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  • 1. (2024九上·秦淮期末) 我国提出2030年前碳达峰、2060年前碳中和的战略目标。“碳达峰”“碳中和”中的“碳”一般指二氧化碳。

    【知识回顾】自然界中二氧化碳的循环如图所示,大气中二氧化碳的含量是相对稳定的。

    【实践活动】

    1. (1) 某化学兴趣小组同学制作了一个草系水族箱(草多鱼少),为了维持箱中生态平衡,需向其中补给适量二氧化碳,以促进水草的作用。
    2. (2) 人和动植物的呼吸、化石燃料的燃烧都会产生二氧化碳。请设计实验证明人体呼出的气体中二氧化碳的含量大于吸入的空气,并完成实验报告。

      实验步骤

      实验现象

      实验结论

      取两个相同容积的集气瓶,分别收集一瓶空气样品和一瓶呼出气体的样品,

      人体呼出的气体中二氧化碳的含量大于吸入的空气

    3. (3) 【查阅资料】

      近几十年来,人类活动使大气中二氧化碳的含量不断上升,从而导致效应增强,全球气候变暖。二氧化碳的捕集和资源化利用是科学家研究碳中和的重要方向。

    4. (4) 【拓展提升】

      二氧化碳的捕集。

      案例:全球最大“化学链燃烧”碳捕集装置于2023年在四川建成。化学链燃烧技术可以避免空气与燃料的直接接触,提供了一种低成本的碳捕集方案。某“化学链燃烧”的过程如图所示,该化学链通过Cu2O作为载氧体将空气中的氧传递给燃料。

      ①等质量的Cu2O和CuO中,铜元素的质量比为(填最简整数比)。

      ②空气反应器中Cu2O与O2发生了化合反应。从空气反应器排出的气体X中N2的体积分数(填“大于”“小于”或“等于”)空气中N2的体积分数。

      ③与燃料在空气中充分燃烧后排出的气体相比,从燃料反应器排出的气体中CO2的体积分数更高的原因是。CO2捕集器仅需冷凝分离水,即可低成本获得高浓度的CO2

    5. (5) 二氧化碳的资源化利用。

      案例:2023年杭州亚运会主火炬首次使用绿色甲醇作为燃料。绿色甲醇的“绿色”主要体现在原料和制备工艺上:经过技术迭代,利用焦炉气中的氢气与从工业尾气中捕集的二氧化碳合成甲醇,实现二氧化碳的资源化利用,该反应的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O。

      ①甲醇在空气中充分燃烧的化学方程式为

      ②甲醇中含有碳元素,但上述绿色甲醇又被称为零碳甲醇,即认为使用上述绿色甲醇作为燃料能够实现二氧化碳的零排放。这是为什么?请说明理由:

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