Question

14．如图所示是自然界中氧气和二氧化碳的循环简图，请仔细读图，回答下列问题：
（1）图中①④所指过程的含义：
①工厂和汽车燃烧化石燃料生成二氧化碳；     ④动物呼吸需要氧气．
（2）在⑦所示的过程中臭氧层中的臭氧在日光的作用下转化成O₂．臭氧是淡蓝色气体，臭氧层能有效阻挡紫外线，保护地球的生存环境．
①写出图示中臭氧转化为氧气的化学方程式2O₃$\frac{\underline{\;日光\;}}{\;}$3O₂；
②请从组成和构成的角度，指出氧气和臭氧的相同点和不同点：组成元素相同，分子构成不同．
（3）科学家研究发现，如今地球大气中的二氧化碳含量远高于百万年前的水平．请你根据上述循环图说出两条大气中二氧化碳含量增加的主要原因：化石燃料的大量使用、绿色植物被大量砍伐．
（4）自然界中消耗二氧化碳的主要途径是植物的光合作用和海水的吸收．
（5）据统计，大气中每年新增CO₂约为185～242亿吨，而其综合利用还不足1亿吨/年，仅靠碳的自然循环来平衡大气中二氧化碳已不可能，为了降低大气中二氧化碳的含量，化学家们正想尽办法用化学反应的手段消除二氧化碳．
①火力发电厂用石灰乳[主要成分是Ca（OH）₂]吸收产生的二氧化碳，该反应的化学方程式为CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
②日本科学家研制成功一种新型催化剂，在常压、300℃条件下，CO₂和H₂反应生成甲烷和水，该反应的化学方程式为CO₂+4H₂ $\frac{\underline{\;催化剂\;}}{300℃}$CH₄+2H₂O．
（6）大气中CO₂含量的增加，会产生温室效应，根据上图CO₂的产生和消耗途径，请你再提出降低大气中CO₂含量的一条合理化建议开发新能源，减少化石燃料的使用或植物造林．

Answer 1

分析 （1）根据已有的知识进行分析；
（2）臭氧和氧气的组成元素相同，但是分子构成不同，化学反应前后元素的种类不变；
（3）大气中二氧化碳含量急剧增加的主要原因是化石燃料的燃烧和森林的减少，从与之有关的反应入手分析；
（4）根据自然界中消耗二氧化碳的主要途径时植物的光合作用进行解答．
（5）根据反应的原理来分析书写；
（6）根据二氧化碳的主要来源和植物的光合作用的原料分析．

解答 解：（1）①此过程表示工厂和汽车燃烧化石燃料生成二氧化碳；故填：工厂和汽车燃烧化石燃料生成二氧化碳；
④此过程表示动物呼吸需要氧气，故填：动物呼吸需要氧气；
（2）①臭氧能在日光的作用下反应生成氧气，故填：2O₃$\frac{\underline{\;日光\;}}{\;}$3O₂；
②氧气和臭氧都是由氧元素组成的物质，一个氧分子中含有两个氧原子，一个臭氧分子中含有三个氧原子，分子的构成不同，故填：组成元素相同，分子构成不同；
（3）化石燃料都含有碳元素，燃烧生成大量的二氧化碳，绿色植物被大量砍伐，导致光合作用减弱，吸收的二氧化碳的量减少，而二氧化碳会造成温室效应，因此近年来大气中二氧化碳含量不断上升的主要原因是化石燃料的大量使用、绿色植物被大量砍伐，故填：化石燃料的大量使用、绿色植物被大量砍伐．
（4）植物的光合作用需要消耗大量的二氧化碳，而且二氧化碳能溶于水，可被海水吸收；故填：植物的光合作用；海水的吸收；
（5）①氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水；故填：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
②CO₂与H₂在催化剂和加热的条件下反应生成甲烷和水．该反应的化学方程式为CO₂+4H₂ $\frac{\underline{\;催化剂\;}}{300℃}$CH₄+2H₂O．故填：CO₂+4H₂ $\frac{\underline{\;催化剂\;}}{300℃}$CH₄+2H₂O；
（6）二氧化碳主要来自与大量化石燃料的燃烧，所以要减少二氧化碳的排放，就要减少含碳燃料的使用或开发利用太阳能等新能源等；
植物的光合作用能够吸收二氧化碳，所以我们可通过植树造林和禁止乱砍滥伐等，增加对二氧化碳的吸收．
故填：开发新能源，减少化石燃料的使用或植物造林．

点评 本题主要考查温室气体二氧化碳，同学们了解了二氧化碳气体产生的主要原因，以及如何减少二氧化碳气体，就会做好此题．考查的知识点太多，完成此题，可以依据已有的知识进行．