碳循环，是指碳元素在地球上的生物圈、岩石圈、水圈及大气圈中交换，并随地球的运动循环不止的现...

碳循环，是指碳元素在地球上的生物圈、岩石圈、水圈及大气圈中交换，并随地球的运动循环不止的现象。生物圈中的碳循环主要表现在绿色植物从大气中吸收二氧化碳，在水的参与下经光合作用转化为葡萄糖（C6H12O6）并释放出氧气，有机体再利用葡萄糖合成其他有机生化合物。有机化合物经食物链传递，又成为动物和细菌等其他生物体的一部分。生物体内的碳水化合物一部分作为有机体代谢的能源经呼吸作用被氧化为二氧化碳和水，并释放出其中储存的能量。

自然界中绝大多数的碳储存于地壳岩石中，岩石中的碳因自然和人为的各种化学作用分解后进入大气和海洋，同时死亡生物体以及其他各种含碳物质又不停地以沉积物的形式返回地壳中，由此构成了全球碳循环的一部分。

人类燃烧矿物燃料以获得能量时，产生大量的二氧化碳。其结果是大气中二氧化碳浓度升高。这样就破坏了自然界原有的平衡，可能导致气候异常，产生温室效应。矿物燃料燃烧生成并排入大气的二氧化碳有一小部分可被海水溶解，但海水中溶解态二氧化碳的增加又会引起海水中酸碱平衡和碳酸盐溶解平衡的变化。请回答下列问题

（1）“碳循环”中的“碳”是指_________。（填“碳单质”、“碳原子”或“碳元素”）。

（2）绿色植物的光合作用在“碳循环”中的意义是_____________，生物呼吸作用的产物是____________。

（3）举一例说明燃料燃烧产生二氧化碳的途径_____________。（用化学方程式表示）

（4）利用碳循环分析，可防治温室效应加剧的措施有_____________。（写一条即可）

（5）下列说法正确的是____________。（填字母序号）

A 动植物的遗体和排出物不再参与碳循环

B 绿色植物的光合作用将太阳能储存在有机物中

C 人类的活动干扰是破坏“碳循环”平衡的主要因素

D 地壳中的碳也会参与到碳循环进入生物圈、水圈及大气圈中

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人类赖以生存的自然环境由生物圈、岩石圈、大气圈、水圈组成（如图所示）。

（1）用化学符号填空：

①岩石圈中含量最高的金属元素是__________。

②大气圈中含量最高的物质是______________。

③水圈中含量最高的元素是______________。

（2）在四大圈层中，有下列6种物质：甲烷、水、二氧化碳、一氧化碳、氢气、氧气。

①在这6种物质中，共有______________种元素，人类的生命活动不可缺少的物质有____________（填化学式）；

②甲烷是天然气的主要成分，天然气属于____________（填“纯净物”或“混合物”），甲烷完全燃烧的化学方程式为____________，同时________________（填“释放”或“吸收”）能量。小明和小莉分别完成甲烷燃烧实验，小明发现燃烧过程中有黑色固体生成，他认为这种黑色物质是碳单质，他猜测理由是______________；小莉取6.4g甲烷与一定质量的氧气恰好完全反应，生成14.4g的水，同时得到CO 和CO2的混合物的质量为14.4g，参加氧气的质量为______________，该反应的化学方程式为__________；

③在800℃和催化剂条件下，适当比例的甲烷和二氧化碳反应生成氢气和一氧化碳，该反应的化学方程式为____________。

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阅读下面材料，回答问题。

人类赖以生存的环境由自然环境和社会环境组成。自然环境由生物圈、岩石圈、大气圈、水圈组成（如图所示），四个圈层经过漫长演化，既相对稳定、动态平衡，又相互作用、不断变化，各圈层之间的物质和能量不停循环，这些循环既跟物质的组成、结构和性质有关，也受人类活动的影响，并通过复杂的物理变化和化学变化实现。

（一）内涵决定身份﹣﹣物质的组成与分类

（l）用化学符号填空：

岩石圈中含量最高的金属元素是_____。大气圈中含量最高的物质是_____。水圈中含量最高的元素是_____。土壤中能促进农作物根系发达的元素是_____。

（2）按要求填表：

（二）甲烷﹣﹣小分子，大作为

在如图的四大圈层中，有下列6种物质：①甲烷；②水；③二氯化碳；④一氧化碳；⑤氢气；⑥氧气。构成这些物质的分子虽然简单，但这些物质有的是人类赖以生存的基本物质，有的是物质循环关键物质，有的是人类社会生产活动必需的物质。请回答：

（1）在这6种物质中，元素种类共有_____种，人类的生命活动不可缺少的物质有_____（填化学式，下同），植物生长必需的物质有_____，元素种类完全相同的物质是_____。

（2）甲烷是最重要的基础有机物之一，不仅可做燃料，还能发生如下反应：

①在隔绝空气和1000℃条件下，甲烷分解产生炭黑和氢气；

②在隔绝空气和1500℃条件下，甲烷分解产生乙炔和氢气；

③在1400℃条件下，适当比例的甲烷和氧气反应生成氢气和一氧化碳；

④在800℃和催化剂条件下，适当比例的甲烷和二氧化碳反应生成氢气和一氧化碳。

试写出上述②～④三个反应的化学方程式：

②_____；

③_____；

④_____；

（3）在反应①～④中，属于置换反应的有_____。

在反应①和②中，反应物相同，而生成物不同，从微观的角度看，是因为反应条件不同导致_____。

③和④两个反应的反应物不同，但生成物相同，从物质组成的角度看，其原因是_____。

在实际生产中，反应③需要按比例控制氧气不能超量，从物质性质的角度看，原因是_____。

（三）柔之力﹣﹣神奇的水溶液

水在生活、生产和科学实验中应用广泛。岩石圈约有四分之三被水覆盖，其中的某些物质被水溶解，其随水的天然循环在水圈中富集，富集后的物质可能再次沉积到岩石圈。

如图是氯化钠和碳酸钠的溶解度曲线。据图回答下列问题：

（1）青海湖区的人们有一种经验，冬天捞“碱”、夏天晒盐，这里的“碱”指纯碱，盐指氯化钠，他们所依据的原理是_____。

（2）纯碱是一种重要的化工原料，但仅用物理方法从盐湖中“捞碱”远远不能满足需求，工业上主要利用从水圈中获得的食盐来制备纯碱，其反应的化学方程式是_____、_____。

（3）为确定某白色固体是碳酸钠还是氯化钠，在20℃时，取2.5g样品加入盛有10g水的烧杯中，充分搅拌后现象如图所示，则固体粉末是_____。若将该溶液升温到40℃时，则所得溶液溶质质量分数为_____。

（四）金属﹣﹣工业的脊梁

金属及合金广泛应用于生活、生产和航天军工。

资料：水圈和岩石圈中含有丰富的镁元素。工业生产中，可用菱镁矿做原科制'备金属镁，流程如图所示：

请回答下列问题：

（l）已知①和②属于分解反应，化学方程式分别为_____和_____。

（2）通过化学反应，以岩石圈的矿石为原料还可以制备很多其他金属，请举一例说明（用化学方程式表示其制备原理）_____。

（3）如图是镁原子结构示意图，镁化学性质活泼，原因是_____。四大圈层中含有下列物质：①硫酸锌；②氯化钠；③硫酸；④氢氧化钙；⑤氧气。其中能和铁反应的物质有（填序号）_____。

（4）小梅同学将点燃的镁条伸入盛二氧化碳的集气瓶中，看到镁条剧烈燃烧，发出耀眼白光，瓶壁上有黑色物质生成，她认为这种黑色物质是碳单质。在上述过程中，小梅运用的科学方法有_____。

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内涵决定身份——物质的组成与分类

(l)用化学符号填空：

岩石圈中含量最高的金属元素是_______。大气圈中含量最高的物质是_______。水圈中含量最高的元素是_______。土壤中能促进农作物根系发达的元素是____。

(2)按要求填表：

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