基本反应类型，则该反应类型为 ，其中属于吸热反应的是 (填字母)。 (5)孔雀石(主要成分为Cu2 (OH)2CO3受热分解(反应e)生成三种氧化物。其中一种为黑色固体。该反应的化学方程式为 。 【答案】(1)不活泼 (2) Cu2+ 2 (3) CO 升高 (4) 化合反应 d (5) 【详解】（1）在常温下，碳的化学性质不活泼，不易与其它物质发生化学反应，故画作用水墨打底，保存千年而不变色，说明常温下碳的化学性质不活泼。 （2）Cu3 (OH)2(CO3)x中，金属离子为铜离子，符号为Cu2+； 铜元素的化合价为+2价，氢氧根离子的化合价为-1价，碳酸根离子的化合价为-2价，根据“化合物中各元素化合价代数和为零”，则（2）×3+（-1）×2+（-2）x=0，解得x=2。 （3）一氧化碳具有还原性，一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳，反应前一氧化碳中氧元素的化合价为-2价，设碳元素的化合价为x，根据“化合物中各元素化合价代数和为零”，则x+（-2）=0，解得x=+2，而设二氧化碳中碳元素化合价为y，则y+（-2）×2=0，解得y=+4，故反应过程中碳元素的化合价升高。 （4）a的反应为碳在氧气中点燃生成二氧化碳，属于化合反应，b的反应为碳在氧气中点燃生成一氧化碳，属于化合反应，c 的反应为一氧化碳在氧气中点燃生成二氧化碳，属于化合反应，d的反应为二氧化碳和碳高温生成一氧化碳，则该反应类型为化合反应，则a~d均属于化合反应； 碳和二氧化碳的反应属于吸热反应，故选d。 （5）根据反应前后元素种类不变，则Cu2 (OH)2CO3受热分解生成二氧化碳、氧化铜和水，反应的化学方程式为。 9．碳单质及其化合物的变化与我们的生产、生活密切相关。 (1)东晋葛洪在《抱朴子》中写道“扶南出金刚，生水底石上，如钟乳状，体似紫石英，可以刻玉，人没水取之，虽铁椎之亦不能伤。”结合已学知识推断，文中所述物质“金刚”的结构可能类似于下图中的 。(填编号) (2)传统的燃烧，燃料要与空气直接接触，如下图所示的木炭在炉中的燃烧。 ①炉中蓝色火焰是 (填化学式)燃烧产生的。 ②请用化学方程式表示炉中有二氧化碳生成的反应： ， 。 ③在空气充足的条件下，此炉排放的炉气中，含量较多的是 、 (填化学式)和CO2。 【答案】(1)a (2) CO C+O2CO2 2CO+O22CO2 O2 N2 【详解】（1）题干中提到的金刚，能刻玉，硬度大，和我们教材中的金刚石相似，金刚石的结构是a所示； （2）木炭在炉子中从下至上依次发生了C+O2CO2 、C+CO22CO、2CO+O22CO2，故蓝色火焰是CO燃烧产生的；有二氧化碳产生的反应是C+O2CO2，2CO+O22CO2； 木炭在空气充足的条件下，燃烧生成二氧化碳，又因空气的主要成分是氮气和氧气，氮气不参与反应，氧气在空气充足条件也会有剩余，故此炉排放的炉气中，含量较多的是O2、N2和CO2。 10．阅读下列材料，并回答问题： “液态阳光”是指将清洁的太阳能转化为可储存、可运输的燃料。中国科学家通过单核锰催化剂，将水和二氧化碳转化成甲烷，最终转化为甲醇（CH3OH），为实现“液态阳光”迈出了关键一步，其流程如下图所示。用甲醇燃料代替煤炭作为燃料，排放的PM2.5将减少80%以上，氮氧化物减少90%以上，可助力中国完成碳中和目标。 (1)用甲醇燃料代替煤炭作为燃料，可以减少 （写一种）的排放，从而减少对空气的污染，助力中国完成碳中和目标。 (2)“液态阳光”，就是人工模拟光合作用，辅之以催化剂，将太阳能变成液体燃料甲醇，这个过程是将太阳能转化为 能。 (3)光伏发电产生的电能用于电解水，写出对应的化学方程式 。 (4)“液态阳光”的制备过程中，能够循环使用的物质是 （填化学式）。 (5)下列有关“液态阳光”的说法正确的是 。 A．CO2和H2O转化为“液态阳光”过程中同时吸收能量 B．“液态阳光”技术的发展有助于实现能源的可持续利用 C．单核锰催化剂在加快水和二氧化碳转化成甲烷的过程中质量增加 D．“液态阳光”技术可应对化石燃料枯竭的能源需求和气候变化 【答案】(1)PM2.5/氮氧化物/二氧化碳 (2)化学 (3) (4)H2O (5)ABD 【详解】（1）根据题目信息，用甲醇燃料代替煤炭作为燃料，排放的PM2.5将减少80%以上，氮氧化物减少90%以上，可助力中国完成碳中和目标，可知用甲醇燃料代替煤炭作为燃料，可以减少PM2.5、氮氧化物、CO2的排放，故填：PM2.5或氮氧化物或二氧化碳。 （2）将太阳能变成液体燃料甲醇，这个过程是将太阳能转化为燃料中蕴含的化学能。 （3）水在通电条件下分解生成氢气、氧气，化学方程式为：。 （4）根据图像，“液态阳光”的制备过程中，H2O既是反应物又是生成物，所以能够循环使用的物质是H2O。 （5）A、CO2和H2O转化为“液态阳光”需要阳光，该过程吸收能量，A选项正确； B、“液态阳光”技术将清洁的太阳能转化为可储存、可运输的燃料，其发展有助于实现能源可持续利用，B选项正确； C、单核锰作为催化剂，在化学反应前后其质量、化学性质都不发生改变，C选项错误； D、“液态阳光”技术将清洁的太阳能转化为可储存、可运输的燃料，同时消耗二氧化碳，可应对化石燃料枯竭的能源需求和气候变化，D选项正确。 故选：ABD。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！13 学科网（北京）股份有限公司 $$