登录
2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和，是中国应对气候变化的战略目标。某小组对二氧化碳的来源、吸收、转化以及低碳措施产生了兴趣，为此开启了“低碳行动”项目化学习探究之旅。
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
所示实验，放在阳光下照射，观察水柱的移动情况。
【实验现象】
(1)红墨水水柱向
【实验结论】
炒菜后空气中二氧化碳含量增多，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】
(2)
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容积的蒸馏水，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.取少量软塑料瓶中的液体于试管中，向试管中滴加紫色石蕊溶液，振荡
【反思评价】
(3)实验中发生反应的化学方程式为
(4)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：
任务三：设计低碳行动方案
(5)
低碳途径 低碳行动具体措施
减少二氧化碳排放 优化交通方式，减少开私家车等
促进二氧化碳吸收 植树造林，利用绿色植物的
二氧化碳的转化和封存 二氧化碳与氨气($\ce{NH_{3}}$)在高温、高压下可以合成尿素[$\ce{CO(NH_{2})_{2}}$]，同时生成水，化学方程式为
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
所示实验，放在阳光下照射，观察水柱的移动情况。【实验现象】
(1)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增多，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】
(2)
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容积的蒸馏水，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
能溶于水
Ⅱ.取少量软塑料瓶中的液体于试管中，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】
(3)实验中发生反应的化学方程式为
$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
。(4)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，纸花不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊溶液变红
（简述实验过程及现象）。任务三：设计低碳行动方案
(5)
低碳途径 低碳行动具体措施
减少二氧化碳排放 优化交通方式，减少开私家车等
促进二氧化碳吸收 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 二氧化碳与氨气($\ce{NH_{3}}$)在高温、高压下可以合成尿素[$\ce{CO(NH_{2})_{2}}$]，同时生成水，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
(1)左
(2)Ⅰ.能溶于水 Ⅱ.溶液变红
(3)$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
(4)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，纸花不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊溶液变红
(5)光合；$\ce{CO_{2} + 2NH_{3}\xlongequal{高温、高压}CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$
(2)Ⅰ.能溶于水 Ⅱ.溶液变红
(3)$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
(4)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，纸花不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊溶液变红
(5)光合；$\ce{CO_{2} + 2NH_{3}\xlongequal{高温、高压}CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$
解析
【分析】
本题围绕“低碳行动”项目化学习，考查二氧化碳的相关性质及应用。解题思路如下：
(1) 明确两个塑料瓶分别收集炒菜前（左）和炒菜后（右）的气体，置于阳光下时，气体受热膨胀，炒菜后气体中CO₂含量增多，导致右侧瓶内气体压强大于左侧，据此判断水柱移动方向；
(2) Ⅰ：软塑料瓶变瘪说明瓶内压强减小，结合CO₂的溶解性分析物理性质；Ⅱ：CO₂与水反应生成酸性物质，分析石蕊溶液的变色情况；
(3) 回忆CO₂与水反应的化学方程式，正确书写；
(4) 需设计对比实验，排除CO₂或水单独使石蕊变色的可能，完善实验结论；
(5) 结合绿色植物的生理作用，以及质量守恒定律配平化学方程式。
【解析】
(1) 两个相同塑料瓶分别收集炒菜前（左）和炒菜后（右）的气体，置于阳光下照射，气体受热膨胀，炒菜后灶台旁气体中CO₂含量增多，导致右侧瓶内气体压强大于左侧，因此红墨水水柱向左移动；
(2) Ⅰ：向充满CO₂的软塑料瓶中注入蒸馏水振荡，瓶内CO₂溶于水，气体减少，压强减小，外界大气压使软塑料瓶变瘪，说明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，因此观察到溶液变红；
(3) CO₂与水反应生成碳酸，化学方程式为$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$；
(4) 要证明CO₂与水发生化学反应，需排除CO₂和水单独使石蕊变色的可能，补充对比实验：将用紫色石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入干燥的CO₂气体中，纸花不变色，说明CO₂不能使紫色石蕊溶液变红，结合步骤Ⅱ的现象，可证明是CO₂与水反应的产物使石蕊变红；
(5) 绿色植物通过光合作用吸收大气中的CO₂；根据质量守恒定律，CO₂与NH₃在高温、高压下反应生成尿素和水，配平后化学方程式为$\ce{CO_{2} + 2NH_{3}\xlongequal{高温、高压}CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$。
【答案】
(1)左
(2)Ⅰ.能溶于水；Ⅱ.溶液变红
(3)$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
(4)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，纸花不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊溶液变红
(5)光合；$\ce{CO_{2} + 2NH_{3}\xlongequal{高温、高压}CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$
【知识点】
二氧化碳的性质、化学方程式书写、光合作用
【点评】
本题以“低碳行动”项目化学习为情境，将二氧化碳的来源、吸收、转化等知识融入实验探究，注重考查学生的实验分析能力、对比实验设计能力及化学用语的规范书写，贴近生活实际，是一道综合性较强的基础探究题。
【难度系数】
0.7
本题围绕“低碳行动”项目化学习，考查二氧化碳的相关性质及应用。解题思路如下：
(1) 明确两个塑料瓶分别收集炒菜前（左）和炒菜后（右）的气体，置于阳光下时，气体受热膨胀，炒菜后气体中CO₂含量增多，导致右侧瓶内气体压强大于左侧，据此判断水柱移动方向；
(2) Ⅰ：软塑料瓶变瘪说明瓶内压强减小，结合CO₂的溶解性分析物理性质；Ⅱ：CO₂与水反应生成酸性物质，分析石蕊溶液的变色情况；
(3) 回忆CO₂与水反应的化学方程式，正确书写；
(4) 需设计对比实验，排除CO₂或水单独使石蕊变色的可能，完善实验结论；
(5) 结合绿色植物的生理作用，以及质量守恒定律配平化学方程式。
【解析】
(1) 两个相同塑料瓶分别收集炒菜前（左）和炒菜后（右）的气体，置于阳光下照射，气体受热膨胀，炒菜后灶台旁气体中CO₂含量增多，导致右侧瓶内气体压强大于左侧，因此红墨水水柱向左移动；
(2) Ⅰ：向充满CO₂的软塑料瓶中注入蒸馏水振荡，瓶内CO₂溶于水，气体减少，压强减小，外界大气压使软塑料瓶变瘪，说明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，因此观察到溶液变红；
(3) CO₂与水反应生成碳酸，化学方程式为$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$；
(4) 要证明CO₂与水发生化学反应，需排除CO₂和水单独使石蕊变色的可能，补充对比实验：将用紫色石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入干燥的CO₂气体中，纸花不变色，说明CO₂不能使紫色石蕊溶液变红，结合步骤Ⅱ的现象，可证明是CO₂与水反应的产物使石蕊变红；
(5) 绿色植物通过光合作用吸收大气中的CO₂；根据质量守恒定律，CO₂与NH₃在高温、高压下反应生成尿素和水，配平后化学方程式为$\ce{CO_{2} + 2NH_{3}\xlongequal{高温、高压}CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$。
【答案】
(1)左
(2)Ⅰ.能溶于水；Ⅱ.溶液变红
(3)$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
(4)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，纸花不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊溶液变红
(5)光合；$\ce{CO_{2} + 2NH_{3}\xlongequal{高温、高压}CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$
【知识点】
二氧化碳的性质、化学方程式书写、光合作用
【点评】
本题以“低碳行动”项目化学习为情境，将二氧化碳的来源、吸收、转化等知识融入实验探究，注重考查学生的实验分析能力、对比实验设计能力及化学用语的规范书写，贴近生活实际，是一道综合性较强的基础探究题。
【难度系数】
0.7
