第3節(jié)自然界中的碳循環(huán)分層作業(yè)1．六安萬佛湖是國(guó)家5A級(jí)旅游景區(qū)，也是市民休閑的好去處。下列關(guān)于萬佛湖湖水的說法，錯(cuò)誤的是A．萬佛湖湖水不可以直接飲用B．過濾可以除去萬佛湖湖水中的泥沙C．合理施用農(nóng)藥、化肥，可減少對(duì)萬佛湖的水體污染D．用活性炭可將萬佛湖湖水軟化2．綠色植物進(jìn)行光合作用時(shí)，吸收的氣體是A．N2 B．O2 C．CO2 D．Ne3．自然界中存在著“水循環(huán)”“碳循環(huán)”“氧循環(huán)”三大循環(huán)。下列說法錯(cuò)誤的是A．三種循環(huán)都伴隨著能量的變化，碳循環(huán)中的“碳”是指碳元素B．水的天然循環(huán)既實(shí)現(xiàn)了水的自身凈化，又完成了水資源的重新分配C．三大循環(huán)過程中元素守恒，且元素化合價(jià)不變D．水的天然循環(huán)是通過其三態(tài)變化實(shí)現(xiàn)的，而碳循環(huán)、氧循環(huán)過程中均有化學(xué)變化發(fā)生4．（24-25九年級(jí)上·寧夏銀川·階段練習(xí)）結(jié)合化學(xué)核心素養(yǎng)分析，下列說法不正確的是A．轉(zhuǎn)化思想：一定條件下，一氧化碳和二氧化碳之間可以相互轉(zhuǎn)化B．微觀認(rèn)知：一氧化碳和二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)不同，是因?yàn)榉肿訕?gòu)成不同C．辯證認(rèn)識(shí)：氧氣既能支持燃燒，也會(huì)加速食物腐爛D．證據(jù)推理：蔗糖、面粉灼燒后都有黑色物質(zhì)生成，說明它們是相同物質(zhì)5．（24-25八年級(jí)下·山東東營(yíng)·期末）下列關(guān)于碳循環(huán)和氧循環(huán)說法錯(cuò)誤的是A．碳循環(huán)和氧循環(huán)中的“碳”和“氧”分別指的是二氧化碳和氧氣B．碳循環(huán)和氧循環(huán)過程中均發(fā)生了化學(xué)變化C．碳循環(huán)和氧循環(huán)有利于維持大氣中氧氣和二氧化碳含量的相對(duì)穩(wěn)定D．我們每個(gè)人都在參與碳循環(huán)和氧循環(huán)6．中國(guó)科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所在淀粉人工合成方面取得突破性進(jìn)展，在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)二氧化碳到淀粉的從頭合成。下列有關(guān)說法不正確的是A．該過程中發(fā)生的變化為物理變化 B．該過程的實(shí)現(xiàn)可節(jié)約耕地和淡水資源C．該過程的實(shí)現(xiàn)會(huì)提高糧食安全水平 D．該過程的實(shí)現(xiàn)會(huì)促進(jìn)碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)7．（24-25八年級(jí)下·山東淄博·期末）實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化是化學(xué)的價(jià)值之一。下列有關(guān)說法不正確的是A．氮?dú)庠谝欢l件下能轉(zhuǎn)化成氮肥 B．水通電可以轉(zhuǎn)化為氫氣和氧氣C．二氧化碳通過植物光合作用能轉(zhuǎn)化為氧氣 D．催化劑在反應(yīng)前后轉(zhuǎn)化成了產(chǎn)物8．自然界中存在著“水循環(huán)”“碳循環(huán)”“氧循環(huán)”三大循環(huán)。下列說法錯(cuò)誤的是A．三大循環(huán)過程中元素守恒，元素化合價(jià)可能改變B．水的天然循環(huán)既實(shí)現(xiàn)了水的自身凈化，又完成了水資源的重新分配C．碳、氧循環(huán)有利于維持大氣中二氧化碳和氧氣含量的相對(duì)穩(wěn)定D．水的天然循環(huán)是通過其三態(tài)變化實(shí)現(xiàn)的，碳循環(huán)、氧循環(huán)過程中均只發(fā)生化學(xué)變化9．氧循環(huán)和碳循環(huán)是自然界中的重要循環(huán)。關(guān)于兩種循環(huán)的分析錯(cuò)誤的是A．碳循環(huán)和氧循環(huán)中的“碳”“氧”分別指的碳元素與氧元素B．我們每個(gè)人都在參與碳循環(huán)與氧循環(huán)C．碳循環(huán)的破壞會(huì)影響到氧循環(huán)D．綠色植物的光合作用使自然界中的碳原子總數(shù)減少、氧原子總數(shù)增加10．“氧循環(huán)”和“碳循環(huán)”是自然界存在的重要循環(huán)。下列說法不正確的是A．圖中產(chǎn)生二氧化碳的主要途徑是①③⑥B．碳循環(huán)和氧循環(huán)分別是指二氧化碳和氧氣的循環(huán)C．綠色植物通過光合作用，將太陽能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能D．海水吸收CO2過程中既有物理變化又有化學(xué)變化11．物質(zhì)A～E之間的轉(zhuǎn)化是自然界碳、氧循環(huán)的一部分，轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分反應(yīng)物、生成物及反應(yīng)條件已略去)。巖石圈中某物質(zhì)A分解生成B、C、D，B是海水中最多的物質(zhì)，D是石灰石的主要成分。請(qǐng)回答下列問題：（1）D的化學(xué)式為。（2）物質(zhì)A含有種元素。（3）C可被海水吸收，會(huì)導(dǎo)致海水的pH(填“增大”或“減小”)。（4）寫出一個(gè)E用于化石能源燃燒的化學(xué)方程式：。12．“氧循環(huán)”、“碳循環(huán)”、“水循環(huán)”是自然界存在的三大重要循環(huán)。請(qǐng)結(jié)合圖回答問題：（1）從物質(zhì)變化角度看，水循環(huán)與另外兩種循環(huán)本質(zhì)的區(qū)別是。（2）在⑤⑧兩個(gè)反應(yīng)中，反應(yīng)物相同，產(chǎn)物不同的原因是。（3）從微觀的角度解釋氧氣和臭氧性質(zhì)不同的原因。（4）結(jié)合圖示，利用化學(xué)學(xué)科觀點(diǎn)分析碳循環(huán)和氧循環(huán)，其中不正確的是____（填序號(hào)）A．變化觀：每個(gè)人都在參與碳、氧循環(huán)，碳循環(huán)中的“碳”是指碳元素B．守恒觀：碳、氧循環(huán)過程中各元素守恒C．平衡觀：碳、氧循環(huán)有利于維持大氣中氧氣和二氧化碳含量的相對(duì)穩(wěn)定D．微粒觀：綠色植物的光合作用能使自然界中的氧原子總數(shù)增加1．（2025·廣東廣州·二模）關(guān)于自然界中碳循環(huán)、氧循環(huán)，下列說法正確的是A．植物呼吸作用吸收二氧化碳B．化石燃料燃燒會(huì)降低空氣中氧氣的含量C．CO2的循環(huán)導(dǎo)致了酸雨D．綠色植物通過光合作用，將太陽能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能02．（2025·山東泰安·三模）自然界中“水”、“氧”、“碳”循環(huán)簡(jiǎn)圖如圖所示。用學(xué)科觀點(diǎn)分析，其中正確的是A．水循環(huán)過程中水分子發(fā)生了變化B．每個(gè)人都在參與碳、氧循環(huán)，碳循環(huán)中的“碳"是指二氧化碳C．碳，氧循環(huán)能維持空氣中O2和CO2含量相對(duì)穩(wěn)定D．循環(huán)過程中各元素守恒，且化合價(jià)不變3．（2025·黑龍江·中考真題）化學(xué)觀念和科學(xué)思維是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容。下列認(rèn)識(shí)不正確的是A．守恒觀：某物質(zhì)在氧氣中燃燒有水生成，證明該物質(zhì)中含有氫、氧兩種元素B．微粒觀：變癟的乒乓球放在熱水中鼓起來，原因是分子間隔發(fā)生改變C．轉(zhuǎn)化觀：“碳循環(huán)”和“氧循環(huán)”有利于維持大氣中二氧化碳和氧氣含量的相對(duì)穩(wěn)定D．組成觀：物質(zhì)都是由元素組成的4．（2025·河北唐山·三模）“宏微結(jié)合”是化學(xué)學(xué)科的重要思想之一。下列對(duì)宏觀事實(shí)的微觀解釋不正確的是選項(xiàng)宏觀事實(shí)微觀解釋A端午時(shí)節(jié)，粽葉飄香分子總在不斷地運(yùn)動(dòng)B金剛石、石墨物理性質(zhì)差異很大碳原子的排列方式不同C水和過氧化氫化學(xué)性質(zhì)不同分子構(gòu)成不同D干冰升華，體積變大二氧化碳分子的大小發(fā)生改變5．（2025·山東煙臺(tái)·中考真題）自然界中存在著“水循環(huán)”“碳循環(huán)”“氧循環(huán)”三大循環(huán)。下列說法錯(cuò)誤的是A．三大循環(huán)過程中元素守恒，元素化合價(jià)不變B．水的天然循環(huán)既實(shí)現(xiàn)了水的自身凈化，又完成了水資源的重新分配C．碳、氧循環(huán)有利于維持大氣中二氧化碳和氧氣含量的相對(duì)穩(wěn)定D．水的天然循環(huán)是通過其三態(tài)變化實(shí)現(xiàn)的，而碳循環(huán)、氧循環(huán)過程中均有化學(xué)變化發(fā)生6．（2025·四川成都·一模）物質(zhì)轉(zhuǎn)化是化學(xué)研究的重要內(nèi)容。甲、乙是初中化學(xué)的常見物質(zhì)，它們有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系(“→”表示轉(zhuǎn)化，部分反應(yīng)物、產(chǎn)物已略去)，下列說法不正確的是A．若甲是O2則乙可以是CO2B．若乙是金屬，則單質(zhì)、氧化物中不一定含有同種元素C．若甲是非金屬氧化物，則反應(yīng)①和③的基本反應(yīng)類型不一定相同D．若甲的相對(duì)分子質(zhì)量比乙小16，則甲、乙不一定是H2和H2O（2025·安徽合肥·二模）閱讀以下短文，回答下列問題最近南京大學(xué)的研究人員與復(fù)旦大學(xué)合作，開發(fā)了一種直接將二氧化碳分解為碳和氧氣的新技術(shù)。其微觀示意圖如下他們的工藝使用鋰作為關(guān)鍵的中間物，原理是二氧化碳與鋰反應(yīng)生成碳酸鋰，隨后碳酸鋰進(jìn)一步反應(yīng)，產(chǎn)生氧化鋰（）和單質(zhì)碳，最后，通過電催化氧化過程，生成的氧化鋰（Li2O）被轉(zhuǎn)化成鋰，釋放出氧氣。這個(gè)過程有效地將二氧化碳轉(zhuǎn)化為碳和氧氣，氧氣產(chǎn)率大大超過了自然光合作用，可用在特殊環(huán)境下制取氧氣。7．根據(jù)短文中內(nèi)容，下列說法不正確的是A．該反應(yīng)制取氧氣原理和光合作用相同 B．該反應(yīng)可為空間站提供氧氣C．該反應(yīng)有利于實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)、氧循環(huán) D．反應(yīng)中鋰可循環(huán)使用8．由微觀示意圖可以獲取的信息中，正確的是A．三種物質(zhì)都是由分子直接構(gòu)成 B．該反應(yīng)為化合反應(yīng)C．所有元素化合價(jià)都發(fā)生改變 D．反應(yīng)前后氧原子個(gè)數(shù)增多9．（24-25九年級(jí)上·廣東梅州·期末）如圖是自然界碳、氧循環(huán)的示意圖，下列說法正確的是A．碳循環(huán)和氧循環(huán)分別指CO2和O2的循環(huán)B．二氧化碳的產(chǎn)生途徑有工廠廢氣的排放、化石燃料的燃燒等C．植物光合作用可將大氣中的CO2全部吸收D．大氣中的O2越多越好，CO2越少越好10．（2025·河南商丘·二模）2020年，我國(guó)提出“碳達(dá)峰”“碳中和”的戰(zhàn)略目標(biāo)。一、認(rèn)識(shí)“碳達(dá)峰”“碳中和”（1）“碳達(dá)峰”“碳中和”中的“碳”所指的物質(zhì)是。（2）“碳中和”有利于緩解的環(huán)境問題是_____（填序號(hào)）。A．酸雨 B．全球氣候變暖 C．臭氧層破壞 D．白色污染二、實(shí)現(xiàn)“碳中和”的途徑（3）下圖是科學(xué)家預(yù)測(cè)到2050年后，四種途徑對(duì)碳中和的貢獻(xiàn)率。由圖可知，對(duì)“碳中和”貢獻(xiàn)率最大的途徑是。（4）碳替代是指用清潔能源替代傳統(tǒng)的化石能源，如氫能、太陽能、風(fēng)能等。請(qǐng)寫出氫氣燃燒的化學(xué)反應(yīng)方程式：。（5）碳封存是指將捕集到的二氧化碳封存于地層深處或海底。如我國(guó)在南海海域投入使用的海上二氧化碳封存工程，就是將二氧化碳經(jīng)加壓、干燥后，注入位于深的海底地層進(jìn)行封存。從微觀角度解釋“二氧化碳能被壓縮”的原因：。（6）碳循環(huán)是指利用化學(xué)或生物手段實(shí)現(xiàn)大氣中二氧化碳的吸收，如森林碳匯、人工碳轉(zhuǎn)化等。①植物的光合作用能吸收二氧化碳：二氧化碳+水淀粉+氧氣。某化學(xué)小組設(shè)計(jì)了如上圖的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)時(shí)，乙中的植物葉片能檢測(cè)有淀粉生成，而甲中的不能。其原因是；若向?qū)嶒?yàn)后的燒堿溶液中加入某種試劑，有氣泡產(chǎn)生，則可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。②科學(xué)家研究出一種方案：利用氫氣與捕集獲取的二氧化碳，在催化劑的作用下合成甲醇，同時(shí)生成水。依據(jù)此方案，若吸收的二氧化碳，可產(chǎn)生甲醇的質(zhì)量是多少?11．（24-25九年級(jí)上·福建莆田·階段練習(xí)）“水循環(huán)”、“氧循環(huán)”和“碳循環(huán)”是自然界存在的三大重要循環(huán)。請(qǐng)結(jié)合下圖回答問題：（1）從分子的角度看，水循環(huán)與另外兩種循環(huán)有本質(zhì)的區(qū)別是：。（2）自然界“氧循環(huán)”過程中消耗氧氣的主要途徑有動(dòng)植物的呼吸和。從微觀的角度解釋為什么氧氣和臭氧的性質(zhì)不同。（3）自然界中的碳循環(huán)主要是通過二氧化碳來實(shí)現(xiàn)的。圖中消耗二氧化碳的途徑有（填數(shù)字序號(hào)）。近年來，大氣中二氧化碳含量增加，導(dǎo)致溫室效應(yīng)，因此人類要積極采取措施維持循環(huán)體系中二氧化碳的相對(duì)平衡，如用海水進(jìn)行吸收，發(fā)生的反應(yīng)方程式為。（4）氧循環(huán)和水循環(huán)都是自然界中的重要循環(huán)。關(guān)于氧循環(huán)與水的天然循環(huán)說法正確的是。①氧循環(huán)指得是氧氣的循環(huán)，主要是物理變化；

②水的天然循環(huán)是通過水的三態(tài)變化實(shí)現(xiàn)的；③呼吸作用和燃料燃燒都是氧氣的消耗途徑；

④水的天然循環(huán)是自然界中水分子運(yùn)動(dòng)的結(jié)果；⑤綠色植物的光合作用能使自然界中的氧原子總數(shù)增加1．（24-25九年級(jí)上·廣西欽州·期中）2023年10月31日，神舟十六號(hào)載人飛船回收艙順利返回。執(zhí)行任務(wù)過程中，保障中國(guó)航天員在空間站的氧氣需求至關(guān)重要。那么，空間站的氧氣從哪里來？I.從地球帶上去（1）航天工業(yè)上采用分離液態(tài)空氣法獲得氧氣，其過程可用如圖所示實(shí)驗(yàn)?zāi)M。①航天工業(yè)選擇以空氣為原料的主要原因是。②浸入液氮3min后，試管內(nèi)產(chǎn)生約占其容積1/3的液態(tài)空氣。取出試管，液態(tài)空氣沸騰，伸入燃著的木條，木條熄滅；1min后伸入帶火星的木條，觀察到木條復(fù)燃。導(dǎo)致木條熄滅的原因是。③上述實(shí)驗(yàn)利用氮?dú)夂脱鯕獾姆悬c(diǎn)不同實(shí)現(xiàn)分離，由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，兩種氣體中沸點(diǎn)較高的氣體是。（2）利用分子篩可將氧分子從空氣中“篩”出去，從而獲得高濃度的氧氣。其原理示意圖如下圖：由此可知兩種分子的大小：N2O2（填“>”或“<”）。II.在天宮制出來（3）目前空間站已實(shí)現(xiàn)電解水制氧，但早期空間站利用過氧化鈉（Na2O2）、超氧化鉀（KO2）等物質(zhì)制氧，其原理表示為：。空間站內(nèi)二氧化碳的主要來源于。（4）空間站是一個(gè)相對(duì)封閉的場(chǎng)所，解決“氣體從哪里來”的問題必然伴生著“氣體往哪里去”的問題。為此，科學(xué)家設(shè)計(jì)了生物再生生命保障系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了“水—氧—碳”的循環(huán)轉(zhuǎn)化。下列敘述正確的是（填序號(hào)）。a.“水—氧—碳”的循環(huán)轉(zhuǎn)化，減少了氧氣的攜帶量，減輕了火箭和飛船的載重b.電解水在產(chǎn)生氧氣的同時(shí)產(chǎn)生氫氣，系統(tǒng)需要對(duì)氫氣進(jìn)行轉(zhuǎn)化c.人體代謝產(chǎn)物中的水既有氣態(tài)又有液態(tài)，設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮水的冷凝與凈化2．（2025·遼寧錦州·二模）閱讀下面科普短文?；剂鲜菍氋F的能源，人們正不斷尋找更高效利用它們的新途徑，以充分發(fā)揮其價(jià)值。煤是人類最早大規(guī)模開采和利用的化石燃料。采煤后的不可采煤層可用于封存CO2，即將CO2注入煤層，CO2被吸附于煤層，而驅(qū)替出煤層氣(主要成分為CH4)。其封存過程主要包含注入和采出兩大系統(tǒng)，如圖1所示。煙氣注入到煤層后，由于煤對(duì)氣體的吸附能力為CO2>CH4>N2，CH4和N2逐漸被CO2驅(qū)替并脫附，再通過采出并抽出。研究人員為尋找吸附能力最強(qiáng)的煤，對(duì)不同煤在相同條件下吸附CO2的能力進(jìn)行研究，結(jié)果如圖2所示。然而，煤層CO2封存也涉及多種安全風(fēng)險(xiǎn)。如CO2注入后，易引發(fā)地質(zhì)體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，導(dǎo)致CO2泄漏，導(dǎo)致地下水酸化等問題。天然氣的主要成分是甲烷，其應(yīng)用范圍十分廣泛。一定條件下，甲烷與水蒸氣在透氫膜反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)，如圖3所示。生成的氫氣部分通過透氫膜擴(kuò)散至外側(cè)，與通入的氧氣反應(yīng)。近年來，研究人員還通過高溫條件下使用Fe-Mo催化劑，促使甲烷分解成兩種單質(zhì)，其中一種是碳納米管。碳納米管作為21世紀(jì)最具潛力的新型材料，進(jìn)一步拓展了甲烷的高值化利用途徑。根據(jù)文章內(nèi)容回答下列問題。（1）CO2泄漏導(dǎo)致水酸化的原因是。（2）圖1中，通常是先將CO2由氣態(tài)壓縮成液體再注入。從微觀角度分析，這一過程中發(fā)生變化的是（3）圖1顯示煤層中含有CH4，因此在礦井里作業(yè)時(shí)，應(yīng)采取安全措施是(寫一點(diǎn)即可)。煤的綜合利用方法之一是煤液化，使液體燃料充分燃燒的具體方法之一是。（4）對(duì)比圖2中的四條曲線，得出的一個(gè)結(jié)論：。（5）圖3中透氫膜反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是，根據(jù)反應(yīng)器的膜外側(cè)通入氧氣的主要目的，判斷透氫膜反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)(填“吸收”或“放出”)熱量。（6