1、基础课时1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CC60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，C60是一种单质；D项，碳的不同单质物理性质差异较大。答案A2向一定浓度的下列物质的澄清溶液中通入过量的CO2气体，最后肯定没有沉淀生成的是()Ca(OH)2Na2CO3CaCl2Ca(ClO)2Na2SiO3A B C D解析Ca(OH)22CO2=Ca(HCO3)2；Na2CO3CO2H2O=2N
2、aHCO3；CaCl2与CO2不反应；Ca(ClO)22CO22H2O=2HClOCa(HCO3)2；Na2SiO3CO2=Na2CO3H2SiO3。答案A3下列说法正确的是()A将CO2通入含K、Na、Br、SiO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CaCO3D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C4下列有关CO2的实验中，只能证明CO2物理性质的实验是()解析A项实验可以证明CO2的密度比空气大，且不
3、支持燃烧，其中后者属于化学性质，错误；B项实验可以证明CO2能与石灰水反应，此为CO2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CO2的化学性质，错误；D项实验只能证明CO2的密度比空气大，此为CO2的物理性质，正确。答案D5如图实验中，和分别代表的试剂或操作是()AHCl，加热 BCO2，加热CNaOH，加热 DH2SO4，过滤解析CaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2CaCO3CO2H2O。答案B6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NaHCO3溶液，
4、浓H2SO4洗气DNaOH溶液，浓H2SO4洗气解析实验室用石灰石和盐酸制取的CO2中含有HCl和水蒸气，一般用饱和NaHCO3溶液吸收HCl，再用浓硫酸吸收水蒸气。答案C7将二氧化碳通入Ba(OH)2稀溶液中，能正确表示其导电能力变化的是()解析CO2通入Ba(OH)2溶液，发生反应为Ba(OH)2CO2=BaCO3H2O，BaCO3CO2H2O=Ba(HCO3)2；CO2在Ba(HCO3)2溶液中溶解度很小，故选D。答案D8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
5、盛放的试剂为()甲乙丙 A饱和NaHCO3溶液12 molL1盐酸18.4 molL1 H2SO4B饱和Na2CO3溶液2 molL1 H2SO4饱和NaOH溶液C饱和NaOH溶液2 molL1 H2SO418.4 molL1 H2SO4D18.4 molL1 H2SO4饱和NaOH溶液18.4 molL1 H2SO4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(18.4 molL1 H2SO4)，其中乙中的酸应选用2 molL1的硫酸，而不能选用盐酸，因为盐酸易挥发HCl气体而混
6、进CO2中。用饱和Na2CO3溶液吸收CO2，再用酸制CO2时会改变CO2的量，且吸收效果不如饱和NaOH溶液，故选C。答案C9下列事实及其解释不正确的是()A滴有酚酞的NaHCO3溶液呈浅红色，微热后红色加深，是因为NaHCO3分解生成了Na2CO3B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Na2O2的脱脂棉吹气，脱脂棉燃烧，说明CO2、H2O与Na2O2的反应是放热反应D钠长期暴露在空气中的产物是Na2CO3，原因是钠与氧气生成的Na2O与水和二氧化碳反应解析A项，对NaHCO3溶液微热，红色加深，是因为HCO的水解程度增
7、大，溶液碱性增强。答案A10某无色混合气体可能由CH4、NH3、H2、CO、CO2和HCl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CuSO4粉末变色。则原混合气体的成分是()AHCl和CO BHCl、H2和COCCH4和NH3 DHCl、CO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HCl和CO。答案A11
8、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ad装置时，依次除去的气体是()AO2、N2、H2O、CO2 BCO2、H2O、O2、N2CH2O、CO2、N2、O2 DN2、O2、CO2、H2O解析空气通过不同试剂除去的气体依次为CO2、H2O、O2、N2，余下稀有气体。答案B二、非选择题12Na2CO3是一种重要的化工原料，某学生甲拟在实验室中测Na2CO3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10.0 g，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
9、Na2CO3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)。实验室中可供选择的药品：Zn粒、浓H2SO4、稀H2SO4、NaOH溶液、碱石灰、CaCO3。图3请回答下列问题：B、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“”。A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 。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”)。如果实验后E装置质量增重3.96 g，则该Na
10、2CO3样品的纯度为 。解析(1)M中H2SO4与Na2CO3反应产生的CO2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CO2全部赶到N装置中。(2)进入B中的气体有H2、H2O(g)，因此B中不需要添加装置，D中需浓H2SO4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CO2和水蒸气被E中的碱石灰吸收。n(CO2)n(Na2CO3)0.09 mol，m(Na2CO3)0.09 mol106 gmol19.54 g，w(Na2CO3)100%95.4%。答案(1)反应产生的CO2气体没有被碱石灰完全吸收，M
11、装置及导气管中还残留CO2(2)B中：D中：稀H2SO4Zn粒防止空气中的CO2和水蒸气被E中碱石灰吸收偏高95.4%13(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
12、溶液中，为了测定其溶液的成分，向该溶液中逐滴加入1 molL1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，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CO2的体积可知，此溶液的溶质是NaOH、Na2CO3。OA段H先与OH反应生成H2O，后又与CO反应生成HCO。AB段发生反应HHCO
13、=CO2H2O，当加入35 mL盐酸时，消耗的H的物质的量n(H)(3525)mL103 LmL11 molL10.01 mol，则V(CO2)224 mL。由COH=HCO，HHCO=CO2H2O，则n(CO)nAB(H)(4525)mL103 LmL11 molL10.02 mol，n(OH)25(4525)mL103 LmL11 molL10.005 mol，所以n(NaOH)n(Na2CO3)n(OH)n(CO)0.005 mol0.02 mol14。答案(1)DC(2)HOH=H2O；COH=HCO224NaOH、Na2CO314选做题14某化学研究小组为证明CO具有还原性，首先查阅
14、相关的资料，获取下列信息：CH2OCOH2，COH2OCO2H2，CO2C2CO；CO和H2都可在加热条件下与CuO反应；CO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：(1)装置A中反应的离子方程式是 。(2)装置B中最适宜的试剂是 ；必须用装置C吸收气体中水蒸气的理由是 。(3)按照如图装置进行实验时，首先应进行的操作是 ，并要排净整套装置中的空气，则排净装置中空气的必要性是 。(4)根据该实验中的 现象，可证明CO具有还原性，有关反应的化学方程式是 。(5)若要根据装置F中石灰水变浑浊的现象确认CO具有还原性，应在上图装置 与 之间连接下图中的 装置(填序号)。答案(1)CaCO32H=Ca2CO2H2O(2)饱和NaHCO3溶液防止水蒸气与碳反应生成的H2对实验现象产生干扰(3)检查装置的气密性可以防止空气中的氧气对实验现象及结果的干扰(4)E装置中黑色CuO变成红色CuOCOCuCO2(5)DE