2024高中化学第3章自然界中的元素第1节碳的多样性第2课时碳及其化合物间的转化课时作业含解析鲁科版必修1

PAGE6-碳及其化合物间的转化学习·理解1．下列不属于自然界中碳的循环过程的是()A．植物通过光合作用汲取二氧化碳B．动物遗体的分解，最终释放二氧化碳C．化石燃料的开采利用D．空气中的二氧化碳被海水汲取，通过水生生物的贝壳和骨骼转移到陆地答案C解析A、B、D三项都属于自然界中碳的循环，但化石燃料的开采利用不属于自然界中碳的循环。2．大气中CO2的含量增加会引起“温室效应”，自然界消耗CO2的反应主要是()A．CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2OB．CaCO3＋CO2＋H2O=Ca(HCO3)2C．6CO2＋6H2Oeq\o(→,\s\up17(光),\s\do15(叶绿素))C6H12O6＋6O2D．CO2＋Ceq\o(=,\s\up17(高温))2CO答案C解析自然界中主要靠植物的光合作用消耗CO2。3．下列关于高炉炼铁原理的叙述不正确的是()A．铁矿石的主要成分在高温下被还原成铁单质B．炼铁的主要原料包括铁矿石、焦炭C．铁矿石在高温下主要被焦炭还原成铁D．铁矿石在高温下主要被CO还原成铁答案C解析高炉炼铁的原理是利用还原剂将铁矿石中的铁还原为铁单质，炼铁时加入的是焦炭，但实际起还原作用的主要是CO。4．对于碳及其化合物间转化的说法中，正确的是()A．大气中CO2含量的剧增，对自然界中碳及其化合物间的平衡没有影响B．木炭燃烧过程中，发生着碳单质、CO和CO2之间的转化C．碳的氧化物间的相互转化不属于氧化还原反应D．含碳的无机化合物和有机化合物之间存在着严格的界限，无机化合物不能合成有机化合物答案B解析大气中CO2含量的剧增，会破坏自然界中碳及其化合物间的平衡，A错误；木炭燃烧，发生的反应有：2C＋O2eq\o(=,\s\up17(点燃))2CO、C＋O2eq\o(=,\s\up17(点燃))CO2、2CO＋O2eq\o(=,\s\up17(点燃))2CO2，B正确；碳的氧化物间的相互转化中，碳元素的化合价发生了改变，是氧化还原反应，C错误；1828年德国化学家维勒用无机物NH4CNO第一次合成了有机物尿素，打破了无机物和有机物之间的界限，D错误。5．下列物质中分别滴入醋酸，会产生相同气体的是()①大理石②钟乳石③锅垢④贝壳⑤蛋壳A．①② B．④⑤C．①②③ D．①②③④⑤答案D解析五种物质的主要成分都是CaCO3，与醋酸反应都会产生CO2气体。6．在含有amolCa(OH)2的石灰水中，渐渐通入bmolCO2，试验过程中沉淀渐渐增多，后又部分消逝。假如CO2被充分汲取，则最终得到的白色沉淀的质量是()A．100(2a－b)g B．100(b－a)gC．100(a－b)g D．100(2b－a)g答案A解析当amolCa(OH)2全部转化为CaCO3时，据C原子守恒，消耗CO2amol，生成CaCO3amol，余CO2(b－a)mol，接着通入CO2时，1molCO2将溶解1molCaCO3，故最终剩余CaCO3[a－(b－a)]mol，质量为100(2a－b)g。7．湖北省的腾龙洞是我国现知的大型溶洞之一，洞窟面积有200多万平方米。腾龙洞风景名胜区是国家地质公园，集山、水、洞、林于一体，以雄、险、奇、幽、秀而驰名中外。请回答下列问题：(1)洞内石灰岩被溶解侵蚀的主要化学方程式为_______________________。(2)石笋和石柱的主要成分是________，其在溶洞内形成的过程中发生的反应有______________________________、______________________________。答案(1)CaCO3＋H2O＋CO2=Ca(HCO3)2(2)CaCO3CaCO3＋H2O＋CO2=Ca(HCO3)2Ca(HCO3)2=CaCO3↓＋H2O＋CO2↑解析石灰岩的主要成分是碳酸钙，其被侵蚀的过程主要是碳酸钙转化为碳酸氢钙的过程，当其转化为碳酸氢钙后，随着水分挥发、温度上升等因素，会渐渐析出一些碳酸钙沉淀，从而形成溶洞中的石柱、石笋等景观。应用·实践8．对如图所示碳循环的理解不正确的是()A．联合国气候大会探讨的减排议题主要涉及反应①B．反应②主要在植物体内完成C．反应③是造成大气中CO2浓度渐渐上升的主要缘由D．过程④⑥是为缓解温室效应实行的措施答案C解析联合国气候大会探讨减排，主要是削减CO2的排放，从而减缓地球的温室效应，A正确；反应②是光合作用，B正确；反应①即化石燃料的大量燃烧是大气中CO2浓度上升的主要缘由，C错误；通过过程④⑥，将CO2转化成了固态CO2和碳酸盐可缓解温室效应，D正确。9．工业炼铁，用到的原料有铁矿石、焦炭、空气、石灰石，下列叙述不正确的是()A．工业炼铁过程中发生反应的基本类型包括置换反应B．空气与焦炭的反应为炼铁供应能量C．石灰石的作用是使矿石中的杂质形成炉渣D．固体原料需粉碎，目的是增大原料与气体的接触面积答案A解析工业炼铁过程中没有发生置换反应。10．多姿多彩的钟乳石、石笋、石柱、石花等碳酸钙沉积体是喀斯特洞窟中的主要景观。由于游人呼吸有时会使洞窟中二氧化碳浓度大幅度上升，可能造成的后果是()①抑制碳酸钙沉积体的生长②促进碳酸钙沉积体的生长③使游客有憋闷的感觉④使照明灯下的植物大量死亡A．①③ B．②③C．①④ D．②④答案A解析CO2的浓度上升，使CaCO3溶解，抑制CaCO3沉积体的生长，也使O2的浓度降低，让游客有憋闷的感觉。11．碳捕获是指将工业生产中的CO2用各种手段捕获然后储存或利用的过程。如利用NaOH溶液可实现碳捕获，其基本过程如图所示(部分条件及物质未标出)：下列有关叙述不正确的是()A．CO2是造成地球温室效应的主要气体B．甲为Ca(OH)2C．该碳捕获的方法中不涉及氧化还原反应D．捕获室中的离子反应方程式为2OH－＋CO2=COeq\o\al(2－,3)＋H2O答案B解析CO2是温室气体，A项正确；甲为NaOH，B项错误；该过程所涉及的物质中元素的化合价未发生改变，发生的均是非氧化还原反应，C项正确；捕获室中是用NaOH汲取CO2，D项正确。12．将足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物质的量(n)和通入CO2的体积(V)的关系正确的是()答案D解析CO2通入KOH和Ca(OH)2溶液中发生的反应可以分为以下几个阶段：产生沉淀阶段：CO2＋2OH－＋Ca2＋=CaCO3↓＋H2O，无沉淀产生阶段：CO2＋2OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2O，COeq\o\al(2－,3)＋CO2＋H2O=2HCOeq\o\al(－,3)，沉淀溶解阶段：CO2＋CaCO3＋H2O=Ca2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)。13．用足量的CO还原40.0g某种氧化物，将生成的气体通入足量澄清石灰水中，得到50.0g沉淀，则该氧化物是()A．FeO B．Fe2O3C．CuO D．Cu2O答案C解析得到的沉淀是CaCO3，故n(CO2)＝n(CaCO3)＝0.5mol，故在40.0g氧化物中氧元素为8.0g，金属元素为32.0g，即在该氧化物中金属元素与氧元素的质量之比为4∶1，C项符合。14.钢铁工业对促进经济和社会的发展具有重要的意义，现代炼铁的主要方法是高炉炼铁。其设备如图所示，炼铁的炉料(铁矿石、焦炭、石灰石等)由高炉的顶部投入，原料在下降过程中与高炉气气流在炉身部分发生作用，请回答下列问题。(1)焦炭在炼铁过程中所起的作用是__________________________________。(2)采纳炉料从上部加入，热空气从下部通入的工艺，其目的是________________________________________________________________。(3)写出以赤铁矿为原料的炼铁高炉中发生的主要化学反应：____________________________________________________________________。(4)高炉气中含有的主要气态污染物是________，若干脆排放则会污染空气，因此应回收利用，请写出该污染物的一种用途：______________________。答案(1)既供应热量，又产生还原剂CO(2)采纳逆流接触操作，使铁矿石与还原性气体充分接触反应(3)C＋O2eq\o(=,\s\up17(高温))CO2，CO2＋Ceq\o(=,\s\up17(高温))2CO，Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up17(高温))2Fe＋3CO2(4)CO作燃料(或作还原剂)解析(1)焦炭在炼铁过程中既作能源供应反应所须要的能量，同时生成CO，CO作还原剂还原出铁矿石中的Fe。(3)炼铁高炉中发生的主要反应是还原剂的生成反应及铁的生成反应。(4)高炉气的主要成分有CO、CO2等，其主要气态污染物是有毒的CO；CO可作燃料或还原剂。迁移·创新15．Ⅰ.设定下图所示装置中的反应是完全进行的：(1)分别写出A、B、C装置中的化学反应方程式：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若D装置中的澄清石灰水是少量的，将可能视察到的现象：_______________；用化学方程式说明上述现象：__________________________。Ⅱ.用下面的装置将肯定量的CO2和CO的混合气体进行分别和干燥。(图中a、b均为可以限制气体通过和液体加入的止水夹和活塞，试验前均已关闭，仪器的固定装置已省略)。请选择相宜的试剂，完成上述试验。可供选择的试剂有：浓硫酸、稀硫酸、浓盐酸、稀盐酸、澄清石灰水、氢氧化钠溶液、紫色石蕊试液。(1)甲装置的瓶中盛放的试剂是______________，分液漏斗中盛放的试剂是____________，乙装置的瓶中盛放的试剂是____________。(2)打开a时，首先分别出的气体是________(填名称)；要得到另一种气体，正确的操作是_____________________________________________________________________________________________________________________________。答案Ⅰ.(1)CaCO3eq\o(=,\s\up17(高温))CO2↑＋CaOCO2＋Ceq\o(=,\s\up17(高温))2CO3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up17(高温))2Fe＋3CO2(2)生成白色沉淀后又渐渐溶解CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O，CaCO3＋CO2＋H2O=Ca(HCO3)2Ⅱ.(1)氢氧化钠溶液稀硫酸(或浓硫酸)浓硫酸(2)一氧化碳关闭止水夹a，打开活塞b解析Ⅰ.这是一道对C、CO、CO2性质进行综合考查的题目。所须要驾驭的学问点有CaCO3具有热不稳定性、CO2＋Ceq\o(=,\s\up17(高温))2CO、CO的还原性(高温条件)、CO2是酸性氧化物等。尤其是CO2与不同量的碱反应，须要引起特殊留意，若需充分汲取CO2，须要过量的碱。假如仅仅是鉴定CO2的存在，可以用澄清石灰水。而假如汲取CO2，则最好选用足量的肯定浓度的NaOH类碱溶液(因澄清石灰水中OH－浓度