高三化学高考备考一轮复习 含碳元素及其化合物知识点练习

高三化学高考备考一轮复习含碳元素及其化合物知识点练习一、单选题（共16题）1．在图示装置中，将液体Y滴入瓶中并摇动，一会儿小气球胀大。则气体X与液体Y不可能是ABCD气体XNH3SO2CO2HCl液体Y水浓NaOH稀H2SO4水A．A B．B C．C D．D2．《本草纲目》中的“石碱”条目下写道：“采蒿蓼之属……晒干烧灰，以原水淋汁……久则凝淀如石……浣衣发面，甚获利也。”下列说法中错误的是（）A．“石碱”的主要成分易溶于水 B．“石碱”俗称纯碱C．“石碱”可用作洗涤剂 D．“久则凝淀如石”的操作为结晶3．下列有关材料的说法错误的是A．大理石的主要成分是碳酸钙 B．海边的铁制品比较容易生锈C．光导纤维的主要成分是硅 D．铝合金质轻、抗腐蚀性强4．下图是一套检验气体性质的实验装置图。向装置中缓慢通入气体X，若关闭活塞K，则品红溶液无变化，而澄清石灰水变浑浊；若打开活塞K，则品红溶液褪色。据此判断气体X和洗气瓶内溶液Y可能是ABCDXY饱和溶液浓硫酸溶液溶液A．A B．B C．C D．D5．最近，科学家开发出一种低成本光伏材料——蜂窝状石墨烯。生产原理是：Na2O+2CONa2CO3+C(石墨烯)，然后除去Na2CO3，即可制得蜂窝状石墨烯。下列说法不正确的是A．石墨烯与金刚石互为同素异形体B．该生产石墨烯的反应中CO只体现了还原性C．Na2O属于碱性氧化物，Na2CO3属于盐D．自然界中碳元素有游离态和化合态两种存在形式6．某混合气体可能含有一氧化碳、二氧化碳、氢气、氯化氢中的一种或几种。进行如图实验，下列推断正确的是A．一定无二氧化碳B．可能含有氯化氢C．一定有氢气D．一定有一氧化碳7．光照条件下CO2经一系列催化反应后可转化为甲醇(CH3OH)。下列有关说法不正确的是（）A．甲醇可作为燃料B．该转化过程只需要CO2作为反应物C．催化剂是实现转化的关键D．该转化有助于工业废气中CO2的处理8．下列各组中的两种物质作用，反应条件（温度或者反应物用量）改变，不会引起产物种产物种类改变的是A．Na和O2B．NaOH和CO2 C．S和O2 D．AlCl3和NaOH9．下列说法正确的是A．过量的Fe在Cl2中燃烧得到FeCl2B．NH3与O2在催化剂作用下直接生成NO2C．Na在空气中燃烧生成Na2OD．将足量CO2通入氨的NaCl饱和溶液中可析出NaHCO3固体10．下列各组中的两种物质作用时，反应条件(温度、反应物用量比)发生改变，不会引起产物种类改变的是A．Na和 B．Cu和 C．C与 D．NaOH溶液与11．已知X、Y、Z、W均为中学化学中常见的单质或化合物，它们之间的转化关系如图所示(部分产物已略去)，则W、X不可能是()WXA盐酸Na2CO3溶液BNaOH溶液AlCl3溶液CCO2Ca(OH)2溶液DO2NaA．A B．B C．C D．D12．“文房四宝”是中国特有的书法、绘画工具。下列有关叙述不正确的是A．湖笔所用“狼毫”的主要成分是蛋白质B．徽墨的主要成分是炭黑C．宣纸的主要成分是纤维素D．端砚的主要成分是电石和石英13．某溶液中含有的离子可能是K+、Ba2+、Al3+、Mg2+、、、、Cl﹣中的几种，现进行如下实验：①取少量溶液，逐滴加入氢氧化钠溶液过程中无沉淀生成；②另取少量原溶液，逐滴加入40mL0.25mol•L﹣1的盐酸，产生的现象是：开始产生沉淀并逐渐增多，沉淀量基本不变后产生气体，最后沉淀逐渐减少至消失；③在上述②沉淀消失后的溶液中，再加入足量的硝酸银溶液可得到沉淀3g（AgCl的摩尔质量为143.5g/mol）；下列说法中正确的是（）A．该溶液中可能含有Cl﹣B．该溶液中一定含有K+、、、Cl﹣C．该溶液是否有K+需做焰色反应实验（透过蓝色钴玻璃片）D．该溶液中一定不含有、Ba2+、Al3+，可能含有14．下列关于物质用途的叙述错误的是A．液氮：物质冷冻剂 B．稀有气体：霓虹灯填充物C．明矾：饮用水杀菌剂 D．石墨：制作火箭发动机喷管15．2010年诺贝尔物理学奖用于表彰首次剥离出单层石墨的科学家。单层石墨称为石墨烯，这种“只有一层碳原子厚的碳薄片”的石墨烯，被公认为目前世界上已知的最薄、最坚硬、传导电子速度最快的新型材料，应用前景十分广阔！下列关于石墨烯的叙述正确的是A．石墨烯是碳单质 B．石墨烯是一种有机物C．石墨烯中碳原子的化合价为+3 D．石墨烯可导电，说明它是一种金属单质16．中国文化中的“文房四宝”所用材料的主要成分为单质的是A．笔 B．墨 C．纸 D．砚二、综合题（共3题）17．CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。回答下列问题：(1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13，写出CO2与NaOH溶液反应的主要化学方程式__________。(2)研究表明，在Cu/ZnO催化剂存在下，CO2和H2可发生两个平衡反应，分别生成CH3OH和CO。反应的热化学方程式如下：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-53.7kJ·mol-1ⅠCO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2Ⅱ某实验室控制CO2和H2初始投料比为1∶2.2，经过相同反应时间测得如下实验数据：（备注）Cat.1∶Cu/ZnO纳米棒；Cat.2∶Cu/ZnO纳米片；甲醇选择性：转化的CO2中生成甲醛的百分比已知：CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ·mol-1和-285.8kJ·mol-1；H2O(l)=H2O(g)ΔH3=+44.0kJ·mol-1请回答（不考虑温度对ΔH的影响）：①反应Ⅱ的ΔH2=________kJ·mol-1。②研究证实，CO2可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇，则生成甲醇的电极反应式是________。③表中实验数据表明，在相同温度下不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响，其原因是_____________。(3)O2辅助的Al～CO2电池工作原理如图所示。该电池电容量大，能有效利用CO2，电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。电池的负极反应式：_______。电池的正极反应式：6O2+6e-=6O2-；6CO2+6O2-=3C2+6O2，反应过程中O2的作用是________。该电池的总反应式：__________。18．超细碳酸钙可用于生产钙片、牙膏等产品。利用碳化法生产超细碳酸钙的主要流程示意如下：（1）石灰石主要成分的化学式为_______。（2）乳化池中，生石灰与水发生反应，其化学方程式为_______。（3）过筛的目的是拦截_______(填“大于”或“小于”)筛孔直径的颗粒。碳化塔中反应的化学方程式为_______。19．X、Y、Z、W都是中学化学常见的物质，其中X、Y、Z均含有同一种元素。在一定条件下相互转化的关系如图所示(部分反应物或产物已略去)。请回答下列问题：（1）若W为用量最大、用途最广的金属单质，加热蒸干Y的溶液并没有得到Y，而是得到一种红棕色的固体，该红棕色的固体的化学式为__，Y可用于净水，其原理用离子方程式表示为__。（2）若Y为白色胶状沉淀，W是强电解质的溶液，则W可以是__。a.盐酸b.NaOH溶液c.醋酸d.氨水反应(III)的离子方程式为__。（3）若X是常见非金属单质，常温下为固体，Y、Z、W均为气体，反应(III)在高温下进行，则X与浓硫酸反应的化学方程式为__。（4）若X、Y、Z的溶液均显碱性，Z为培制糕点的发酵粉的主要成分之一，也可作为治疗胃酸过多的药剂，则相同浓度的X、Y、Z的溶液碱性最强的是__(填“X"或“Y”或“Z")。参考答案1．C【详解】只要锥形瓶中气体压强减小，小气球就会胀大，A．氨气极易溶于水，锥形瓶中气体压强减小，气球胀大，故A不符合题意；B．二氧化硫与浓NaOH反应，气体压强减小，气球胀大，故B不符合题意；C．二氧化碳与稀硫酸不反应，气体压强不变，气球不可能胀大，故C符合题意；D．HCl极易溶于水，使锥形瓶中气体压强减小，小气球胀大，故D不符合题意；故答案为：C2．B【详解】A．“石碱”主要成分K2CO3，是钾盐，易溶于水，A正确；B．“石碱”主要成分K2CO3，不是纯碱Na2CO3，B错误；C．“石碱”主要成分K2CO3，是弱酸强碱盐，水解显碱性，所以可用于去油污，用作洗涤剂，C正确；D．水分蒸发，K2CO3结晶析出，得到K2CO3晶体，所以“久则凝淀如石”的操作为蒸发结晶，D正确；故答案为：B。3．C【详解】A．碳酸钙（CaCO3）是一种难溶于水的白色固体，大理石的主要成分是碳酸钙，A正确；B．因为海边空气潮湿，所含盐分多，故钢铁表面的水膜的导电能力强，钢铁更容易发生电化学腐蚀，B正确；C．光导纤维的主要成分是二氧化硅，C错误；D．铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，另外铝的相对原子质量较小，所以铝合金质轻、抗腐蚀性强，D正确；答案选C。4．A【分析】二氧化硫具有漂白性，干燥氯气不具有漂白性，氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性，能够使澄清的石灰水变浑浊的气体可能为二氧化硫或者二氧化碳，据此分析解答。【详解】A．二氧化硫具有漂白性，能够使品红褪色，若关闭活塞，SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2气体，品红溶液无变化，澄清石灰水变浑浊；若打开活塞，SO2使品红褪色，故A符合题意；B．Y为浓硫酸，则无论打开或者关闭活塞，品红溶液都褪色，故B不符合题意；C．二氧化碳不具有漂白性，且与亚硫酸钠不反应，所以无论打开或者关闭活塞，品红溶液都不褪色，故C不符合题意；D．若关闭活塞，氯气通入溶液中会发生氧化还原反应生成氯化钠、硫酸钠，品红溶液无变化，澄清石灰水无变化，若打开活塞，氯气通入品红溶液中会使品红褪色，故D不符合题意；故答案为：A。5．B【详解】A．石墨烯与金刚石都是碳元素的单质，二者互为同素异形体，A正确；B．生产石墨烯反应中，CO转化为碳酸钠与C，化合价即升高又降低，故CO既体现还原性又体现氧化性，B不正确；C．Na2O是NaOH对应的碱性氧化物，Na2CO3由金属离子与酸根构成，属于盐，C正确；D．自然界中碳元素有游离态(金刚石、石墨等)和化合态(碳的氧化物、碳酸盐等)两种存在形式，D正确；故选B。6．D【详解】A．混合气体通过石灰水时，石灰水不变浑浊，则说明该气体中不含有二氧化碳或者同时含有二氧化碳、氯化氢，由通过装置二气体体积减少，同时含有二氧化碳、氯化氢，A错误；B．由A分析可知，一定含有氯化氢，B错误；C．黑色固体变红色，说明原气体中含有还原性的气体，至少含有一氧化碳或氢气中一种，且由于气体通过了溶液，混入了水分，无水硫酸铜固体变蓝，不能说明原气体中一定含有氢气，C错误；D．由于原气体通过了氢氧化钠溶液，最后的石灰水变浑浊说明原气体中一定含有一氧化碳，D正确；故答案为：D。7．B【详解】A．甲醇燃烧会放出大量的热，因此可作为燃料，A正确；B．根据质量守恒定律可知由CO2制取甲醇(CH3OH)时，还需要有H2参加化学反应，生成物除甲醇外，还有水生成，B错误；C．由题意可知CO2转化为甲醇(CH3OH)需要经一系列催化反应后才能得到，因此新型催化剂的合成是实现转化的关键，C正确；D．该转化以CO2为原料，由于消耗CO2，因而可降低空气中CO2的浓度，故有助于工业废气中CO2的处理，D正确；故合理选项是B。8．C【详解】试题分析：A．Na与O2在常温下生成氧化钠，在点燃的条件下生成过氧化钠，反应的温度不同，产物不同，不符合题意；B．NaOH与CO2反应的相对量不同，可生成Na2CO3、NaHCO3或两者都有，不符合题意；C．S与O2反应只生成SO2，符合题意；D．NaOH溶液和AlCl3溶液反应产物与反应物的量有关，氯化铝与少量氢氧化钠反应生成氢氧化铝沉淀，与过量氢氧化钠反应生成可溶性的偏氯酸钠，不符合题意。故答案是C。考点：考查反应物间反应条件或反应物用量与反应产物的关系的知识。9．D【详解】A．过量的Fe在Cl2中燃烧得到FeCl3，由于是固体反应，所以过量的Fe与FeCl3不能反应，A错误；B．NH3与O2在加热和催化剂作用下反应生成NO，B错误；C．Na在空气中燃烧生成Na2O2，C错误；D．将足量CO2通入氨的NaCl饱和溶液中，发生反应：NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，由于反应消耗水，减少了溶剂，且NaHCO3溶解度比较小，因此可析出NaHCO3固体，D正确；故答案为D。10．B【详解】A.钠在空气中放置生成氧化钠，在氧气中加热或点燃生成过氧化钠，反应温度不同产物不同，故A不符合题意；B.铜在氯气中燃烧生成氯化铜，产物与温度、反应物用量比无关，故B符合题意；C.碳在氧气中燃烧时，若氧气不足量，反应生成一氧化碳，若氧气足量，反应生成二氧化碳，反应物用量比不同产物不同，故C不符合题意；D.氢氧化钠溶液与二氧化碳反应时，若二氧化碳少量，反应生成碳酸钠，若二氧化碳过量，反应生成碳酸氢钠，反应物用量比不同产物不同，故D不符合题意；故选B。11．D【详解】A．X为Na2CO3，W为盐酸时，碳酸钠和少量盐酸反应生成碳酸氢钠，碳酸钠和过量盐酸反应生成二氧化碳，能实现上述转化关系，A不合题意；B．NaOH溶液和与过量AlCl3溶液反应生成氢氧化铝，NaOH溶液与少量AlCl3溶液反应可生成偏铝酸钠，氢氧化铝可与偏铝酸钠相互转化，能实现上述转化关系，B不合题意；C．X为氢氧化钙，W为二氧化碳，氢氧化钙与少量二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀，和过量二氧化碳反应生成碳酸氢钙，碳酸钙和碳酸氢钙间可以相互转化，符合转化关系，C不合题意；D．钠在常温下与氧气反应生成氧化钠，在加热条件下与氧气反应生成过氧化钠，与反应的量无关，D符合题意；故答案为：D。12．D【详解】A．“狼毫”是指用黄鼠狼的尾毛做成的毛笔，动物毛发的主要成分是蛋白质，故A正确；B．墨汁的主要成分是炭黑，炭黑是由碳元素组成的，故B正确；C．宣纸原料为木浆，宣纸的主要成分是纤维素，故C正确；D．电石是CaC2，CaC2和水反应生成氢氧化钙和乙炔，所以端砚的主要成分不是电石，故D错误；答案选D。13．B【分析】①少量溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液过程中无沉淀生成，表明溶液中不含有Al3+、Mg2+；②原溶液中逐滴加入盐酸，开始产生沉淀并逐渐增多，沉淀量基本不变后产生气体，最后沉淀逐渐减少至消失，表明溶液中含有、，不含有Ba2+、、Al3+；③在上述②沉淀消失后的溶液中，再加入足量的硝酸银溶液可得到沉淀3g（AgCl的摩尔质量为143.5g/mol），加入HCl时，引入n(Cl-)=0.01mol，而生成沉淀的n(Cl-)=＞0.01mol，所以溶液中还含有Cl-。【详解】A．由对实验③的分析可知，该溶液中一定含有Cl﹣，A不正确；B．通过对三个实验的分析可以得出，该溶液中一定含有、、Cl﹣，因为溶液呈电中性，而阳离子中，Ba2+、Al3+、Mg2+都已排除，所以溶液中一定含有K+，B正确；C．由电荷守恒已经对K+作出了肯定，所以不需对该溶液是否有K+做焰色反应实验，C不正确；D．由分析知，该溶液中一定不含有、Ba2+、Al3+，一定含有，D不正确；故选B。14．C【详解】A．液氮因其沸点较低可用作物质冷冻剂，A项正确；B．稀有气体具有在通电时能发出有色的光的性质，常用于制作霓虹灯填充物，B项正确；C．明矾中的Al3+水解生成Al(OH)3胶体，胶体吸附性强，可吸附水中悬浮物，达到净水目的，但没有杀菌作用，C项错误；D．石墨具有高熔点、稳定、耐腐蚀的性能，具有良好的化学稳定性，故可用与制作火箭发动机喷管，D项正确；答案选C。15．A【详解】A．石墨烯是从石墨中剥离出来的碳单质，A正确；B．石墨烯是碳元素的一种单质，只含有C一种元素，因此不属于有机物，B错误；C．石墨烯是碳元素的一种单质，在该单质中，C元素的化合价为0，C错误；D．石墨烯可导电，是因为其中含有自由移动的电子，元素组成是C元素，C属于非金属元素，故石墨烯属于非金属单质，D错误；故合理选项是A。16．B【详解】A．笔的主要是动物毛发，是蛋白质，主要有C、H、O、N等元素组成，A选项错误；B．墨中的炭墨烟是C元素形成的单质，B选项正确；C．纸的主要成分是纤维素，属于糖类，由C、H、O元素组成，C选项错误；D．砚的主要成分是硅酸盐，由Si、O、Na、K等元素组成，D选项错误；答案选B。17．CO2＋2NaOH=Na2CO3+H2O+41.2CO2＋6e-＋6H+=CH3OH＋H2O表中数据表明此时反应未达到平衡，不同的催化剂对反应I的催化能力不同，因而在该时刻下对甲醇选择性有影响Al-3e-=Al3+催化剂2Al＋6CO2=Al2(C2O4)3【分析】(1)反应后溶液显强碱性，说明CO2与NaOH反应产生Na2CO3、H2O；(2)①根据盖斯定律，可得反应II的反应热；②CO2在阴极得到电子被还原产生CH3OH，据此书写电极反应式；③催化剂只能加快反应速率，不能使平衡发生移动，利用图示数据分析；(3)根据电极活动性，结合反应过程中物质的变化分析判断。【详解】(1)CO2可以被NaOH溶液捕获后所得溶液pH=13，碱性较强，溶质为Na2CO3，化学方程式为CO2＋2NaOH=Na2CO3+H2O；(2)①由CO和H2的标准燃烧热，可得：(i)CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH(i)=-283.0kJ·mol-1；(ii)H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH(ii)=-285.8kJ·mol-1结合(iii)H2O(l)=

H2O(g)

ΔH(iii)=+44.0kJ·mol-1，根据盖斯定律，将(ii)-(i)+(iii)，整理可得：ΔH2=+41.2kJ·mol-1；②CO2可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇，根据得失电子守恒和原子守恒可知，CO2在阴极得到电子被还原产生CH3OH，则生成甲醇的电极反应式是CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O；③表中数据表明此时反应未达到平衡，不同的催化剂对反应I的催化能力不同，因而在该时刻下对甲醇选择性有影响；(3)根据图示可知：铝为负极，失去电子变为Al3+，离子液体为AlCl3，故负极反应式为Al-3e-=Al3+；根据正极的两个反应式可知O2在反应中的作用是催化剂；将负极反应式和正极反应式相加，可得总电池总反应式：2Al+6CO2=Al2(C2O4)3。【点睛】本题综合考查了盖斯定律与原电池反应原理。掌握盖斯定律的含义、弄清催化剂与反应速率和化学平衡的关系，结合图示中物质的变化是解题关键。18．（1）CaCO3（2）CaO＋H2O=Ca(OH)2（3）大于；CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O【分析】流程的目的是得到超细的碳酸钙。原料石灰石在石灰窑中受热分解得到氧化钙合二氧化碳，氧化钙在乳化池中与水反应生成氢氧化钙，经过筛后的氢氧化钙在碳化塔中与二氧化碳反应得到想要的产品。（1）石灰石的主要成分是碳酸钙；（2）生石灰是氧化钙，与水反应生成氢氧化钙，反应方程式为CaO＋H2O=Ca(OH)2；（3）过筛即是过滤，根据过滤的目的知过筛的目的是拦截大于筛孔直径的颗粒。碳化塔中的物质是通入的CO2和生浆池中产生的氢氧化钙，反应的方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。19．Fe2O3Fe3++3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3H+abA13++3AlO+6H2O=4Al(OH)3↓C+2H2SO4(浓