高中化学练习【碳的多样性】

碳的多样性

一'选择题

1.下列有关碳的几种单质说法正确的是()

A.金刚石硬度大，可用做钻头等

B.石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料，它与石墨互为同分异构体

C.C60属于化合物，用于制造纳米材料

D.碳形成的不同单质其物理性质和化学性质均几乎完全相同

解析B项，石墨烯与石墨互为同素异形体；C项，C“)是一种单质；D项，碳

的不同单质物理性质差异较大。

答案A

2.向一定浓度的下列物质的澄清溶液中通入过量的C02气体，最后肯定没有沉

淀生成的是()

①Ca(OH)2②Na2cO3③CaCb@Ca(CIO)2⑤NazSQ

A.①③④B.②③④C.①②③⑤D.①②③④

解析©Ca(OH)2+2CO2=Ca(HCO3)2；②Na2co3+CO2+

H2O=2NaHCO3I；③CaCb与CCh不反应；④Ca(CIO)2+2cO2+

2H2O=2HC1O+Ca(HCO3)2;@Na2SiO3+CO2=Na2CO3+H2SiO3I。

答案A

3.下列说法正确的是()

A.将C02通入含K+、Na+、Br，SiOM的溶液中，所含离子仍能大量共存

B.金刚石是自然界中硬度最大的物质，不可能与氧气发生反应

C.大理石、石灰石的主要成分都是CaCCh

D.金刚石的硬度大，则C60的硬度也大

解析A项会生成H2SiO3沉淀，A项不正确；B项金刚石可与氧气反应，B项

不正确；D项C60的硬度小，D项不正确。

答案C

4.下列有关C02的实验中，只能证明C02物理性质的实验是()

解析A项实验可以证明C02的密度比空气大，且不支持燃烧，其中后者属于

化学性质，错误；B项实验可以证明C02能与石灰水反应，此为C02的化学性

质，错误；C项实验可以证明CO2与水反应生成酸性物质，此为C02的化学性

质，错误；D项实验只能证明C02的密度比空气大，此为C02的物理性质，正

确。

答案D

5.如图实验中，①和②分别代表的试剂或操作是()

①.②.

CaCO；,Ca(HCOa),CaCO,

悬浊液溶液悬浊液

A.HC1,加热B.CCh,加热

C.NaOH,加热D.H2so4,过滤

解析®CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,②Ca(HCO3)2=^=CaCO3l+

C02t+H2Oo

答案B

6.实验室用石灰石和盐酸制取CO2时，最佳的除杂试剂和方法是()

A.水，浓H2so4洗气

B.饱和Na2co3溶液，浓H2so4洗气

C.饱和NaHCOs溶液，浓H2s04洗气

D.NaOH溶液，浓H2s04洗气

解析实验室用石灰石和盐酸制取的C02中含有HC1和水蒸气，一般用饱和

NaHCCh溶液吸收HC1,再用浓硫酸吸收水蒸气。

答案C

7.将二氧化碳通入Ba(0H)2稀溶液中，能正确表示其导电能力变化的是()

解析C02通入Ba(OH)2溶液，发生反应为Ba(OH)2+CO2=BaCO3I+

H2O,BaCO3+CO2+H2O=Ba(HCO3)2;CO2在Ba(HCO3)2溶液中溶解度

很小，故选D。

答案D

8.用如图装置来分离CO2和CO混合气体并干燥，图中a、c、d为止水夹，b为

分液漏斗活塞，通过Y形管和止水夹分别接两个球胆，现装置内空气已排尽，

为使实验成功，甲、乙、丙分别盛放的试剂为()

甲丙

甲乙丙

A饱和NaHCCh溶液12moi匚1盐酸18.4moUH2SO4

B饱和Na2c03溶液2mol-L_1H2SO4饱和NaOH溶液

C饱和NaOH溶液2molL_1H2SO418.4molL」H2SO4

D18.4molL_1H2SO4饱和NaOH溶液18.4mol-L-1H2SO4

解析分离CO2和CO应该先用碱溶液吸收CO2,干燥后用一个球胆收集co,

然后再用酸与甲中溶液反应生成CO2,干燥后用另一个球胆收集，故丙装置中

盛的一定是浓硫酸(18.4mol-L「iH2s。4),其中乙中的酸应选用2moi1一］的硫

酸，而不能选用盐酸，因为盐酸易挥发HC1气体而混进C02中。用饱和Na2c03

溶液吸收C02,再用酸制C02时会改变C02的量，且吸收效果不如饱和NaOH

溶液，故选C。

答案C

9.下列事实及其解释不正确的是（）

A.滴有酚猷的NaHCCh溶液呈浅红色，微热后红色加深，是因为NaHCCh分解

生成了Na2co3

B.钠保存在煤油中，是因为煤油不与钠发生反应，钠比煤油密度大，煤油可以

使钠隔绝空气和水蒸气

C.用洁净的玻璃管向包有Na2Ch的脱脂棉吹气，脱脂棉燃烧，说明C02、比0与

NazCh的反应是放热反应

D.钠长期暴露在空气中的产物是Na2c03,原因是钠与氧气生成的Na20与水和

二氧化碳反应

解析A项，对NaHCCh溶液微热，红色加深，是因为HC03的水解程度增大，

溶液碱性增强。

答案A

10.某无色混合气体可能由CH4、NH3、H2、CO、CO2和HC1中的某几种气体组

成。在恒温恒压条件下，将此混合气体通过浓H2so4,总体积基本不变；通过

过量的澄清石灰水，未见变浑浊，但混合气体的总体积减小；把剩余气体导出

后，在空气中点燃能够燃烧，燃烧产物不能使CuS04粉末变色。则原混合气体

的成分是（）

A.HC1和COB.HC1、H2和CO

C.CH4和NH3D.HCKCO和CO2

解析该题考查了混合气体组成成分的鉴定。根据题意可推知该混合气体中不

含碱性气体；混合气体中无CO2但有酸性气体；混合气体中的可燃性气体不含

氢元素。所以此混合气体的成分只能是HC1和CO。

答案A

11.将空气缓慢通过如图所示装置后，在试管中收集到少量稀有气体。空气在通

过a〜d装置时，依次除去的气体是（）

A.02、N2>H2O、CO2B.CO2、H2O、O2、N2

C.H2O、C02、N2、02D.N2、02、82、H2O

解析空气通过不同试剂除去的气体依次为C02、比0、02、N2,余下稀有气

体。

答案B

二、非选择题

12.Na2co3是一种重要的化工原料，某学生甲拟在实验室中测Na2c03样品的纯

度。他利用图1（简图）中给出的仪器设计了图2所示的装置（装置图中所用塞

子均未画出；杂质不参与反应），其中M内盛有Na2co3样品10.0g,分液漏斗

内盛有稀硫酸，N内盛有碱石灰固体。他利用碱石灰的增重来求算Na2c03的纯

度。

（1）学生乙认为，按学生甲设计的装置进行实验，存在明显缺陷。若测定结果

偏低原因是

（2）学生乙对学生甲设计的实验装置进行了改进（如图3）o实验室中可供选

择的药品：Zn粒、浓H2so4、稀H2so八NaOH溶液、碱石灰、CaCCh。

ABCDEF

图3

请回答下列问题：

①B、D虚线框内是否需要添加装置，若需要，在相应虚线框内画出装置图（并

注明药品）；若不需要，在相应虚线框内打“X”。

②A装置中分液漏斗内液体为，U形管内药品为；装置F的作

用为

③如果B、D内部不设计任何装置而直接连通A、C、E,则实验结果将

(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

④如果实验后E装置质量增重3.96g,则该Na2c03样品的纯度为。

解析(1)M中H2so4与Na2co3反应产生的C02不能完全进入N装置，还有

部分残留在M及导气管中，可在M之前加一产生H2的装置，利用生成的H2将

产生的C02全部赶到N装置中。(2)进入B中的气体有H2、HzO(g),因此

B中不需要添加装置，D中需浓H2s04进行干燥，否则E中碱石灰的增重会偏

多，导致结果偏高，装置F则是防止空气中的C02和水蒸气被E中的碱石灰吸

收。

3962

n(C0)=n(Na2cO3)=.,°,=0.09mol,

2444g-mol1

m(Na2co3)=0.09molX106g・mori=9.54g,

954g

w(Na2cO3)=7j^X100%=95・4%。

iu.ug

答案(1)反应产生的C02气体没有被碱石灰完全吸收，M装置及导气管中还

残留C02

(2)①B中：X

II浓H,SO,

D中：

②稀H2so4Zn粒防止空气中的C02和水蒸气被E中碱石灰吸收③偏高

@95.4%

13.(1)有关研究表明C02在大气中含量增大，导致地球表面的温度升高，即温

室效应。

①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C02分

子液化或制成干冰，封存于地下或海底，以减小大气中C02的浓度。为使C02

液化，可采用的措施是o

A.减压、升温B.增压、升温

C.减压、降温D.增压、降温

②快速、有效地减缓大气中的C02,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C02通入到一定浓度的NaOH溶液中，为了测定其溶液的成

分，向该溶液中逐滴加入1molL-i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。

①写出QA段所发生反应的离子方程式

②当加入35mL盐酸时，产生CO2的体积为mL(标准状况)。

③溶液中所含的物质有,其物质的量之比为o

解析(1)①气态CO2变为液态，需要减小分子间距离，加压、降温都可达到

这一目的。②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CO2的体积可知，此溶液的溶质是NaOH、

Na2co3。0A段H+先与OH」反应生成H20,后又与CO歹反应生成HCO晨AB

段发生反应H*+HCO3=CO2t+H20,当加入35mL盐酸时，消耗的H，的物

+3-1-1

质的量n(H)=(35-25)mLX10-L-mLX1molL=0.01mol,则V(CO2)

=224mLo由CO歹+H+=HC03,H+HCO3=CO2t+H2O,则〃(C01)

+-

=〃AB(H)=(45-25)mLX10-3L-mL'XImol-L'=0.02mol,n(OH)

=[25-(45-25)]mLX10-3L-mL'XImol-L'=0.005mol,所以〃(NaOH):〃

(Na2cCh)=n(OH)：n(COD=0.005mol：0.02mol=l：4O

++

答案(1)①D②C(2)(DH+OH-==H2O；COF+H=HCOJ②224

③NaOH、Na2cO31:4

14.某化学研究小组为证明CO具有还原性，首先查阅相关的资料，获取下列信

AA

息：@C+H2O=^=CO+H2,CO+H2O=^=CO2+H2,CO2+C=^^2CO；

②CO和H2都可在加热条件下与CuO反应；③co有剧毒，在空气中可以燃烧。

根据以上信息和有关知识，他们设计了如图所示的实验装置。

请回答下列问题:

）装置A中反