第三章第一讲碳的多样性

1、第三章 自然界中的元素第一讲 碳的多样性一、选择题1中科院用CO2合成了可降解塑料聚二氧化碳。下列相关说法合理的是 ()。A聚二氧化碳塑料是通过聚合反应制得的B聚二氧化碳塑料与干冰互为同素异形体C聚二氧化碳塑料与干冰都属于纯净物D聚二氧化碳塑料的使用会产生白色污染解析同素异形体是指同种元素形成的不同单质，B错；聚二氧化碳属于高分子化合物，为混合物，C错；聚二氧化碳塑料为可降解塑料，不会造成白色污染，D错。答案A2人类将在未来几十年内逐渐由“碳素燃料文明时代”过渡至“太阳能文明时代”(包括风能、生物质能与太阳能的转换形态)，届时人们将适应“低碳经济”和“低碳生活”。下列说法不正确的是()A煤、石

2、油和天然气都属于碳素燃料B发展太阳能经济有助于减缓温室效应C太阳能电池可将太阳能直接转化为电能D目前研究菠菜蛋白质“发电”不属于太阳能文明解析 D项属于生物质能，也属于太阳能文明。答案 D3为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是()。ANa2CO3溶液(NaHCO3)，选用适量的NaOH溶液BNaHCO3溶液(Na2CO3)，通入过量的CO2气体CNa2O2粉末(Na2O)，将混合物在氧气中加热DNa2CO3溶液(Na2SO4)，加入适量Ba(OH)2溶液，过滤答案 D4由10 g含杂质的CaCO3和足量的盐酸反应，产生了0.1 mol CO2，推断杂质的组成可能是 ()。AMgCO

3、3和SiO2 BK2CO3和Na2CO3CKHCO3和MgCO3 DNa2CO3和KHCO3解析如果不含杂质，10 g CaCO3与HCl可以产生0.1 mol CO2。采用平均值法逐一判断，MgCO3的摩尔质量小于CaCO3，故质量相同时MgCO3产生的CO2多，而SiO2不与HCl反应，所以A项可能。答案A5某混合气体中可能有H2、CO、CO2、HCl、NH3及水蒸气中的两种或多种，当混合气体依次通过适量澄清石灰水(无浑浊现象)；氢氧化钡溶液(有浑浊现象)；浓硫酸(无现象)；灼热的氧化铜(变红)；无水硫酸铜(变蓝)；则对该混合气体的成分判断正确的是()。A一定没有CO2，肯定有CO和H2B

4、一定有CO、CO2和水蒸气C一定有H2、HCl和CO2D有CO2、NH3和水蒸气解析 石灰水没有变浑浊，而氢氧化钡溶液变浑浊了，说明原气体有CO2和HCl，通过Ca(OH)2时HCl被吸收掉从而生成CaCl2，CO2不与CaCl2反应，所以无现象。再通过Ba(OH)2时，CO2与Ba(OH)2反应生成了BaCO3而变浑浊，从题干后面所给信息不难判断出一定有H2。答案 C6.将足量CO2通入NaOH和Ba(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物质的量(n)和通入CO2体积(V)的关系如图所示。CO2OH=HCO3 CO22OH=CO32H2OCO32Ba2=BaCO3BaCO3CO2H2O=Ba2

5、2HCO3CO32CO2H2O=2HCO3 图中AB段先后发生的反应的离子方程式是 ()。A B C D解析OA段表示Ba(OH)2与CO2反应生成沉淀，A点时沉淀完全，A点后表示NaOH与CO2反应生成Na2CO3，然后Na2CO3与CO2反应生成NaHCO3，这两个反应过程均不产生沉淀，B点后表示BaCO3与CO2反应生成可溶性的Ba(HCO3)2。答案A7某学生用NaHCO3和KHCO3组成的混合物样品与某种浓度的盐酸反应进行实验，测得数据如下表：实验编号盐酸体积/mL505050m(混合物)/g9.226.5636.8V(CO2)(标准状况)/L2.244.484.48分析表中数据，下

6、列说法中不正确的是 ()。A由、可知：中的盐酸过量B由、可知：混合物的质量增加，而气体体积没有变化，说明盐酸已经反应完全C所用盐酸的物质的量浓度为0.4 mol·L1D该混合物中NaHCO3的物质的量分数为50%解析根据实验、可知：2.9，而2，说明加入混合物9.2 g时盐酸过量，加入混合物26.56 g时盐酸不足，A对；根据、，固体质量增加，但气体体积不变，说明盐酸完全反应，B对；应根据第一组数据计算混合物成分，根据第二组或第三组计算盐酸的物质的量浓度。根据第一组数据，假设NaHCO3和KHCO3的物质的量分别为x和y，则84 g·mol1×x100 g

7、3;mol1×y9.2 g，xy0.1 mol，解得xy0.05 mol，D对；根据HCO3H=H2OCO2，及第二组或第三组数据得，c(HCl)mol·L14 mol·L1，C错。答案C二、非选择题8某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如图所示。(1)只根据图所示实验，不能够达到实验目的的原因是_。(2)图、所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为_；与实验相比，实验的优点是(填选项代号)_。A比复杂B比安全C比操作简便D可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而不行(3)若用实验验证碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性

8、，则试管B中装入的固体最好是(填化学式)_。(4)将碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合并充分反应。当石灰水过量时，其离子方程式为_。当碳酸氢钠与氢氧化钙物质的量之比为21时，所得溶液中溶质的化学式为_，请设计实验检验所得溶液中溶质的阴离子_。解析 (1)图不能达到鉴别目的，因为无论碳酸钠还是碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳，二氧化碳气体与澄清石灰水作用，使溶液变浑浊。(2)图、所涉及的化学方程式为：2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O，实验的优点是可同时做对比实验。(3)试管B装入碳酸氢钠，试管A装入碳酸钠，这样直接加热的碳酸钠温度高，不分解，不能使澄清

9、石灰水变浑浊，而间接加热的碳酸氢钠分解，使澄清石灰水变浑浊，表明了碳酸氢钠很不稳定。(4)石灰水过量时，碳酸氢根离子全部反应，离子方程式为：Ca2OHHCO=CaCO3H2O；2NaHCO3Ca(OH)2=CaCO3Na2CO32H2O，则其中的溶质是碳酸钠，要检验CO，可以取少量上层清液于洁净的试管中，加入适量氯化钙溶液，振荡，若有白色沉淀生成，则证明溶液中含有CO。答案 (1)无论是Na2CO3还是NaHCO3均可以与盐酸反应产生CO2，两者的现象一样，故达不到鉴别目的(2)2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，CO2Ca(OH)2=CaCO3H2OD(3)NaHCO3(4)Ca2OHH

10、CO=CaCO3H2ONa2CO3取少量上层清液(或过滤后的滤液)于洁净的试管中，加入适量氯化钙溶液，振荡，若有白色沉淀生成，则证明溶液中含有CO9牙膏样品中碳酸钙的定量测定利用下图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验，充分反应后，测定C中生成的BaCO3沉淀质量，以确定碳酸钙的质量分数。依据实验过程回答下列问题：(1)实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌B、C中的反应物外，还有：_。(2)C中反应生成BaCO3的化学方程式是_。(3)下列各项措施中，不能提高测定准确度的是_(填标号)。a在加入盐酸之前，应排净装置内的CO2气体b滴加盐酸不宜过快c在AB之间增添盛有浓硫酸的洗气装置d

11、在BC之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置(4)实验中准确称取8.00 g样品三份，进行三次测定，测得BaCO3平均质量为3.94 g。则样品中碳酸钙的质量分数为_。(5)有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量，只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差，一样可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高，原因是_。答案 (1)把生成的CO2全部排入C中，使CO2完全被Ba(OH)2溶液吸收(2)Ba(OH)2CO2=BaCO3H2O(3)c、d(4)25%(5)B中的水蒸气、HCl气体等进入装置C中(或其他合理答案)解析 B中生成的CO2气体，在除去了CO2的空气作用下，可全部

12、排入到C中与Ba(OH)2反应，提高实验的准确性。B中反应发生前，装置内若残留有CO2，会影响测量的准确度；滴加盐酸过快，有可能导致CO2不能被C中Ba(OH)2全部吸收；因水对BaCO3质量不产生影响，Ba(OH)2又是足量的，故挥发出的HCl不会影响CO2的吸收，答案为c、d。3.94 g BaCO3的物质的量是0.02 mol，由碳守恒知样品中含有0.02 mol CaCO3，故质量为2 g，其质量分数为25%。直接测量C装置实验前后的质量，可求出生成的CO2的质量，但因从B进入C的还有水蒸气、HCl气体等，会导致测量结果偏高。10纯碱、烧碱等是重要的化工原料。(1)利用上图所示装置可间

13、接证明二氧化碳与烧碱溶液发生了反应。将A与B连接，打开止水夹，将胶头滴管中的液体挤入烧瓶，此时的实验现象是_，若其他操作不变，将A与C连接，可观察到的现象是_。(2)向NaOH溶液中通入一定量CO2，结晶后得到白色固体，该白色固体的组成可能是ANaOH和Na2CO3；B._；C_；D._。(3)设计实验确定(2)中白色固体中存在A项中的阴离子：实验操作实验现象结论(1)取少量白色固体于试管中，加足量水溶解，再加足量BaCl2溶液(2)答案(1)水沿长导管由广口瓶进入烧瓶广口瓶中的长导管口有气泡产生(2)Na2CO3Na2CO3和NaHCO3NaHCO3(3)实验操作实验现象结论(1)产生白色沉

14、淀有CO32(2)过滤，取少量滤液于试管中，滴加酚酞滤液变红有OH11.(1)有关研究表明CO2在大气中含量增大，导致地球表面的温度升高，即温室效应。为了控制温室效应，各国科学家提出了不少方法和设想。有人设想将CO2分子液化或制成干冰，封存于地下或海底，以减小大气中CO2的浓度。为使CO2液化，可采用的措施是_。A减压、升温 B增压、升温C减压、降温 D增压、降温快速、有效地减缓大气中的CO2，可采用的生态学措施是_。A使用天然气等燃料 B控制全球人口增长C植树造林，保护森林 D立即停止煤和石油的燃烧(2)将一定体积的CO2通入到一定浓度的NaOH溶液中，为了测定其溶液的成分，向该溶液中逐滴加

15、入1 mol·L1的盐酸。所加入盐酸的体积与产生CO2气体的体积(标准状况)的关系如图所示。写出OA段所发生反应的离子方程式_。当加入35 mL盐酸时，产生CO2的体积为_mL(标准状况)。溶液中所含的物质有_，其物质的量之比为_。解析(1)气态CO2变为液态或固态，需要减小分子间距离，加压、降温都可达到这一目的。树木生长过程中的光合作用消耗CO2，如果大量植树，则消耗CO2的量是巨大的。(2)由图像所消耗的盐酸及产生的V(CO2)可知，此溶液的溶质是NaOH、Na2CO3。OA段H先与OH反应生成H2O，后又与CO32反应生成HCO3。AB段发生反应HHCO3=CO2H2O，当加入35 mL盐酸时，消耗的n(H)(3525)mL×103L·mL1×1 mol·L10.01 mol，则标准状况下V(CO2)224 mL。由CO32H=HC