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题型:实验探究题 题类: 难易度:困难

湖南省2024年化学中考试题

2024年5月1日,我国利用船舶加装的碳捕捉系统回收首罐液态二氧化碳的卸船,标志着远洋航行船舶从燃油消耗到二氧化碳回收利用形成闭环。同学们对“二氧化碳回收利用形成闭环”非常感兴趣,开展有关二氧化碳的项目式学习。
(1)、任务一:调查空气中二氧化碳含量增加的原因

同学们调查到空气中二氧化碳含量增加的原因有很多,你认为有(写一种即可)。

(2)、任务二:讨论空气中二氧化碳含量减少的方法

同学们讨论了空气中二氧化碳含量减少的方法,知道低碳生活方式可以减少二氧化碳排放,你的一种低碳生活方式是。有同学想到二氧化碳能使澄清石灰水(填实验现象),补充了可以利用有碱溶液或水吸收二氧化碳。

(3)、任务三:探究实验室中不同试剂吸收二氧化碳的效果

实验室提供4种试剂:水、饱和石灰水、质量分数为0.165%的NaOH溶液、质量分数为40%的NaOH溶液。

【提出问题】上述4种试剂吸收二氧化碳的效果如何?

【查阅资料】

①室温下,饱和石灰水中氢氧化钙的质量分数约为0.165%

②利用压强传感器及信息处理终端可将实验数据进行记录、呈现和分析

【进行实验】

步骤1:各装置气密性良好(夹持装置已省略),同学们用4只250mL烧瓶集满纯净的二氧化碳气体。

步骤2:用4支注射器分别取60mL上述提供的4种试剂,将烧瓶分别连接压强传感器和注射器(如图1所示)。

步骤3:待烧瓶内气压平稳后,迅速将4支注射器内试剂分别全部注入相对应的烧瓶中,关闭止水夹,观察压强变化。一段时间后,振荡烧瓶,继续观察压强变化。小组合作完成实验,并展示烧瓶内压强随时间变化的曲线图(如图2所示)

【分析讨论】

根据40%NaOH溶液对应的曲线,分析时间段曲线变化的原因是

(4)、【得出结论】

结合图2数据,从压强和吸收效果两个角度对比分析,得到的结论是

任务四:形成二氧化碳闭环的意识

(5)、在老师指导下,知道上述实验中40%NaOH溶液吸收二氧化碳后,氢氧化钠有剩余。为了达到零碳排放和对环境无污染,形成二氧化碳闭环的意识。现处理上述实验中40%NaOH溶液吸收二氧化碳后的液体,你设计的实验方案是

师生对其他烧瓶中的物质也进行了科学处理。

【拓展思维】我国已经实现了利用二氧化碳合成淀粉、甲醇和负碳纤维等,“二氧化碳回收利用形成闭环”是未来碳科学和技术发展的探索方向。

举一反三

的捕集与资源化利用是化学研究热点,我国力争在2060年实现“碳中和”。化学实验小组的同学基于该思路,围绕“碳中和”的一系列内容展开了项目式学习活动。

Ⅰ:含水层封存一项比植物封存有前景的手段。含水层是在多孔岩石中含有盐水的地质构造,被压至千克/立方米的密度后泵入岩石中封存。

(1)“碳中和”的“碳”指的是________(填“碳元素”、“碳单质”或“二氧化碳”)。

(2)含水层封存所得溶液能使紫色石蕊试液变红,此现象的原因是________(用化学方程式表示)。

Ⅱ.实验室模拟吸收和释放

步骤①:按图1连接好装置,向外拉动任一注射器的活塞,一段时间后松开手,活塞回到0刻度;

步骤②:在三颈瓶中收集满二氧化碳,将盛有足量石灰水和足量稀盐酸的注射器固定在三颈瓶上,并安装压强传感器;

步骤③:关闭弹簧夹2,打开弹簧夹1,将注射器中液体全部注入三颈瓶中,充分反应直至压强不再改变为止;

步骤4:关闭弹簧夹1,打开弹簧夹2,将注射器中液体全部快速压进三颈瓶中,再关闭弹簧夹2,充分反应至压强不再改变;

步骤⑤:打开两个弹簧夹,将两个注射器的活塞都拉回原位,再关闭两个弹簧夹,继续测量压强变化。

步骤③-⑤实验过程中装置内压强的变化如图2所示。

(3)实验步骤①的目的是________。

(4)分析图3可知,步骤③中推入的注射器中试剂时发生反应的化学方程式为________。

(5)为缩短段实验时间,可采取的操作是______。(填字母序号)

A. 加热B. 振荡C. 打开弹簧夹

(6)最终装置内压强低于起始值的可能原因是________。

Ⅲ.的资源化利用

(7)已知一定条件下以质量比反应可生成。与该反应类似,不同条件下,反应也能生成甲醇()。生成甲醇时参加反应的的质量比为________。

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