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1 我国碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。化学兴趣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“低碳行动”项目式学习探究之旅。
任务一:了解相关概念,聚焦核心物质
(1)我国政府工作报告中提出“碳达峰”和“碳中和”,其中“碳”指的是
任务二:测定不同环境中二氧化碳的含量
该小组同学对不同时段、不同区域的空气中二氧化碳的含量进行了测定(均抽测5次),下面是他们监测到的部分数据:
(2)下列说法不正确的是
A. 植树造林有利于降低空气中二氧化碳含量
B. 不同区域空气中二氧化碳含量都相同
C. 多次抽测并取平均值可有效避免测定的偶然性
任务三:调查二氧化碳在自然界中的循环
(3)二氧化碳约占空气总体积的
(4)碳中和指力争实现二氧化碳的排放量等于二氧化碳的吸收与转化量(包含“自然吸收”和“人工转化”)。
①“自然吸收”的途径之一是“海水吸收”,其涉及的原理包括水与二氧化碳发生的反应,其化学方程式为
②“人工转化”就是用各种手段捕捉空气中的二氧化碳,将其储存或者利用。利用一种新型“人造树叶”在光照条件下进行光合作用可将二氧化碳和水转化为乙醇($\ce{C_{2}H_{5}OH}$)和氧气,化学方程式为
任务四:设计低碳行动方案
(5)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。
实践活动结束了,同学们决定立刻行动起来,助力“双碳”目标早日实现!
任务一:了解相关概念,聚焦核心物质
(1)我国政府工作报告中提出“碳达峰”和“碳中和”,其中“碳”指的是
二氧化碳
;该物质在大气中的含量不断上升,从而导致的环境问题是温室效应增强
。任务二:测定不同环境中二氧化碳的含量
该小组同学对不同时段、不同区域的空气中二氧化碳的含量进行了测定(均抽测5次),下面是他们监测到的部分数据:
(2)下列说法不正确的是
B
(填字母)。A. 植树造林有利于降低空气中二氧化碳含量
B. 不同区域空气中二氧化碳含量都相同
C. 多次抽测并取平均值可有效避免测定的偶然性
任务三:调查二氧化碳在自然界中的循环
(3)二氧化碳约占空气总体积的
0.03
%,它主要来自动植物的呼吸作用和化石燃料的燃烧
。(4)碳中和指力争实现二氧化碳的排放量等于二氧化碳的吸收与转化量(包含“自然吸收”和“人工转化”)。
①“自然吸收”的途径之一是“海水吸收”,其涉及的原理包括水与二氧化碳发生的反应,其化学方程式为
$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
。②“人工转化”就是用各种手段捕捉空气中的二氧化碳,将其储存或者利用。利用一种新型“人造树叶”在光照条件下进行光合作用可将二氧化碳和水转化为乙醇($\ce{C_{2}H_{5}OH}$)和氧气,化学方程式为
$\ce{2CO_{2} + 3H_{2}O\xlongequal["人造树叶"]{光照}C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}}$
。消耗44 kg的二氧化碳,理论上能得到23
kg的乙醇。任务四:设计低碳行动方案
(5)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。
实践活动结束了,同学们决定立刻行动起来,助力“双碳”目标早日实现!
答案
(1)二氧化碳 温室效应增强
(2)B
(3)0.03 动植物的呼吸作用和化石燃料的燃烧
(4)①$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
②$\ce{2CO_{2} + 3H_{2}O\xlongequal["人造树叶"]{光照}C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}}$ 23
(5)①乘坐公共交通工具出行(合理即可) ②光合
③$\ce{CO_{2} + 2NH_{3}\xlongequal{高温、高压}CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$
(2)B
(3)0.03 动植物的呼吸作用和化石燃料的燃烧
(4)①$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
②$\ce{2CO_{2} + 3H_{2}O\xlongequal["人造树叶"]{光照}C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}}$ 23
(5)①乘坐公共交通工具出行(合理即可) ②光合
③$\ce{CO_{2} + 2NH_{3}\xlongequal{高温、高压}CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$
解析
【分析】
本题围绕“双碳”主题分任务考查二氧化碳相关知识，解题思路如下：
1. 任务一：明确“碳达峰”“碳中和”中“碳”的指代，回忆其过量排放的环境影响；
2. 任务二：逐一分析选项，判断二氧化碳含量测定相关说法的正误；
3. 任务三：识记二氧化碳在空气中的体积分数及主要来源；
4. 任务四：掌握二氧化碳与水的反应、人造树叶转化二氧化碳的化学方程式书写，利用化学方程式进行简单计算；
5. 任务五：结合低碳理念，补充具体措施、二氧化碳自然吸收途径及相关反应。
【解析】
(1) “碳达峰”“碳中和”中的“碳”指二氧化碳；二氧化碳大量排放会导致温室效应增强。
(2) 选项分析：A. 植树造林通过光合作用吸收二氧化碳，利于降低其含量，正确；B. 不同区域（如森林、工业区）空气中二氧化碳含量不同，错误；C. 多次抽测取平均值可减少偶然误差，正确，故选B。
(3) 二氧化碳约占空气总体积的0.03%，主要来自动植物的呼吸作用和化石燃料的燃烧。
(4) ①海水吸收时，二氧化碳与水反应生成碳酸，化学方程式为$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$；
②人造树叶条件下，二氧化碳和水在光照下反应生成乙醇和氧气，配平后化学方程式为$\ce{2CO_{2} + 3H_{2}O\xlongequal["人造树叶"]{光照}C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}}$；设消耗44kg二氧化碳理论上生成乙醇的质量为$x$，根据化学方程式：
$\ce{2CO_{2} + 3H_{2}O\xlongequal["人造树叶"]{光照}C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}}$
88 46
44kg $x$
$\frac{88}{46}=\frac{44kg}{x}$，解得$x=23kg$。
(5) 低碳行动措施如乘坐公共交通工具出行（合理即可）；二氧化碳自然吸收的途径包括光合作用；二氧化碳与氨气在高温高压下反应生成尿素和水，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】
(1) 二氧化碳；温室效应增强
(2) B
(3) 0.03；动植物的呼吸作用和化石燃料的燃烧
(4) ①$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$；②$\ce{2CO_{2} + 3H_{2}O\xlongequal["人造树叶"]{光照}C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}}$；23
(5) ①乘坐公共交通工具出行（合理即可）；②光合；③$\ce{CO_{2} + 2NH_{3}\xlongequal{高温、高压}CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$
【知识点】
二氧化碳的性质；化学方程式书写与计算；低碳理念
【点评】
本题以“双碳”项目式学习为背景，将二氧化碳知识与实际应用结合，考查基础概念、化学用语及计算，贴近生活，体现化学学科实用性，有助于培养学生环保意识。
【难度系数】
0.8
本题围绕“双碳”主题分任务考查二氧化碳相关知识，解题思路如下：
1. 任务一：明确“碳达峰”“碳中和”中“碳”的指代，回忆其过量排放的环境影响；
2. 任务二：逐一分析选项，判断二氧化碳含量测定相关说法的正误；
3. 任务三：识记二氧化碳在空气中的体积分数及主要来源；
4. 任务四：掌握二氧化碳与水的反应、人造树叶转化二氧化碳的化学方程式书写，利用化学方程式进行简单计算；
5. 任务五：结合低碳理念，补充具体措施、二氧化碳自然吸收途径及相关反应。
【解析】
(1) “碳达峰”“碳中和”中的“碳”指二氧化碳；二氧化碳大量排放会导致温室效应增强。
(2) 选项分析：A. 植树造林通过光合作用吸收二氧化碳，利于降低其含量，正确；B. 不同区域（如森林、工业区）空气中二氧化碳含量不同，错误；C. 多次抽测取平均值可减少偶然误差，正确，故选B。
(3) 二氧化碳约占空气总体积的0.03%，主要来自动植物的呼吸作用和化石燃料的燃烧。
(4) ①海水吸收时，二氧化碳与水反应生成碳酸，化学方程式为$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$；
②人造树叶条件下，二氧化碳和水在光照下反应生成乙醇和氧气，配平后化学方程式为$\ce{2CO_{2} + 3H_{2}O\xlongequal["人造树叶"]{光照}C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}}$；设消耗44kg二氧化碳理论上生成乙醇的质量为$x$，根据化学方程式：
$\ce{2CO_{2} + 3H_{2}O\xlongequal["人造树叶"]{光照}C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}}$
88 46
44kg $x$
$\frac{88}{46}=\frac{44kg}{x}$，解得$x=23kg$。
(5) 低碳行动措施如乘坐公共交通工具出行（合理即可）；二氧化碳自然吸收的途径包括光合作用；二氧化碳与氨气在高温高压下反应生成尿素和水，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】
(1) 二氧化碳；温室效应增强
(2) B
(3) 0.03；动植物的呼吸作用和化石燃料的燃烧
(4) ①$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$；②$\ce{2CO_{2} + 3H_{2}O\xlongequal["人造树叶"]{光照}C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}}$；23
(5) ①乘坐公共交通工具出行（合理即可）；②光合；③$\ce{CO_{2} + 2NH_{3}\xlongequal{高温、高压}CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$
【知识点】
二氧化碳的性质；化学方程式书写与计算；低碳理念
【点评】
本题以“双碳”项目式学习为背景，将二氧化碳知识与实际应用结合，考查基础概念、化学用语及计算，贴近生活，体现化学学科实用性，有助于培养学生环保意识。
【难度系数】
0.8
