内容正文:
跨学科实践活动5 基于碳中和理念设计低碳行动方案[答案P27]
1.(襄阳二模)全球气候变暖问题日益严重,实现碳中和开展低碳行动是应对全球变暖的有效措施。某化学学习小组开展基于碳中和理念设计低碳行动方案的实践活动。
(1)小组同学查阅资料了解到大气中二氧化碳来源有化石燃料的燃烧(合理即可)(任写一种即可)。
(2)测定不同环境中的二氧化碳含量。
小组同学利用课外时间用二氧化碳浓度传感器分别测定了相同时间段(15时)教室内、森林中,以及燃煤发电厂的废气中二氧化碳含量如图甲所示:
图示三个环境中,森林中二氧化碳浓度最低的原因是绿色植物光合作用吸收二氧化碳。
(3)了解工厂低碳新技术:小组同学通过查阅资料了解到目前有一种新技术可有效分离工厂烟气中的二氧化碳,得到纯净的二氧化碳。技术过程如图乙所示:
利用氨水与二氧化碳在一定温度下会反应生成碳酸氢铵。当温度升高至38 ℃~60 ℃,碳酸氢铵会分解。“吸收塔”中采用喷淋的方式目的是增大氨水与二氧化碳的接触面积,使反应更充分,该反应温度不宜过高的原因是温度过高会导致碳酸氢铵分解,降低产率。
(4)举出一种在日常生活中符合低碳理念的行为
出行优先乘坐公共交通(或随手关灯、纸张双面使用、植树造林等,合理即可)。
2.某小组同学基于碳中和理念设计低碳行动方案。
图1
图2
图3
图4
I.“碳”素发现
(1)图1是地球表面温度变化和大气二氧化碳浓度的变化趋势示意图。图1中可作为“二氧化碳排放量的增加会导致地球表面温度上升”的证据的是随着大气二氧化碳浓度的增加,地球表面温度呈上升趋势。
Ⅱ.物理固“碳”
(2)如图2,将海水注入充满CO2气体的集气瓶中,振荡。若观察到气球变大的现象,则证明海水可以吸收CO2。
Ⅲ.捕风捉“碳”
(3)同学们设计了一个简易的CO2捕捉器,如图3所示。在吸风机纱布上涂抹一层吸碳剂[5 mL水和2 g Ca(OH)2混合制得]进行实验,一段时间后发现纱布变硬,吸风效果变差,原因可能是Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O(用化学方程式表示)。
Ⅳ.“碳”寻转化
(4)一定条件下,可将二氧化碳和氢气在催化剂表面转化为清洁的液体燃料甲醇(CH3OH)和水,该反应在有、无分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图4所示。为提高甲醇的产率,合成甲醇应选择的最佳条件为有分子筛膜、210 ℃。
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