2026年同步测控优化设计九年级化学上册人教版第113页答案
温室效应增强引起的气候异常变化是人类面临的全球性问题。我国由此提出碳达峰和碳中和目标,体现了中国的大国责任与担当。
(1)“碳达峰”与“碳中和”中的“碳”指的是二氧化碳,实验室制取二氧化碳的化学方程式是
CaCO₃ + 2HCl === CaCl₂ + H₂O + CO₂↑
。
(2)自然界中消耗二氧化碳的途径有绿色植物等的光合作用和海水吸收。海水吸收二氧化碳时反应的化学方程式为
CO₂ + H₂O === H₂CO₃
。
(3)实现“碳中和”可以从下面几方面进行。
Ⅰ.“碳减排”。
①使用氢能源能有效实现“碳减排”。我国科学家研究的一种储氢、释氢材料为$\ce{AlH_{3}}$,其中释放氢能原理是利用$\ce{AlH_{3}}$与$\ce{H_{2}O}$发生反应生成氢气和物质A,则物质A的元素组成情况是
一定含有铝元素和氧元素,可能含有氢元素
。
Ⅱ.“碳捕获”。
同学们设计了一个简易二氧化碳捕捉器,流程如图。

②此方法中采用“喷雾”的优点是
增大接触面积,使反应更快、更充分
。
③捕捉二氧化碳的化学方程式是
CO₂ + Ca(OH)₂ === CaCO₃↓ + H₂O
。
④二氧化碳可被压缩成液态,封存在地质结构中。从微观角度解释二氧化碳能被压缩成液态的原因是
压强增大,分子间的间隔变小
。
Ⅲ.“碳转化”。
某团队开发出了镍基双金属催化剂,将二氧化碳和甲烷两种气体转化成两种燃料,反应过程如图所示。

⑤由上图可知,一个甲烷分子是由
1个碳原子和4个氢原子
构成的。
⑥反应一段时间后,催化剂的催化效果降低的原因是
反应过程中有碳覆盖在催化剂表面,阻碍了反应的进行
。
113

答案

(1) CaCO₃ + 2HCl === CaCl₂ + H₂O + CO₂↑
(2) CO₂ + H₂O === H₂CO₃
(3) ① 一定含有铝元素和氧元素,可能含有氢元素
② 增大接触面积,使反应更快、更充分
③ CO₂ + Ca(OH)₂ === CaCO₃↓ + H₂O
④ 压强增大,分子间的间隔变小
⑤ 1个碳原子和4个氢原子
⑥ 反应过程中有碳覆盖在催化剂表面,阻碍了反应的进行

解析

【分析】
本题围绕碳中和相关化学知识展开,需结合实验室制二氧化碳、二氧化碳性质、质量守恒定律、分子特性、催化剂原理等知识点逐一分析:
1. 实验室制取二氧化碳用碳酸钙与稀盐酸反应;
2. 海水吸收二氧化碳是二氧化碳与水生成碳酸;
3. ①根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变分析物质A的元素组成;
②“喷雾”可增大反应物接触面积,提升反应效果;
③简易捕捉二氧化碳用氢氧化钙溶液,反应生成碳酸钙沉淀和水;
④气体分子间间隔大,压强增大时间隔变小,故二氧化碳可压缩成液态;
⑤根据甲烷化学式确定分子构成;
⑥催化剂表面被碳覆盖会阻碍反应,降低催化效果。
【解析】
(1) 实验室制取二氧化碳的反应物为碳酸钙和稀盐酸,反应的化学方程式为:$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}↑}$;
(2) 海水吸收二氧化碳时,二氧化碳与水反应生成碳酸,化学方程式为:$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$;
(3) ①根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,$\ce{AlH_{3}}$含Al、H元素,$\ce{H_{2}O}$含H、O元素,反应生成$\ce{H_{2}}$(含H),故物质A一定含Al、O元素,可能含H元素;
②“喷雾”能增大二氧化碳与捕捉剂的接触面积,使反应更快、更充分;
③简易捕捉二氧化碳用氢氧化钙溶液,反应的化学方程式为:$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$;
④二氧化碳是气体,分子间间隔较大,压强增大时分子间间隔变小,因此可被压缩成液态;
⑤甲烷的化学式为$\ce{CH_{4}}$,一个甲烷分子由1个碳原子和4个氢原子构成;
⑥反应过程中会有碳覆盖在催化剂表面,阻碍反应物与催化剂接触,导致催化效果降低。
【答案】
(1) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl === CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}↑}$
(2) $\ce{CO_{2} + H_{2}O === H_{2}CO_{3}}$
(3) ①一定含有铝元素和氧元素,可能含有氢元素;②增大接触面积,使反应更快、更充分;③$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} === CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$;④压强增大,分子间的间隔变小;⑤1个碳原子和4个氢原子;⑥反应过程中有碳覆盖在催化剂表面,阻碍了反应的进行
【知识点】
化学方程式书写、质量守恒定律、分子的性质
【点评】
本题结合“碳达峰、碳中和”热点,考察二氧化碳相关基础化学知识,知识点贴合实际应用,有助于学生理解化学在环境问题中的作用。
【难度系数】
0.7