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9.（2025·连云港节选改编）自然界中的碳—氧循环是人类生存的基础。
（1）绿色植物的光合作用可吸收$\ce{CO_{2}}$放出$\ce{O_{2}}$，反应为$\ce{6CO_{2} + 6X\xlongequal[光照]{叶绿体}C_{6}H_{12}O_{6} + 6O_{2}}$。化合物X的化学式为
（2）化石能源的燃烧、人和动物的呼吸作用消耗$\ce{O_{2}}$，产生$\ce{CO_{2}}$。某化学小组同学为比较人体吸入的气体与呼出的气体中$\ce{CO_{2}}$、$\ce{O_{2}}$含量的高低，设计如下实验：取4个相同的集气瓶，分别编号A、B、C、D，其中A、B用玻璃片盖好，C和D通过排水法收集两瓶呼出的气体，备用。完成下表。
|实验内容|现象|结论|
| ---- | ---- | ---- |
|向A、C中分别滴加等量的澄清石灰水，振荡，观察现象|A中无明显现象，C中
|呼出气体中的$\ce{CO_{2}}$含量大于空气中的$\ce{CO_{2}}$含量|
|将燃着的小木条分别伸入B、D中，观察现象|B中无明显现象，D中燃着的木条很快熄灭|呼出气体中的$\ce{O_{2}}$含量
|
（3）实现碳中和意义重大。燃煤烟气中$\ce{CO_{2}}$的捕集可通过如图所示的物质转化流程实现。
①“吸收”中所得的$\ce{KHCO_{3}}$溶液与石灰乳反应的化学方程式为
②工业上常用高温煅烧$\ce{CaCO_{3}}$的方法制取$\ce{CO_{2}}$并获取$\ce{CaO}$。理论上获取$1.1\ \mathrm{t}\ \ce{CO_{2}}$时能生产$\ce{CaO}$的质量是多少？（写出计算过程）
（1）绿色植物的光合作用可吸收$\ce{CO_{2}}$放出$\ce{O_{2}}$，反应为$\ce{6CO_{2} + 6X\xlongequal[光照]{叶绿体}C_{6}H_{12}O_{6} + 6O_{2}}$。化合物X的化学式为
$\ce{H_{2}O}$
。（2）化石能源的燃烧、人和动物的呼吸作用消耗$\ce{O_{2}}$，产生$\ce{CO_{2}}$。某化学小组同学为比较人体吸入的气体与呼出的气体中$\ce{CO_{2}}$、$\ce{O_{2}}$含量的高低，设计如下实验：取4个相同的集气瓶，分别编号A、B、C、D，其中A、B用玻璃片盖好，C和D通过排水法收集两瓶呼出的气体，备用。完成下表。
|实验内容|现象|结论|
| ---- | ---- | ---- |
|向A、C中分别滴加等量的澄清石灰水，振荡，观察现象|A中无明显现象，C中
澄清石灰水变浑浊
|呼出气体中的$\ce{CO_{2}}$含量大于空气中的$\ce{CO_{2}}$含量|
|将燃着的小木条分别伸入B、D中，观察现象|B中无明显现象，D中燃着的木条很快熄灭|呼出气体中的$\ce{O_{2}}$含量
小于空气中的$\ce{O_{2}}$含量
|
（3）实现碳中和意义重大。燃煤烟气中$\ce{CO_{2}}$的捕集可通过如图所示的物质转化流程实现。
①“吸收”中所得的$\ce{KHCO_{3}}$溶液与石灰乳反应的化学方程式为
$\ce{2KHCO_{3} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + K_{2}CO_{3} + 2H_{2}O}$
。②工业上常用高温煅烧$\ce{CaCO_{3}}$的方法制取$\ce{CO_{2}}$并获取$\ce{CaO}$。理论上获取$1.1\ \mathrm{t}\ \ce{CO_{2}}$时能生产$\ce{CaO}$的质量是多少？（写出计算过程）
答案
9. (1)$\ce{H_{2}O}$
(2)澄清石灰水变浑浊；小于空气中的$\ce{O_{2}}$含量
(3)①$\ce{2KHCO_{3} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + K_{2}CO_{3} + 2H_{2}O}$
②解:设理论上获取$1.1\ \mathrm{t}\ \ce{CO_{2}}$时能生产$\ce{CaO}$的质量为$x$。
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
56 44
$x$ $1.1\ \mathrm{t}$
$\dfrac{56}{44}=\dfrac{x}{1.1\ \mathrm{t}}$
$x=1.4\ \mathrm{t}$
答:理论上获取$1.1\ \mathrm{t}\ \ce{CO_{2}}$时能生产$\ce{CaO}$的质量为$1.4\ \mathrm{t}$。
(2)澄清石灰水变浑浊；小于空气中的$\ce{O_{2}}$含量
(3)①$\ce{2KHCO_{3} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + K_{2}CO_{3} + 2H_{2}O}$
②解:设理论上获取$1.1\ \mathrm{t}\ \ce{CO_{2}}$时能生产$\ce{CaO}$的质量为$x$。
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
56 44
$x$ $1.1\ \mathrm{t}$
$\dfrac{56}{44}=\dfrac{x}{1.1\ \mathrm{t}}$
$x=1.4\ \mathrm{t}$
答:理论上获取$1.1\ \mathrm{t}\ \ce{CO_{2}}$时能生产$\ce{CaO}$的质量为$1.4\ \mathrm{t}$。
解析
【分析】
本题围绕碳氧循环展开，分三个部分解题：
1. 推断化合物X的化学式：依据质量守恒定律，反应前后原子的种类、数目不变，通过对比反应前后各原子的数量，计算得出X的化学式。
2. 探究吸入与呼出气体的成分差异：利用二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊的特性，以及氧气支持燃烧的性质，分析实验现象并推导结论。
3. 化学方程式书写与计算：①根据复分解反应的规律，结合反应物和生成物的种类，配平化学方程式；②根据高温煅烧碳酸钙的化学方程式，利用已知二氧化碳的质量，通过比例关系计算氧化钙的质量。
【解析】
（1）根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变。反应前：C原子6个，O原子12个，H原子0个；反应后：C原子6个，H原子12个，O原子（6+12）=18个。因此6个X分子中含12个H原子和6个O原子，即每个X分子含2个H原子和1个O原子，故X的化学式为$\ce{H_{2}O}$。
（2）呼出气体中$\ce{CO_{2}}$含量高于空气，$\ce{CO_{2}}$能使澄清石灰水变浑浊，因此C中现象为澄清石灰水变浑浊；氧气支持燃烧，呼出气体中$\ce{O_{2}}$含量低，燃着的木条会很快熄灭，故结论为呼出气体中的$\ce{O_{2}}$含量小于空气中的$\ce{O_{2}}$含量。
（3）①$\ce{KHCO_{3}}$与$\ce{Ca(OH)_{2}}$发生复分解反应，生成碳酸钙沉淀、碳酸钾和水，配平后化学方程式为$\ce{2KHCO_{3} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + K_{2}CO_{3} + 2H_{2}O}$；
②设理论上获取$1.1\ \mathrm{t}\ \ce{CO_{2}}$时能生产$\ce{CaO}$的质量为$x$。
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
相对质量：$\ce{CaO}$为56，$\ce{CO_{2}}$为44
列比例式：$\dfrac{56}{44}=\dfrac{x}{1.1\ \mathrm{t}}$
解得：$x=\dfrac{56×1.1\ \mathrm{t}}{44}=1.4\ \mathrm{t}$
【答案】
(1)$\ce{H_{2}O}$
(2)澄清石灰水变浑浊；小于空气中的$\ce{O_{2}}$含量
(3)①$\ce{2KHCO_{3} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + K_{2}CO_{3} + 2H_{2}O}$；②$1.4\ \mathrm{t}$
【知识点】
质量守恒定律、二氧化碳的性质、化学方程式计算
【点评】
本题是碳氧循环相关的综合基础题，涵盖化学式推断、气体成分探究、化学方程式书写与计算，考查学生对核心知识点的应用能力，难度适中，适合中等水平学生作答。
【难度系数】
0.5
本题围绕碳氧循环展开，分三个部分解题：
1. 推断化合物X的化学式：依据质量守恒定律，反应前后原子的种类、数目不变，通过对比反应前后各原子的数量，计算得出X的化学式。
2. 探究吸入与呼出气体的成分差异：利用二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊的特性，以及氧气支持燃烧的性质，分析实验现象并推导结论。
3. 化学方程式书写与计算：①根据复分解反应的规律，结合反应物和生成物的种类，配平化学方程式；②根据高温煅烧碳酸钙的化学方程式，利用已知二氧化碳的质量，通过比例关系计算氧化钙的质量。
【解析】
（1）根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变。反应前：C原子6个，O原子12个，H原子0个；反应后：C原子6个，H原子12个，O原子（6+12）=18个。因此6个X分子中含12个H原子和6个O原子，即每个X分子含2个H原子和1个O原子，故X的化学式为$\ce{H_{2}O}$。
（2）呼出气体中$\ce{CO_{2}}$含量高于空气，$\ce{CO_{2}}$能使澄清石灰水变浑浊，因此C中现象为澄清石灰水变浑浊；氧气支持燃烧，呼出气体中$\ce{O_{2}}$含量低，燃着的木条会很快熄灭，故结论为呼出气体中的$\ce{O_{2}}$含量小于空气中的$\ce{O_{2}}$含量。
（3）①$\ce{KHCO_{3}}$与$\ce{Ca(OH)_{2}}$发生复分解反应，生成碳酸钙沉淀、碳酸钾和水，配平后化学方程式为$\ce{2KHCO_{3} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + K_{2}CO_{3} + 2H_{2}O}$；
②设理论上获取$1.1\ \mathrm{t}\ \ce{CO_{2}}$时能生产$\ce{CaO}$的质量为$x$。
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
相对质量：$\ce{CaO}$为56，$\ce{CO_{2}}$为44
列比例式：$\dfrac{56}{44}=\dfrac{x}{1.1\ \mathrm{t}}$
解得：$x=\dfrac{56×1.1\ \mathrm{t}}{44}=1.4\ \mathrm{t}$
【答案】
(1)$\ce{H_{2}O}$
(2)澄清石灰水变浑浊；小于空气中的$\ce{O_{2}}$含量
(3)①$\ce{2KHCO_{3} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + K_{2}CO_{3} + 2H_{2}O}$；②$1.4\ \mathrm{t}$
【知识点】
质量守恒定律、二氧化碳的性质、化学方程式计算
【点评】
本题是碳氧循环相关的综合基础题，涵盖化学式推断、气体成分探究、化学方程式书写与计算，考查学生对核心知识点的应用能力，难度适中，适合中等水平学生作答。
【难度系数】
0.5
