Question

【題目】（題文）實(shí)驗(yàn)與探究：追蹤氧氣和二氧化碳的足跡

據(jù)科學(xué)家估計(jì)，全世界生物的呼吸和燃燒所消耗的氧氣，每秒鐘可達(dá)萬噸左右．但是我們生活中并沒有明顯感到環(huán)境中氧氣不足，這是什么原因呢？事實(shí)上，把地球作為一個(gè)整體，一些化學(xué)變化在消耗氧氣的同時(shí)，另一些變化又在產(chǎn)生氧氣，并且維持一種動(dòng)態(tài)平衡．科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，地球的再生氧氣主要來源于地球臭氧層電場(chǎng)電流對(duì)水分子的電解和綠色植物的光合作用．下圖是自然界中碳、氧循環(huán)的主要途徑：

根據(jù)上圖，運(yùn)用你學(xué)過的有關(guān)知識(shí)，回答下列問題．

(1)試寫出自然界中兩種不同類型的消耗氧氣的途徑

①________②________

(2)請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，模擬(1)中消耗氧氣的一種變化．將實(shí)驗(yàn)方案寫在下面：________。

(3)在實(shí)驗(yàn)中，為了獲得少量氧氣，可以根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)，選擇含有________元素的物質(zhì)，通過控制反應(yīng)條件來實(shí)現(xiàn)．請(qǐng)你用化學(xué)方程式表示在實(shí)驗(yàn)室里產(chǎn)生氧氣的一個(gè)變化________．

(4)另外有一種實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生少量氧氣的簡(jiǎn)易方法：用過氧化氫的水溶液做反應(yīng)物，反應(yīng)條件是常溫和二氧化錳做催化劑，反應(yīng)的化學(xué)方程式為________．若根據(jù)該反應(yīng)制取氧氣，則發(fā)生裝置跟制取________氣體的發(fā)生裝置相同，需要的儀器有________．與實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀制取氧氣比較，該反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)是______．現(xiàn)用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%、密度為1.1g/mL的過氧化氫溶液制取氧氣．實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)二氧化錳與過氧化氫溶液混合后，裝置中產(chǎn)生氧氣的速度太快，你認(rèn)為可能的原因有________________．

(5)從圖中可以看出，碳和氧的循環(huán)過程是緊密聯(lián)系在一起的一種自然過程．事實(shí)上，地球上的碳只有0.9%參與循環(huán)，99.1%都固定在巖石圈中，然而，人類對(duì)能源和資源的過度開發(fā)利用，已經(jīng)影響到自然界中碳、氧循環(huán)．

①在上面敘述中所說中碳、氧循環(huán)是指________的循環(huán)．

A．碳和氧的單質(zhì)B．氧氣和二氧化碳C．碳元素和氧元素

②根據(jù)自然界中碳、氧循環(huán)示意圖，試分別寫出一個(gè)自然界中產(chǎn)生和消耗二氧化碳?xì)怏w的化學(xué)方程式．

產(chǎn)生二氧化碳的反應(yīng)________，消耗二氧化碳的反應(yīng)________．

③為了遏制大氣中二氧化碳不斷增加的趨勢(shì)，維護(hù)好自然界中碳、氧循環(huán)，請(qǐng)你提出兩點(diǎn)措施________；________．

Answer 1

【答案】生物的呼吸作用燃料的燃燒將一小白鼠放在一密閉的鐘罩內(nèi)，待一段時(shí)間，小白鼠會(huì)因缺氧而死亡氧2H2O22H2O+O2↑二氧化碳錐形瓶、長(zhǎng)頸漏斗、雙孔塞、集氣瓶操作簡(jiǎn)單，不需要熱能，節(jié)約能源過氧化氫溶液濃度太大反應(yīng)物接觸面積大CC+O2 CO2CO2+H2O=H2CO3植樹造林減少使用化石燃料，開發(fā)新能源

【解析】

（1）根據(jù)自然界中與氧氣反應(yīng)的物質(zhì)考慮；（2）根據(jù)生物呼吸需要氧氣，而放到密閉容器內(nèi)，氧氣沒了動(dòng)物就會(huì)死亡；（3）制取氧氣的物質(zhì)必須具有氧元素；（4）根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)確定所用儀器，根據(jù)反應(yīng)物接觸面積大小，確定反應(yīng)速度快慢；（5）根據(jù)消耗二氧化碳的途徑考慮遏制二氧化碳產(chǎn)生的方法。

（1）消耗氧氣的主要途徑是生物的呼吸作用，燃料的燃燒；（2）將一小白鼠放在一密閉的鐘罩內(nèi)，待一段時(shí)間，小白鼠會(huì)因缺氧而死亡；（3）制取氧氣的物質(zhì)必須具有氧元素，實(shí)驗(yàn)室制氧氣可以用雙氧水，也可用加熱高錳酸鉀制氧氣，也可加熱氯酸鉀制氧氣。反應(yīng)的化學(xué)方程式為（或2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑或2KClO3 2KCl+3O2↑）；（4）雙氧水制氧氣不需要加熱，在二氧化錳的催化下分解生成水和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為；與制二氧化碳的裝置類似，用到的儀器有錐形瓶、長(zhǎng)頸漏斗、集氣瓶、雙孔塞、導(dǎo)氣管；與加熱制氧氣相比，優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，不需要加熱，節(jié)約了能源；反應(yīng)速度快的原因主要是反應(yīng)物濃度太大，接觸面積大，反應(yīng)速度就快；（5）①碳、氧循環(huán)是指碳元素與氧元素的循環(huán)，故選C；②由圖示可知生成二氧化碳的反應(yīng)是碳燃燒，反應(yīng)的化學(xué)方程式為C+O2CO2；消耗二氧化碳的反應(yīng)是二氧化碳與水反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2+H2O=H2CO3；③為了遏制大氣中二氧化碳不斷增加的趨勢(shì)，可以從減少使用化石燃料，開發(fā)新能源減少了二氧化碳的排放，還可以從植樹造林吸收二氧化碳方面考慮。