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综合运用·融合
某小组对二氧化碳的来源、吸收、转化以及低碳措施产生兴趣，开启了“低碳行动”项目式学习探究之旅。
任务一:探究家庭中二氧化碳的来源。
【设计并进行实验】同学们走进厨房，用两个相同的塑料瓶分别收集了燃气灶炒菜前后灶台旁的气体。设计如图1所示实验，放在阳光下照射，观察水柱的移动情况。(温馨提示:阳光照射下，密闭环境中富含二氧化碳的气体比普通空气升温更快)
【实验现象】红墨水水柱向
【实验结论】炒菜后空气中二氧化碳含量升高，说明燃气燃烧产生了二氧化碳。
任务二:实验室模拟吸收二氧化碳的原理。
【设计实验】
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| --- | --- | --- |
| Ⅰ. 如图2所示:向充满二氧化碳的软塑料瓶中注入约三分之一体积的蒸馏水，立即旋紧瓶盖后，振荡 | 软塑料瓶变瘪 | 二氧化碳的物理性质是
| Ⅱ. 取少量振荡后的液体于试管中，向试管中滴加紫色石蕊溶液，振荡 |
【反思评价】
(1)实验中发生反应的化学方程式为
(2)甲同学认为步骤Ⅱ不能证明二氧化碳与水发生了化学反应，还有待完善，请你补充一个对比实验：
（描述实验过程、现象及结论）。
任务三:制订低碳行动方案。
通过该项目的探究，小组同学对低碳行动有了新的认识，请补充完整。
| 低碳途径 | 低碳行动具体措施 |
| --- | --- |
| 减少二氧化碳的排放 | 请举出一种具体做法：
| 促进二氧化碳的吸收 | 植树造林，利用绿色植物的
|
| 二氧化碳的转化和封存 | 二氧化碳与氨($\ce{NH_{3}}$)在高温、高压下可以合成尿素[$\ce{CO(NH_{2})_{2}}$]，同时生成水，该反应的化学方程式为
某小组对二氧化碳的来源、吸收、转化以及低碳措施产生兴趣，开启了“低碳行动”项目式学习探究之旅。
任务一:探究家庭中二氧化碳的来源。
【设计并进行实验】同学们走进厨房，用两个相同的塑料瓶分别收集了燃气灶炒菜前后灶台旁的气体。设计如图1所示实验，放在阳光下照射，观察水柱的移动情况。(温馨提示:阳光照射下，密闭环境中富含二氧化碳的气体比普通空气升温更快)
【实验现象】红墨水水柱向
左
(填“左”或“右”)边移动。【实验结论】炒菜后空气中二氧化碳含量升高，说明燃气燃烧产生了二氧化碳。
任务二:实验室模拟吸收二氧化碳的原理。
【设计实验】
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| --- | --- | --- |
| Ⅰ. 如图2所示:向充满二氧化碳的软塑料瓶中注入约三分之一体积的蒸馏水，立即旋紧瓶盖后，振荡 | 软塑料瓶变瘪 | 二氧化碳的物理性质是
二氧化碳能溶于水
|| Ⅱ. 取少量振荡后的液体于试管中，向试管中滴加紫色石蕊溶液，振荡 |
溶液变红
| 二氧化碳能与水反应 |【反思评价】
(1)实验中发生反应的化学方程式为
$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
。(2)甲同学认为步骤Ⅱ不能证明二氧化碳与水发生了化学反应，还有待完善，请你补充一个对比实验：
将用紫色石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入二氧化碳气体中，紫色石蕊纸花不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊纸花变色
（描述实验过程、现象及结论）。
任务三:制订低碳行动方案。
通过该项目的探究，小组同学对低碳行动有了新的认识，请补充完整。
| 低碳途径 | 低碳行动具体措施 |
| --- | --- |
| 减少二氧化碳的排放 | 请举出一种具体做法：
乘坐公共交通工具出行(或开发利用新能源等，合理即可)
|| 促进二氧化碳的吸收 | 植树造林，利用绿色植物的
光合
作用吸收大气中的$\ce{CO_{2}}$ || 二氧化碳的转化和封存 | 二氧化碳与氨($\ce{NH_{3}}$)在高温、高压下可以合成尿素[$\ce{CO(NH_{2})_{2}}$]，同时生成水，该反应的化学方程式为
$\ce{CO_{2} + 2NH_{3}\xlongequal{高温、高压}CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$
|答案
任务一：左
任务二【设计实验】
Ⅰ. 二氧化碳能溶于水
Ⅱ. 溶液变红
【反思评价】
(1)$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
(2)将用紫色石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入二氧化碳气体中，紫色石蕊纸花不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊纸花变色
任务三：
减少二氧化碳的排放：乘坐公共交通工具出行(或开发利用新能源等，合理即可)
促进二氧化碳的吸收：光合
二氧化碳的转化和封存：$\ce{CO_{2} + 2NH_{3}\xlongequal{高温、高压}CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$
任务二【设计实验】
Ⅰ. 二氧化碳能溶于水
Ⅱ. 溶液变红
【反思评价】
(1)$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
(2)将用紫色石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入二氧化碳气体中，紫色石蕊纸花不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊纸花变色
任务三：
减少二氧化碳的排放：乘坐公共交通工具出行(或开发利用新能源等，合理即可)
促进二氧化碳的吸收：光合
二氧化碳的转化和封存：$\ce{CO_{2} + 2NH_{3}\xlongequal{高温、高压}CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$
解析
【分析】
本题围绕“低碳行动”项目式探究，分三个任务展开，解题思路如下：
1. 任务一：对比炒菜前后灶台旁气体的CO₂含量，结合题目提示“阳光照射下，富含CO₂的气体比普通空气升温更快”，分析两瓶内压强变化，判断水柱移动方向。
2. 任务二：根据CO₂的溶解性分析步骤Ⅰ的物理性质；利用CO₂与水反应生成碳酸（酸能使紫色石蕊变红）分析步骤Ⅱ的现象；反思部分需明确CO₂使石蕊变色的干扰，设计对比实验排除CO₂本身的影响，正确书写反应的化学方程式。
3. 任务三：结合生活实际列举减少CO₂排放的措施，利用绿色植物的光合作用吸收CO₂，根据反应物、生成物及反应条件正确书写合成尿素的化学方程式。
【解析】
任务一：
炒菜后灶台旁气体中CO₂含量更高，阳光照射下，CO₂含量高的瓶内气体升温更快，瓶内压强更大，因此红墨水水柱向压强更小的左侧移动，故填“左”。
任务二【设计实验】：
Ⅰ. 向充满CO₂的软塑料瓶中注入蒸馏水振荡，瓶变瘪，说明CO₂溶于水使瓶内压强减小，故CO₂的物理性质是能溶于水；
Ⅱ. CO₂与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，能使紫色石蕊溶液变红，故现象为溶液变红。
【反思评价】：
(1) CO₂与水反应生成碳酸，化学方程式为$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$；
(2) 需排除CO₂本身使石蕊变色的可能，对比实验为：将用紫色石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入二氧化碳气体中，紫色石蕊纸花不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊纸花变色，证明是CO₂与水反应的产物使石蕊变红。
任务三：
减少CO₂排放的具体做法如乘坐公共交通工具出行（合理即可）；绿色植物通过光合作用吸收CO₂；CO₂与NH₃在高温、高压下合成尿素和水，化学方程式为$\ce{CO_{2} + 2NH_{3}\xlongequal{高温、高压}CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$。
【答案】
任务一：左
任务二【设计实验】
Ⅰ. 二氧化碳能溶于水
Ⅱ. 溶液变红
【反思评价】
(1)$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
(2)将用紫色石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入二氧化碳气体中，紫色石蕊纸花不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊纸花变色
任务三：
减少二氧化碳的排放：乘坐公共交通工具出行(或开发利用新能源等，合理即可)
促进二氧化碳的吸收：光合
二氧化碳的转化和封存：$\ce{CO_{2} + 2NH_{3}\xlongequal{高温、高压}CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$
【知识点】
二氧化碳的性质、化学方程式书写、低碳措施
【点评】
本题以项目式学习为载体，结合生活实际和实验探究，全面考查二氧化碳的性质、实验设计、化学方程式书写及低碳相关知识，注重学生的实验分析能力和知识应用能力，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕“低碳行动”项目式探究，分三个任务展开，解题思路如下：
1. 任务一：对比炒菜前后灶台旁气体的CO₂含量，结合题目提示“阳光照射下，富含CO₂的气体比普通空气升温更快”，分析两瓶内压强变化，判断水柱移动方向。
2. 任务二：根据CO₂的溶解性分析步骤Ⅰ的物理性质；利用CO₂与水反应生成碳酸（酸能使紫色石蕊变红）分析步骤Ⅱ的现象；反思部分需明确CO₂使石蕊变色的干扰，设计对比实验排除CO₂本身的影响，正确书写反应的化学方程式。
3. 任务三：结合生活实际列举减少CO₂排放的措施，利用绿色植物的光合作用吸收CO₂，根据反应物、生成物及反应条件正确书写合成尿素的化学方程式。
【解析】
任务一：
炒菜后灶台旁气体中CO₂含量更高，阳光照射下，CO₂含量高的瓶内气体升温更快，瓶内压强更大，因此红墨水水柱向压强更小的左侧移动，故填“左”。
任务二【设计实验】：
Ⅰ. 向充满CO₂的软塑料瓶中注入蒸馏水振荡，瓶变瘪，说明CO₂溶于水使瓶内压强减小，故CO₂的物理性质是能溶于水；
Ⅱ. CO₂与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，能使紫色石蕊溶液变红，故现象为溶液变红。
【反思评价】：
(1) CO₂与水反应生成碳酸，化学方程式为$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$；
(2) 需排除CO₂本身使石蕊变色的可能，对比实验为：将用紫色石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入二氧化碳气体中，紫色石蕊纸花不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊纸花变色，证明是CO₂与水反应的产物使石蕊变红。
任务三：
减少CO₂排放的具体做法如乘坐公共交通工具出行（合理即可）；绿色植物通过光合作用吸收CO₂；CO₂与NH₃在高温、高压下合成尿素和水，化学方程式为$\ce{CO_{2} + 2NH_{3}\xlongequal{高温、高压}CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$。
【答案】
任务一：左
任务二【设计实验】
Ⅰ. 二氧化碳能溶于水
Ⅱ. 溶液变红
【反思评价】
(1)$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
(2)将用紫色石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入二氧化碳气体中，紫色石蕊纸花不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊纸花变色
任务三：
减少二氧化碳的排放：乘坐公共交通工具出行(或开发利用新能源等，合理即可)
促进二氧化碳的吸收：光合
二氧化碳的转化和封存：$\ce{CO_{2} + 2NH_{3}\xlongequal{高温、高压}CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$
【知识点】
二氧化碳的性质、化学方程式书写、低碳措施
【点评】
本题以项目式学习为载体，结合生活实际和实验探究，全面考查二氧化碳的性质、实验设计、化学方程式书写及低碳相关知识，注重学生的实验分析能力和知识应用能力，难度适中。
【难度系数】
0.6
