1.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绿色植物等的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。
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由如图可知，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.(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
⑤ 1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(1)实验室制取二氧化碳的反应的化学方程式为碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,反应为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$。
(2)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,由质量守恒定律可知:物质A的元素组成情况是一定含有铝元素和氧元素,可能含有氢元素;②此方法中采用“喷雾”的优点是:增大接触面积,使反应更快、更充分;③二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,反应的化学方程式是$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$;④二氧化碳可被压缩成液态,封存在地质结构中,从微观角度看二氧化碳能被压缩成液态的原因是压强增大,分子间的间隔变小;⑤由图可知,1个甲烷分子是由1个碳原子和4个氢原子构成的;⑥反应一段时间后该催化剂的催化效果降低的原因是反应过程中有碳覆盖在催化剂表面,阻碍了反应的进行。

【分析】
本题围绕“碳达峰、碳中和”热点，分6个小问题考察初中化学核心知识点：(1)回忆实验室制取二氧化碳的常用药品及反应原理书写方程式；(2)明确海水吸收二氧化碳的反应本质；(3)①利用质量守恒定律推导物质组成；②理解“喷雾”操作的作用；③掌握捕捉二氧化碳的反应原理；④从分子性质解释气体压缩现象；⑤确定甲烷分子的原子构成；⑥分析催化剂效果降低的原因。
【解析】
(1)实验室制取二氧化碳用大理石（主要成分$\ce{CaCO_{3}}$）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，生成物有$\ce{H_{2}}$，因此物质A一定含Al、O元素，可能含H元素；
②“喷雾”操作可增大反应物间的接触面积，使反应更快、更充分；
③捕捉二氧化碳利用澄清石灰水（$\ce{Ca(OH)_{2}}$），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，是因为分子间有间隔，压强增大时分子间间隔变小；
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的接触，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；⑤ 1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】
本题结合“碳达峰、碳中和”社会热点，将初中化学核心知识点融入题目，既考察基础应用，又体现化学与生活的联系，难度适中，适合巩固相关知识。
【难度系数】
0.6

1.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绿色植物等的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。
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由如图可知，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. (1) CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑
(2) CO₂ + H₂O = H₂CO₃
(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 CO₂ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + H₂O
④ 压强增大，分子间的间隔变小
⑤ 1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 (1)实验室制取二氧化碳的反应的化学方程式为碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑。
(2)二氧化碳与水反应生成碳酸，化学方程式为CO₂+H₂O=H₂CO₃。
(3)①释放氢能原理是利用AlH₃与H₂O发生反应生成氢气和物质A，由质量守恒定律可知:物质A的元素组成情况是一定含有铝元素和氧元素，可能含有氢元素;②此方法中采用“喷雾”的优点是:增大接触面积，使反应更快、更充分;③二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式是CO₂+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+H₂O;④二氧化碳可被压缩成液态，封存在地质结构中，从微观角度看二氧化碳能被压缩成液态的原因是压强增大，分子间的间隔变小;⑤由图可知，1个甲烷分子是由1个碳原子和4个氢原子构成的;⑥反应一段时间后该催化剂的催化效果降低的原因是反应过程中有碳覆盖在催化剂表面，阻碍了反应的进行。

【分析】
本题围绕“碳达峰、碳中和”的化学应用展开，需结合二氧化碳的实验室制取、自然界循环、质量守恒定律、微观粒子性质、催化剂特点等知识点逐一分析：
1. 实验室制取二氧化碳：回忆碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式书写规则；
2. 海水吸收二氧化碳：明确二氧化碳与水反应生成碳酸的原理；
3. ①判断物质A的元素组成：依据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，结合反应物和产物的元素推导；
②“喷雾”的优点：从增大反应物接触面积，提升反应速率和充分性的角度分析；
③捕捉二氧化碳的反应：掌握二氧化碳与氢氧化钙的反应方程式；
④二氧化碳压缩成液态的微观原因：利用分子间有间隔的性质分析；
⑤甲烷分子的构成：结合图示观察甲烷分子的原子组成；
⑥催化剂效果降低的原因：从催化剂表面被覆盖阻碍反应的角度分析。
【解析】
(1) 实验室用大理石（主要成分为$\ce{CaCO_{3}}$）与稀盐酸反应制取二氧化碳，生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}↑}$；
(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，产物有氢气（含H元素），因此物质A一定含铝元素和氧元素，可能含氢元素；
② “喷雾”可增大反应物的接触面积，使反应更快、更充分；
③ 捕捉二氧化碳时，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$；
④ 二氧化碳能被压缩成液态，是因为压强增大时，二氧化碳分子间的间隔变小；
⑤ 由图示可知，1个甲烷分子由1个碳原子和4个氢原子构成；
⑥ 反应一段时间后，催化剂表面会覆盖碳，阻碍反应进行，导致催化效果降低。
【答案】
(1) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}↑}$
(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 $\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$；④ 压强增大，分子间的间隔变小；⑤ 1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】
本题结合“碳达峰、碳中和”的社会热点，考查初中化学核心知识点，注重知识的实际应用，体现了化学与环境、社会的联系，难度适中。
【难度系数】
0.6

2.某小组对二氧化碳的来源、吸收、转化及低碳措施产生兴趣，开启了“低碳行动”项目式学习探究之旅。
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】红墨水水柱向（填“左”或“右”）边移动。
【实验结论】炒菜后空气中二氧化碳含量升高，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】
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| --- | --- | --- |
| Ⅰ.如图所示: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.继续向试管中滴加紫色石蕊溶液，振荡 | | 二氧化碳能与水反应 |
【反思评价】
(1)实验中发生反应的化学方程式为。
(2)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：
（描述实验过程、现象及结论）。
任务三:制订低碳行动方案。
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。
| 低碳途径 | 低碳行动具体措施 |
| --- | --- |
| 减少二氧化碳的排放 | 请举出一种具体做法：（任写一条） |
| 促进二氧化碳的吸收 | 植树造林，利用绿色植物作用吸收大气中的CO₂ |
| 二氧化碳的转化和封存 | 二氧化碳与氨(NH₃)在高温、高压下可以合成尿素[CO(NH₂)₂]，同时生成水，该反应的化学方程式为 |

2. 任务一:【实验现象】左
任务二:【设计实验】Ⅰ. 二氧化碳能溶于水
Ⅱ. 溶液变红
【反思评价】(1) $\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
(2) 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，紫色石蕊纸花不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊变红
任务三: 乘坐公共交通工具出行(或开发利用新能源等，合理即可) 光合 $\ce{CO_{2} + 2NH_{3}\xlongequal{高温、高压}CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$

【分析】
首先，任务一需明确两个相同塑料瓶分别收集炒菜前、后的气体，结合炒菜后CO₂含量升高的结论，分析装置内压强变化判断红墨水移动方向；任务二根据CO₂的性质分析实验现象，反思评价需通过对比实验验证使石蕊变色的物质；任务三结合低碳要求和CO₂的转化规律作答。
【解析】
任务一：炒菜后灶台旁CO₂含量升高，相同条件下，CO₂含量高的气体使装置内压强变化，导致红墨水向左移动，故填左；
任务二：Ⅰ. 向充满CO₂的软塑料瓶加蒸馏水振荡，瓶内压强减小，塑料瓶变瘪，说明CO₂能溶于水；Ⅱ. CO₂与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，使紫色石蕊溶液变红，故现象为溶液变红；
反思评价（1）：CO₂与水反应生成碳酸，化学方程式为$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$；（2）要验证使石蕊变红的是碳酸而非CO₂或水，需做对比实验：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，紫色石蕊纸花不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊变红；
任务三：减少CO₂排放的做法如乘坐公共交通工具出行（合理即可）；绿色植物通过光合作用吸收CO₂；CO₂与NH₃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】
任务一:【实验现象】左
任务二:【设计实验】Ⅰ. 二氧化碳能溶于水；Ⅱ. 溶液变红
【反思评价】(1) $\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$；(2) 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，紫色石蕊纸花不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊变红
任务三: 乘坐公共交通工具出行(合理即可)；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、低碳措施
【点评】
本题围绕二氧化碳的相关探究展开，考查基础实验分析、化学方程式书写及低碳理念，需学生掌握对比实验设计方法，难度适中。
【难度系数】
0.5