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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。
(2)自然界中消耗二氧化碳的途径有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。
(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。
情况是。
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。
③捕捉二氧化碳的化学方程式是。
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。
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。
⑤一个甲烷分子是由构成的。
⑥反应一段时间后，催化剂的催化效果降低的原因是。
(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。
(2)自然界中消耗二氧化碳的途径有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。
(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。
情况是。
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。
③捕捉二氧化碳的化学方程式是。
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。
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。
⑤一个甲烷分子是由构成的。
⑥反应一段时间后，催化剂的催化效果降低的原因是。
答案
(1) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
(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$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
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
(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$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
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
解析
【分析】
本题围绕“碳达峰、碳中和”的热点情境，考查初中化学中与二氧化碳相关的核心知识点，解题思路如下：
1. 回忆实验室制取二氧化碳的药品及反应原理，书写对应化学方程式；
2. 明确海水吸收二氧化碳是二氧化碳与水的反应，书写方程式；
3. 利用质量守恒定律，分析反应物的元素组成，推导反应后物质A的元素种类；
4. 理解“喷雾”操作对反应的作用，结合二氧化碳捕捉的常用试剂书写反应方程式；
5. 从微观角度分析气体压缩的原因，结合甲烷的化学式分析分子构成；
6. 结合催化剂的性质，分析催化效果降低的原因。
【解析】
(1) 实验室制取二氧化碳常用大理石（或石灰石，主要成分为$\ce{CaCO_{3}}$）与稀盐酸反应，生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$；
(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，化学反应前后元素种类不变，反应物$\ce{AlH_{3}}$含Al、H元素，$\ce{H_{2}O}$含H、O元素，生成物只有$\ce{H_{2}}$（仅含H元素），因此物质A一定含有铝元素和氧元素，可能含有氢元素；
② “喷雾”操作可增大二氧化碳与捕捉剂的接触面积，使反应更快、更充分；
③ 捕捉二氧化碳常用澄清石灰水（主要成分为$\ce{Ca(OH)_{2}}$），二者反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$；
④ 二氧化碳能被压缩成液态，是因为分子间存在间隔，压强增大时，分子间的间隔变小；
⑤ 甲烷的化学式为$\ce{CH_{4}}$，因此1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) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
(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$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$；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、二氧化碳的性质
【点评】
本题以“碳达峰、碳中和”的热点为载体，将化学知识与实际应用结合，考查了二氧化碳的制备、性质、应用及质量守恒定律等核心知识点，注重学生的知识应用能力，难度适中，适合巩固相关化学知识。
【难度系数】
0.6
本题围绕“碳达峰、碳中和”的热点情境，考查初中化学中与二氧化碳相关的核心知识点，解题思路如下：
1. 回忆实验室制取二氧化碳的药品及反应原理，书写对应化学方程式；
2. 明确海水吸收二氧化碳是二氧化碳与水的反应，书写方程式；
3. 利用质量守恒定律，分析反应物的元素组成，推导反应后物质A的元素种类；
4. 理解“喷雾”操作对反应的作用，结合二氧化碳捕捉的常用试剂书写反应方程式；
5. 从微观角度分析气体压缩的原因，结合甲烷的化学式分析分子构成；
6. 结合催化剂的性质，分析催化效果降低的原因。
【解析】
(1) 实验室制取二氧化碳常用大理石（或石灰石，主要成分为$\ce{CaCO_{3}}$）与稀盐酸反应，生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$；
(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，化学反应前后元素种类不变，反应物$\ce{AlH_{3}}$含Al、H元素，$\ce{H_{2}O}$含H、O元素，生成物只有$\ce{H_{2}}$（仅含H元素），因此物质A一定含有铝元素和氧元素，可能含有氢元素；
② “喷雾”操作可增大二氧化碳与捕捉剂的接触面积，使反应更快、更充分；
③ 捕捉二氧化碳常用澄清石灰水（主要成分为$\ce{Ca(OH)_{2}}$），二者反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$；
④ 二氧化碳能被压缩成液态，是因为分子间存在间隔，压强增大时，分子间的间隔变小；
⑤ 甲烷的化学式为$\ce{CH_{4}}$，因此1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) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
(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$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$；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、二氧化碳的性质
【点评】
本题以“碳达峰、碳中和”的热点为载体，将化学知识与实际应用结合，考查了二氧化碳的制备、性质、应用及质量守恒定律等核心知识点，注重学生的知识应用能力，难度适中，适合巩固相关化学知识。
【难度系数】
0.6
