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電流對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，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，維護(hù)好自然界中碳、氧循環(huán)，請你提出兩點(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，小白鼠會因缺氧而死亡氧2H2O22H2O+O2↑二氧化碳錐形瓶、長頸漏斗、雙孔塞、集氣瓶操作簡單，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)，氧氣沒了動物就會死亡；（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，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。