登录
11.(2025·海珠区校级模拟改编)阅读下列短文并回答问题。
“碳达峰”和“碳中和”已被写入政府工作报告。“碳中和”是指将人为排放的二氧化碳通过二氧化碳去除手段,抵消这部分碳排放,达到“净零排放”的目的。“碳循环”是指碳元素在地球上的生物圈、岩石圈、水圈及大气圈中交换,并随地球的运动循环不止的现象。
(1)以下措施不能实现“碳中和”目标的是
A.推广使用新能源汽车
B.更多地利用太阳能、风能等清洁能源
C.植树造林,增加植被面积
D.露天焚烧农作物秸秆以增加肥效
(2)“碳循环”和“碳中和”中的“碳”,含义
A.碳原子
B.一氧化碳
C.二氧化碳
D.活性炭
(3)有人认为碳循环过程中碳元素的化合价始终保持不变,你认为是否正确?
(4)某研究机构发明了转化大气中二氧化碳的技术。
方法一:在一定条件下,二氧化碳和氢气反应生成甲醇($\ce{CH_{3}OH}$)和水,用甲醇生产人造纤维;
方法二:将二氧化碳转化为甲醇后用作燃料。
这两种转化方法对大气中二氧化碳含量的影响是方法一:
(5)从化学学科观念的视角,对碳循环和氧循环的认识错误的是
A.绿色植物的光合作用使自然界中的氧原子总数增加
B.自然界的碳循环和氧循环主要通过化学变化实现
C.碳循环和氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳的相对稳定
“碳达峰”和“碳中和”已被写入政府工作报告。“碳中和”是指将人为排放的二氧化碳通过二氧化碳去除手段,抵消这部分碳排放,达到“净零排放”的目的。“碳循环”是指碳元素在地球上的生物圈、岩石圈、水圈及大气圈中交换,并随地球的运动循环不止的现象。
(1)以下措施不能实现“碳中和”目标的是
D
。A.推广使用新能源汽车
B.更多地利用太阳能、风能等清洁能源
C.植树造林,增加植被面积
D.露天焚烧农作物秸秆以增加肥效
(2)“碳循环”和“碳中和”中的“碳”,含义
不相同
(填“相同”或“不相同”)。后者指的是C
(填序号)。A.碳原子
B.一氧化碳
C.二氧化碳
D.活性炭
(3)有人认为碳循环过程中碳元素的化合价始终保持不变,你认为是否正确?
不正确
。(4)某研究机构发明了转化大气中二氧化碳的技术。
方法一:在一定条件下,二氧化碳和氢气反应生成甲醇($\ce{CH_{3}OH}$)和水,用甲醇生产人造纤维;
方法二:将二氧化碳转化为甲醇后用作燃料。
这两种转化方法对大气中二氧化碳含量的影响是方法一:
减少
(填“增加”“减少”或“不影响”,下同);方法二:不影响
。(5)从化学学科观念的视角,对碳循环和氧循环的认识错误的是
A
(填序号)。A.绿色植物的光合作用使自然界中的氧原子总数增加
B.自然界的碳循环和氧循环主要通过化学变化实现
C.碳循环和氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳的相对稳定
答案
11.(1)D (2)不相同 C (3)不正确 (4)减少 不影响
(5)A
(5)A
解析
【分析】
我们可以逐个小问结合概念和化学原理逐步推导：
1. 第(1)问，明确碳中和的核心是减少人为碳排放、抵消已排放的CO₂，逐一判断选项措施是否会额外增加CO₂排放，选出不符合要求的选项即可。
2. 第(2)问，区分两个概念里的“碳”的指代：碳循环的碳指自然界中所有形态的碳元素，碳中和的碳特指人为排放需要抵消的二氧化碳，即可得出结论。
3. 第(3)问，回忆碳循环中的典型反应，比如单质碳燃烧生成CO₂，碳元素化合价从0价变为+4价，就能判断原说法是否正确。
4. 第(4)问，分析两种方法的最终产物去向：方法一将CO₂转化为甲醇后生产人造纤维，CO₂被长期固定；方法二将甲醇用作燃料，燃烧后又会生成等量CO₂释放回大气，即可判断对大气CO₂含量的影响。
5. 第(5)问，结合质量守恒定律判断选项：化学反应前后原子总数不会改变，光合作用不会增加氧原子总数，再验证其余选项的正误即可选出错误项。
【解析】
(1) A. 推广新能源汽车可减少化石燃料燃烧，降低CO₂排放，符合碳中和要求；
B. 太阳能、风能等清洁能源使用过程中不会产生CO₂，可减少碳排放，符合要求；
C. 植树造林，植物光合作用可吸收CO₂，抵消部分碳排放，符合要求；
D. 露天焚烧农作物秸秆会产生大量CO₂，增加碳排放，不能实现碳中和目标，故选D。
(2) “碳循环”中的“碳”指的是自然界中所有存在形态的碳元素，“碳中和”中的“碳”特指需要被抵消净排放量的二氧化碳，二者含义不相同，后者对应选项C。
(3) 碳循环过程中存在含碳物质的转化，例如单质碳燃烧生成二氧化碳，碳元素化合价从0价变为+4价，化合价发生改变，因此“碳元素化合价始终保持不变”的说法不正确。
(4) 方法一将CO₂转化为甲醇后用于生产人造纤维，CO₂被固定在人造纤维中，不会重新释放到大气中，因此大气中CO₂含量减少；方法二将转化得到的甲醇作为燃料，甲醇燃烧会重新生成等量的CO₂释放回大气，因此对大气中CO₂含量不影响。
(5) A. 根据质量守恒定律，化学反应前后原子总数不变，绿色植物光合作用不会使自然界中氧原子总数增加，该说法错误；
B. 自然界的碳循环和氧循环通过光合作用、呼吸作用、化石燃料燃烧等化学变化实现，说法正确；
C. 碳循环和氧循环可以动态调整大气中O₂和CO₂的含量，维持二者相对稳定，说法正确，因此选A。
【答案】
(1)D (2)不相同 C (3)不正确 (4)减少 不影响 (5)A
【知识点】
碳中和概念、质量守恒定律、碳及其化合物转化
【点评】
本题结合“碳达峰、碳中和”的社会热点命题，紧密联系生活实际，考察了碳相关的基础化学知识，重点考察学生对概念的辨析能力、对转化过程的逻辑分析能力，整体难度较低，易错点是区分两种甲醇利用方式对大气CO₂总量的影响。
【难度系数】
0.8
我们可以逐个小问结合概念和化学原理逐步推导：
1. 第(1)问，明确碳中和的核心是减少人为碳排放、抵消已排放的CO₂，逐一判断选项措施是否会额外增加CO₂排放，选出不符合要求的选项即可。
2. 第(2)问，区分两个概念里的“碳”的指代：碳循环的碳指自然界中所有形态的碳元素，碳中和的碳特指人为排放需要抵消的二氧化碳，即可得出结论。
3. 第(3)问，回忆碳循环中的典型反应，比如单质碳燃烧生成CO₂，碳元素化合价从0价变为+4价，就能判断原说法是否正确。
4. 第(4)问，分析两种方法的最终产物去向：方法一将CO₂转化为甲醇后生产人造纤维，CO₂被长期固定；方法二将甲醇用作燃料，燃烧后又会生成等量CO₂释放回大气，即可判断对大气CO₂含量的影响。
5. 第(5)问，结合质量守恒定律判断选项：化学反应前后原子总数不会改变，光合作用不会增加氧原子总数，再验证其余选项的正误即可选出错误项。
【解析】
(1) A. 推广新能源汽车可减少化石燃料燃烧，降低CO₂排放，符合碳中和要求；
B. 太阳能、风能等清洁能源使用过程中不会产生CO₂，可减少碳排放，符合要求；
C. 植树造林，植物光合作用可吸收CO₂，抵消部分碳排放，符合要求；
D. 露天焚烧农作物秸秆会产生大量CO₂，增加碳排放，不能实现碳中和目标，故选D。
(2) “碳循环”中的“碳”指的是自然界中所有存在形态的碳元素，“碳中和”中的“碳”特指需要被抵消净排放量的二氧化碳，二者含义不相同，后者对应选项C。
(3) 碳循环过程中存在含碳物质的转化，例如单质碳燃烧生成二氧化碳，碳元素化合价从0价变为+4价，化合价发生改变，因此“碳元素化合价始终保持不变”的说法不正确。
(4) 方法一将CO₂转化为甲醇后用于生产人造纤维，CO₂被固定在人造纤维中，不会重新释放到大气中，因此大气中CO₂含量减少；方法二将转化得到的甲醇作为燃料，甲醇燃烧会重新生成等量的CO₂释放回大气，因此对大气中CO₂含量不影响。
(5) A. 根据质量守恒定律，化学反应前后原子总数不变，绿色植物光合作用不会使自然界中氧原子总数增加，该说法错误；
B. 自然界的碳循环和氧循环通过光合作用、呼吸作用、化石燃料燃烧等化学变化实现，说法正确；
C. 碳循环和氧循环可以动态调整大气中O₂和CO₂的含量，维持二者相对稳定，说法正确，因此选A。
【答案】
(1)D (2)不相同 C (3)不正确 (4)减少 不影响 (5)A
【知识点】
碳中和概念、质量守恒定律、碳及其化合物转化
【点评】
本题结合“碳达峰、碳中和”的社会热点命题，紧密联系生活实际，考察了碳相关的基础化学知识，重点考察学生对概念的辨析能力、对转化过程的逻辑分析能力，整体难度较低，易错点是区分两种甲醇利用方式对大气CO₂总量的影响。
【难度系数】
0.8
12.某小组对二氧化碳的制取、捕捉产生兴趣，开启了探究之旅。
【活动一】探究二氧化碳的制备
实验室现有碳酸钠粉末、块状石灰石、稀硫酸、稀盐酸以及下列仪器及装置制取气体。
(1)写出仪器名称:a
(2)根据实验室所提供装置,该发生装置中发生的反应的化学方程式为
(3)若用A和B收集并测量二氧化碳气体体积,装置接口顺序为发生装置→
【活动二】碳的“捕捉”
“碳捕捉”并封存被认为是目前减缓全球变暖最经济可行的方式,学校化学实验小组设计了一个简易$\ce{CO_{2}}$捕捉器,其捕捉$\ce{CO_{2}}$的流程如图2所示。
(4)此方法中采用“喷雾”的优点是
(5)流程中可循环利用的物质为丁,请写出固体高温生成丁的反应的化学方程式:
【活动一】探究二氧化碳的制备
实验室现有碳酸钠粉末、块状石灰石、稀硫酸、稀盐酸以及下列仪器及装置制取气体。
(1)写出仪器名称:a
锥形瓶
。(2)根据实验室所提供装置,该发生装置中发生的反应的化学方程式为
$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
;在实验室不利用碳的燃烧来制取$\ce{CO_{2}}$,其主要原因是碳不完全燃烧生成CO,使二氧化碳中混有CO
(答出1条)。若使用装置C作为制取$\ce{CO_{2}}$的发生装置,除了利用废物的优点外,请写出其他一个优点:可以控制反应的发生和停止
,关闭右侧弹簧夹时观察到的现象是瓶内液体被压入去底塑料瓶中,固液分离,反应停止
。(3)若用A和B收集并测量二氧化碳气体体积,装置接口顺序为发生装置→
c
→b
→d(填导管口字母),其中植物油的作用是隔离水和二氧化碳,防止二氧化碳溶于水或与水反应
。【活动二】碳的“捕捉”
“碳捕捉”并封存被认为是目前减缓全球变暖最经济可行的方式,学校化学实验小组设计了一个简易$\ce{CO_{2}}$捕捉器,其捕捉$\ce{CO_{2}}$的流程如图2所示。
(4)此方法中采用“喷雾”的优点是
增大二氧化碳与氢氧化钙溶液的接触面积
,捕捉$\ce{CO_{2}}$的化学反应原理为$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
。(5)流程中可循环利用的物质为丁,请写出固体高温生成丁的反应的化学方程式:
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
。答案
12.(1)锥形瓶
(2)$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$ 碳不完全燃烧生成CO,使二氧化碳中混有CO 可以控制反应的发生和停止 瓶内液体被压入去底塑料瓶中,固液分离,反应停止
(3)c b 隔离水和二氧化碳,防止二氧化碳溶于水或与水反应
(4)增大二氧化碳与氢氧化钙溶液的接触面积 $\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
(5)$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
(2)$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$ 碳不完全燃烧生成CO,使二氧化碳中混有CO 可以控制反应的发生和停止 瓶内液体被压入去底塑料瓶中,固液分离,反应停止
(3)c b 隔离水和二氧化碳,防止二氧化碳溶于水或与水反应
(4)增大二氧化碳与氢氧化钙溶液的接触面积 $\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
(5)$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
解析
【分析】
这道题围绕二氧化碳的制备与碳捕捉展开，解题时可以顺着考点逐步推导：
1. 第一问直接回忆初中化学常见实验仪器的名称即可快速作答；
2. 第二问先结合实验室给定的药品，确定制取二氧化碳的正确试剂组合，写出对应反应方程式；再从产物纯度角度分析碳燃烧制二氧化碳的缺陷；结合简易启普发生器的工作原理，推导装置C的优势和关闭弹簧夹后的压强变化现象；
3. 第三问明确测量气体体积的核心逻辑是利用气体压强将水压入量筒，结合二氧化碳能溶于水的性质，确定接口连接顺序和植物油的作用；
4. 第四问从增大反应物接触面积的角度分析喷雾操作的优点，结合捕捉剂为碱的性质写出二氧化碳和氢氧化钙的反应方程式；
5. 第五问结合可循环物质的提示，推导碳酸钙高温分解的反应方程式即可。
【解析】
(1) 仪器a是实验室常用的固液反应容器，名称为锥形瓶。
(2) 实验室选用块状石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，反应的化学方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$；不利用碳燃烧制取二氧化碳，是因为碳不完全燃烧会生成一氧化碳杂质，导致制得的二氧化碳气体不纯（或燃烧产物中混有大量空气，二氧化碳纯度低）；装置C属于简易启普发生器，除利用废物外，还可以通过控制弹簧夹开闭，实现固液分离/接触，从而控制反应的发生和停止；关闭右侧弹簧夹时，装置内生成的二氧化碳无法排出，压强增大，会将瓶内液体压入去底塑料瓶中，固液分离，反应停止。
(3) 用A、B组合测量二氧化碳体积时，二氧化碳需要从短管c通入A装置，在植物油上方聚集，将A中的水从长管b压入量筒中，因此接口顺序为发生装置→c→b→d；植物油可以隔离水和二氧化碳，防止二氧化碳溶于水或与水反应，避免测得的气体体积偏小。
(4) 采用喷雾操作可以将氢氧化钙溶液分散为细小液滴，大幅增大二氧化碳与氢氧化钙溶液的接触面积，让反应更充分，提升捕捉效率；捕捉二氧化碳的反应是氢氧化钙和二氧化碳生成碳酸钙沉淀和水，对应方程式为$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$。
(5) 捕捉过程得到的碳酸钙固体高温煅烧分解，生成可循环利用的氧化钙（丁）和二氧化碳，对应反应的化学方程式为$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$。
【答案】
(1) 锥形瓶
(2)$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$；碳不完全燃烧生成CO,使二氧化碳中混有CO；可以控制反应的发生和停止；瓶内液体被压入去底塑料瓶中,固液分离,反应停止
(3)c；b；隔离水和二氧化碳,防止二氧化碳溶于水或与水反应
(4)增大二氧化碳与氢氧化钙溶液的接触面积；$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
(5)$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
【知识点】
二氧化碳实验室制备；多功能瓶使用；二氧化碳性质
【点评】
本题结合碳中和的实际应用场景，综合考察了二氧化碳相关的基础实验知识，既覆盖了仪器识别、反应方程式书写等基础考点，也涉及了装置原理分析、实验操作逻辑推导等能力类考点，能很好地检验学生对二氧化碳相关实验细节的掌握程度。
【难度系数】
0.6
这道题围绕二氧化碳的制备与碳捕捉展开，解题时可以顺着考点逐步推导：
1. 第一问直接回忆初中化学常见实验仪器的名称即可快速作答；
2. 第二问先结合实验室给定的药品，确定制取二氧化碳的正确试剂组合，写出对应反应方程式；再从产物纯度角度分析碳燃烧制二氧化碳的缺陷；结合简易启普发生器的工作原理，推导装置C的优势和关闭弹簧夹后的压强变化现象；
3. 第三问明确测量气体体积的核心逻辑是利用气体压强将水压入量筒，结合二氧化碳能溶于水的性质，确定接口连接顺序和植物油的作用；
4. 第四问从增大反应物接触面积的角度分析喷雾操作的优点，结合捕捉剂为碱的性质写出二氧化碳和氢氧化钙的反应方程式；
5. 第五问结合可循环物质的提示，推导碳酸钙高温分解的反应方程式即可。
【解析】
(1) 仪器a是实验室常用的固液反应容器，名称为锥形瓶。
(2) 实验室选用块状石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，反应的化学方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$；不利用碳燃烧制取二氧化碳，是因为碳不完全燃烧会生成一氧化碳杂质，导致制得的二氧化碳气体不纯（或燃烧产物中混有大量空气，二氧化碳纯度低）；装置C属于简易启普发生器，除利用废物外，还可以通过控制弹簧夹开闭，实现固液分离/接触，从而控制反应的发生和停止；关闭右侧弹簧夹时，装置内生成的二氧化碳无法排出，压强增大，会将瓶内液体压入去底塑料瓶中，固液分离，反应停止。
(3) 用A、B组合测量二氧化碳体积时，二氧化碳需要从短管c通入A装置，在植物油上方聚集，将A中的水从长管b压入量筒中，因此接口顺序为发生装置→c→b→d；植物油可以隔离水和二氧化碳，防止二氧化碳溶于水或与水反应，避免测得的气体体积偏小。
(4) 采用喷雾操作可以将氢氧化钙溶液分散为细小液滴，大幅增大二氧化碳与氢氧化钙溶液的接触面积，让反应更充分，提升捕捉效率；捕捉二氧化碳的反应是氢氧化钙和二氧化碳生成碳酸钙沉淀和水，对应方程式为$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$。
(5) 捕捉过程得到的碳酸钙固体高温煅烧分解，生成可循环利用的氧化钙（丁）和二氧化碳，对应反应的化学方程式为$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$。
【答案】
(1) 锥形瓶
(2)$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$；碳不完全燃烧生成CO,使二氧化碳中混有CO；可以控制反应的发生和停止；瓶内液体被压入去底塑料瓶中,固液分离,反应停止
(3)c；b；隔离水和二氧化碳,防止二氧化碳溶于水或与水反应
(4)增大二氧化碳与氢氧化钙溶液的接触面积；$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
(5)$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
【知识点】
二氧化碳实验室制备；多功能瓶使用；二氧化碳性质
【点评】
本题结合碳中和的实际应用场景，综合考察了二氧化碳相关的基础实验知识，既覆盖了仪器识别、反应方程式书写等基础考点，也涉及了装置原理分析、实验操作逻辑推导等能力类考点，能很好地检验学生对二氧化碳相关实验细节的掌握程度。
【难度系数】
0.6
