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6. 二氧化碳的封存、捕集、利用是实现碳中和的重要途径。
（1）“碳”封存：海洋封存是实现“碳中和”的途径之一，其原理是利用二氧化碳能溶于水的性质来吸收二氧化碳。海洋封存会导致海水酸化，其原因是（用化学方程式表示）
（2）“碳”捕集：① 用NaOH溶液吸收。NaOH溶液吸收CO₂生成NaHCO₃，NaHCO₃受热生成碳酸钠、水和二氧化碳。反应的化学方程式分别为
② 用CaO吸收。如图1所示的方法可循环获得疏松的氧化钙，利于捕集CO₂。写出反应I的化学方程式
（3）“碳”利用：CO₂和H₂在一定条件下转化为CH₄的过程如图2所示（虚线处部分中间产物略去），可实现CO₂的再利用。
① 该反应中，除CH₄外，另一种生成物为
② 天然气（主要成分为CH₄）已成为广大居民的生活常用燃料，CH₄在空气中燃烧时
（1）“碳”封存：海洋封存是实现“碳中和”的途径之一，其原理是利用二氧化碳能溶于水的性质来吸收二氧化碳。海洋封存会导致海水酸化，其原因是（用化学方程式表示）
$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
。（2）“碳”捕集：① 用NaOH溶液吸收。NaOH溶液吸收CO₂生成NaHCO₃，NaHCO₃受热生成碳酸钠、水和二氧化碳。反应的化学方程式分别为
$\ce{NaOH + CO_{2} = NaHCO_{3}}$
、$\ce{2NaHCO_{3} \xlongequal{\Delta} Na_{2}CO_{3} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
。② 用CaO吸收。如图1所示的方法可循环获得疏松的氧化钙，利于捕集CO₂。写出反应I的化学方程式
$\ce{CO_{2} + CaO = CaCO_{3}}$
。疏松多孔的氧化钙比起块状的氧化钙更利于捕集CO₂的原因是疏松的氧化钙能增大它与二氧化碳的接触面积
。（3）“碳”利用：CO₂和H₂在一定条件下转化为CH₄的过程如图2所示（虚线处部分中间产物略去），可实现CO₂的再利用。
① 该反应中，除CH₄外，另一种生成物为
$\ce{H_{2}O}$
（写化学式），MgO的作用是催化
。② 天然气（主要成分为CH₄）已成为广大居民的生活常用燃料，CH₄在空气中燃烧时
放出
（选填“吸收”或“放出”）热量。CH₄完全燃烧生成二氧化碳和水。假如一天做饭消耗含0.16 kg CH₄的天然气，则排放二氧化碳的质量是多少？（写出计算过程）答案
6. (1) $\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$ (2) ① $\ce{NaOH + CO_{2} = NaHCO_{3}}$ $\ce{2NaHCO_{3} \xlongequal{\Delta} Na_{2}CO_{3} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$ ② $\ce{CO_{2} + CaO = CaCO_{3}}$ 疏松的氧化钙能增大它与二氧化碳的接触面积 (3) $\ce{H_{2}O}$ 催化 放出 0.44 kg
解析
【分析】
本题围绕碳中和的碳封存、捕集、利用展开，考查化学方程式书写、物质性质、催化剂及化学计算等知识点。解题思路如下：
1. （1）问：海水酸化源于CO₂溶于水生成碳酸，需回忆CO₂与水反应的化学方程式；
2. （2）①问：NaOH吸收CO₂直接生成NaHCO₃，NaHCO₃受热分解生成碳酸钠、水和CO₂，注意反应条件与气体符号；
②问：CaO吸收CO₂生成CaCO₃，疏松氧化钙利于捕集是因为增大了与CO₂的接触面积；
3. （3）①问：根据质量守恒定律，CO₂与H₂反应生成CH₄时，另一种生成物含H、O元素，MgO在反应中起催化作用；
②问：甲烷燃烧为放热反应，利用CH₄燃烧的化学方程式，通过已知CH₄质量计算生成CO₂的质量，需规范计算步骤。
【解析】
（1）二氧化碳与水反应生成碳酸，使海水酸化，化学方程式为：$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$；
（2）①NaOH与CO₂反应生成NaHCO₃，化学方程式：$\ce{NaOH + CO_{2} = NaHCO_{3}}$；NaHCO₃受热分解，条件为加热，生成碳酸钠、水和CO₂，化学方程式：$\ce{2NaHCO_{3} \xlongequal{\Delta} Na_{2}CO_{3} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$；
②CaO吸收CO₂生成CaCO₃，化学方程式：$\ce{CO_{2} + CaO = CaCO_{3}}$；疏松多孔的氧化钙能增大与CO₂的接触面积，使反应更充分，利于捕集；
（3）①根据质量守恒定律，CO₂和H₂反应生成CH₄，另一种生成物为$\ce{H_{2}O}$；MgO在反应中起催化作用；
②CH₄在空气中燃烧放出热量；计算过程：设生成CO₂的质量为x，
$\ce{CH_{4} + 2O_{2} \xlongequal{点燃} CO_{2} + 2H_{2}O}$
16 44
0.16 kg x
$\frac{16}{44} = \frac{0.16\ \mathrm{kg}}{x}$，解得x=0.44 kg。
【答案】
(1) $\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
(2) ① $\ce{NaOH + CO_{2} = NaHCO_{3}}$；$\ce{2NaHCO_{3} \xlongequal{\Delta} Na_{2}CO_{3} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
② $\ce{CO_{2} + CaO = CaCO_{3}}$；疏松的氧化钙能增大它与二氧化碳的接触面积
(3) ① $\ce{H_{2}O}$；催化
② 放出；0.44 kg
【知识点】
化学方程式书写、二氧化碳的性质、根据化学方程式计算
【点评】
本题以碳中和为背景，将碳的封存、捕集、利用与初中化学核心知识点结合，考查学生对化学方程式的掌握、物质性质的理解及化学计算能力，综合性较强，是初中化学的常考题型。
【难度系数】
0.6
本题围绕碳中和的碳封存、捕集、利用展开，考查化学方程式书写、物质性质、催化剂及化学计算等知识点。解题思路如下：
1. （1）问：海水酸化源于CO₂溶于水生成碳酸，需回忆CO₂与水反应的化学方程式；
2. （2）①问：NaOH吸收CO₂直接生成NaHCO₃，NaHCO₃受热分解生成碳酸钠、水和CO₂，注意反应条件与气体符号；
②问：CaO吸收CO₂生成CaCO₃，疏松氧化钙利于捕集是因为增大了与CO₂的接触面积；
3. （3）①问：根据质量守恒定律，CO₂与H₂反应生成CH₄时，另一种生成物含H、O元素，MgO在反应中起催化作用；
②问：甲烷燃烧为放热反应，利用CH₄燃烧的化学方程式，通过已知CH₄质量计算生成CO₂的质量，需规范计算步骤。
【解析】
（1）二氧化碳与水反应生成碳酸，使海水酸化，化学方程式为：$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$；
（2）①NaOH与CO₂反应生成NaHCO₃，化学方程式：$\ce{NaOH + CO_{2} = NaHCO_{3}}$；NaHCO₃受热分解，条件为加热，生成碳酸钠、水和CO₂，化学方程式：$\ce{2NaHCO_{3} \xlongequal{\Delta} Na_{2}CO_{3} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$；
②CaO吸收CO₂生成CaCO₃，化学方程式：$\ce{CO_{2} + CaO = CaCO_{3}}$；疏松多孔的氧化钙能增大与CO₂的接触面积，使反应更充分，利于捕集；
（3）①根据质量守恒定律，CO₂和H₂反应生成CH₄，另一种生成物为$\ce{H_{2}O}$；MgO在反应中起催化作用；
②CH₄在空气中燃烧放出热量；计算过程：设生成CO₂的质量为x，
$\ce{CH_{4} + 2O_{2} \xlongequal{点燃} CO_{2} + 2H_{2}O}$
16 44
0.16 kg x
$\frac{16}{44} = \frac{0.16\ \mathrm{kg}}{x}$，解得x=0.44 kg。
【答案】
(1) $\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
(2) ① $\ce{NaOH + CO_{2} = NaHCO_{3}}$；$\ce{2NaHCO_{3} \xlongequal{\Delta} Na_{2}CO_{3} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
② $\ce{CO_{2} + CaO = CaCO_{3}}$；疏松的氧化钙能增大它与二氧化碳的接触面积
(3) ① $\ce{H_{2}O}$；催化
② 放出；0.44 kg
【知识点】
化学方程式书写、二氧化碳的性质、根据化学方程式计算
【点评】
本题以碳中和为背景，将碳的封存、捕集、利用与初中化学核心知识点结合，考查学生对化学方程式的掌握、物质性质的理解及化学计算能力，综合性较强，是初中化学的常考题型。
【难度系数】
0.6
