1、课下能力提升(十四)多种多样的碳单质广泛存在的含碳化合物一、选择题1如果国际社会能够就温室效应气体减排达成后京都议定书，到2020年发达国家整体上会减排30%。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()ACO22NaOH=Na2CO3H2OBCaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2C6CO26H2OC6H12O6(葡萄糖)6O2DCO2C2CO2下列各组物质，不属于同素异形体的是()A金刚石和石墨B白磷和红磷CNa2O和Na2O2 D氧气和臭氧3下列各组物质不用任何外加试剂，只用胶头滴管和试管就能鉴别的是()AAgNO3溶液和NaCl溶液BBaCl2溶液和KH
2、SO4溶液CCaCl2溶液和Na2CO3溶液DNa2CO3溶液和盐酸4下列离子组在溶液中能大量共存的是()ANa、Ca2、HCO、COBK、H、CO、HCOCNa、Ba2、HCO、OHDCa2、Ba2、Cl、HCO5双选关于Na2CO3和NaHCO3的说法中，正确的是()ANa2CO3的溶解度在相同条件下比NaHCO3的溶解度大，NaHCO3比Na2CO3稳定BNa2CO3既可与CaCl2溶液反应，也可与石灰水反应CNaHCO3既可与CaCl2溶液反应，也可与石灰水反应D等物质的量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸反应，消耗HCl的物质的量之比为21，而放出的气体的物质的量之比为116向碳
3、酸钠浓溶液中逐滴加入稀盐酸直到不再产生二氧化碳气体为止，则在此过程中，溶液中碳酸氢根离子浓度变化趋势可能是()A逐渐减小 B逐渐增大C先逐渐增大，而后减小 D先逐渐减小，而后增大7为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1 g样品加热，其质量变为w2 g，则该样品的纯度(质量分数)是()A. B.C. D.8不用任何试剂就能鉴别的一组物质是()ANa2CO3和NaHCO3 BNa2CO3和NaClCNa2CO3和盐酸 DNaHCO3和盐酸9关于Na2CO3和NaHCO3性质的说法不正确的是()A热稳定性：NaHCO3Na2CO3B在水中的溶解性：NaHCO3Na2CO3C
4、与盐酸反应的速率：NaHCO3Na2CO3D等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量盐酸反应产生的CO2质量相同10为除去括号内的少量杂质，所选用的试剂或方法不正确的是()ANa2CO3溶液(NaHCO3)，加入适量的NaOH溶液BNaHCO3溶液(Na2CO3)，通入过量的CO2气体CNa2O2粉末(Na2O)，将混合物在空气中加热DNa2CO3溶液(Na2SO4)，加入适量的Ba(OH)2溶液，过滤11现加热5 g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，使碳酸氢钠完全分解，混合物质量减少了0.31 g，则原混合物中碳酸钠的质量为()A3.38 g B4.58 gC4.16 g D4.41 g12
5、在10 mL 0.01 molL1的Na2CO3溶液中，不断搅拌下逐滴加入1.2 mL 0.05 molL1的盐酸，完全反应后，在标准状况下生成CO2的体积为()A1.34 mL B2.24 mLC0.672 mL D0二、非选择题13某同学拟用50 mL NaOH溶液吸收CO2气体制备Na2CO3溶液。为了防止通入的CO2气体过量生成NaHCO3，他设计了如下实验步骤：用25 mL NaOH溶液吸收过量的CO2气体，至CO2气体不再溶解；小心煮沸溶液12 min；在得到的溶液中加入另一半(25 mL)NaOH溶液，使溶液充分混合。(1)他能否制得较纯净的Na2CO3溶液？_。理由是_。(2)
6、按他的设计，第步实验装置如图所示。装置A中使用的试剂是石灰石和盐酸溶液。装置B使用的试剂是_，作用是_。(3)有人认为实验步骤的顺序对调，即先混合再煮沸更合理，你认为对吗？_。为什么？_。14向200 mL某物质的量浓度的NaOH溶液中缓慢通入一定量的CO2，充分反应后，得到Na2CO3和NaHCO3的混合溶液。向上述所得溶液中，逐滴滴加2 molL1的盐酸，所得气体的体积与所加盐酸的体积关系如图所示：(1)OA段、AB段发生反应的离子方程式分别为_、_。(2)B点时，反应所得溶液中溶质的物质的量浓度是_。15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，用不同的方法做以下实验，如图所
7、示。(1)写出中与盐酸发生反应的化学方程式。Na2CO3时_；NaHCO3时_；由此可知此装置_(填“能”或“不能”)鉴别Na2CO3和NaHCO3。(2)装置能鉴别Na2CO3和NaHCO3的现象是：_。(3)、装置均利用了Na2CO3和NaHCO3_性的区别。有关化学方程式为_。(4)若用实验验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中装入的固体最好是_(填化学式)。有的同学在盛Na2CO3的导管口观察到开始加热时也有气泡产生，据此此同学认为Na2CO3加热也能分解。你认为此观点_(填“正确”或“错误”)。分析此现象的原因为_。(5)除了以上方法，请你再举出一例鉴别二者的方法_。16课题式课堂
8、教学是研究性学习的一种方式，其基本教学模式为：如图是关于“一氧化碳的化学性质”的课题式课堂教学中甲同学设计的证明CO具有还原性的实验装置。(1)写出A中所发生的离子方程式_，D中发生的化学方程式_。(2)装置B中最适宜的试剂的_，若实验中没有装置C，使B与D直接相连，会对实验造成的影响是_。(3)由装置F中澄清石灰水变浑浊，_(填“可以”或“不可以”)确认CO具有还原性，理由是：_。(4)酒精灯b的作用为_，点燃酒精灯a和酒精灯b的先后顺序为：先_后_。乙同学提出甲的装置太复杂，可将酒精灯a和b合二为一，去掉b，而将其导气管出口旋转到a的火焰上即可。乙同学的设计是合理的吗？简述理由_(从a、b
9、使用的一致性的角度考虑)。(5)丙同学认为甲的装置有待优化，如尾气可先储存在瓶里然后再处理，如图是他设计的储气瓶，气体应从_(填“c”或“d”)口通入。课下能力提升(十四)1解析：选C光合作用是自然界中消耗CO2的主要反应。2解析：选C同素异形体的研究对象是单质。3解析：选D不用外加试剂，只用胶头滴管和试管就能鉴别，必须是两种溶液改变顺序互相滴加出现不同的现象才能鉴别。D项，Na2CO3溶液滴入盐酸中：Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O，盐酸滴入Na2CO3溶液中时：HClNa2CO3=NaClNaHCO3、NaHCO3HCl=NaClCO2H2O。4解析：选DA项，Ca2CO=Ca
10、CO3；B项，HHCO=CO2H2O, 2HCO=CO2H2O；C项，HCOOH=COH2O，Ba2CO=BaCO3。5解析：选B、D稳定性与溶解性无关，A不对；Na2CO3CaCl2=CaCO32NaCl，Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH，B对。NaHCO3与CaCl2溶液不反应，与石灰水反应生成CaCO3沉淀，C不对。Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2，NaHCO3HCl=NaClH2OCO2，当n(Na2CO3)n(NaHCO3)时，消耗n(HCl)之比为21，放出CO2气体物质的量相等，D对。6解析：选C反应过程可表示为：先：COH=HCO；后：HCOH=H2
11、OCO2。所以c(HCO)先增大后 减小。7解析：选A2NaHCO3,Na2CO3CO2H2O m(减少)解得x，将其带入下式可得：w(Na2CO3)，A项正确。8解析：选C将盐酸逐滴滴加到Na2CO3溶液中，开始时无气体生成，而将Na2CO3溶液滴加到盐酸中时，开始便有气体生成，滴加顺序不同，现象不同，不用其他试剂就能鉴别。9解析：选CNa2CO3加热不分解，NaHCO3加热可分解：2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，A项正确；相同条件下Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度，B项正确；NaHCO3与盐酸反应速率比Na2CO3快，C项错；由反应Na2CO32HCl=2NaClH2O
12、CO2，NaHCO3HCl=NaClH2OCO2可知，当Na2CO3、NaHCO3物质的量相同时，与足量盐酸反应，产生的CO2相同，D项正确。10解析：选DNaHCO3NaOH=Na2CO3H2O，由于NaOH适量，A项可以将少量的NaHCO3除去；Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，B项可以将少量的Na2CO3转化为NaHCO3而除去；2Na2OO22Na2O2，C项可以将少量的Na2O转化为Na2O2而除去；Na2CO3Ba(OH)2=BaCO32NaOH，Na2SO4Ba(OH)2=BaSO42NaOH，D项不能将杂质除去。11解析：选C碳酸钠较稳定，加热不分解，只有碳酸氢钠分解，
13、设混合物中含有x g NaHCO3，则2NaHCO3Na2CO3CO2H2Om284 g62 gx g0.31 g解之得：x0.84，所以m(Na2CO3)5 gm(NaHCO3)5 g0.84 g4.16 g。12解析：选D在溶液中，CO与H的反应分两步进行：COH=HCO，HCOH=H2OCO2。由于n(CO)101030.01 mol1104 mol，n(H)1.21030.05 mol6105 mol，故只能发生第一步反应。13解析：用NaOH溶液与CO2气体制备Na2CO3溶液，不能直接通过吸收CO2气体来制备，因为若CO2气体过量则混有NaHCO3杂质；若CO2气体不足，则有部分N
14、aOH不能转化为Na2CO3。因而应当将一半NaOH与过量CO2气体反应生成NaHCO3，再与另一半NaOH恰好反应，全部生成Na2CO3。答案：(1)能用一半NaOH溶液生成NaHCO3，另一半NaOH和NaHCO3 11正好生成Na2CO3(2) NaHCO3饱和溶液除CO2气体中的HCl气体(3)不对多余的CO2不除去会有NaHCO3生成14解析：(1)Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中滴加盐酸，Na2CO3先发生第一步反应Na2CO3HCl=NaClNaHCO3，反应完全后NaHCO3发生第二步反应NaHCO3HCl=NaClCO2H2O。(2)B点表明Na2CO3、NaHCO3恰
15、好完全反应生成NaCl溶液，根据Cl守恒，n(NaCl)n(HCl)2 molL1300 mL103 LmL10.6 mol，溶液体积可视为原NaOH溶液和滴加盐酸溶液体积之和V200 mL300 mL500 mL0.5 L。c(NaCl)1.2 molL1。答案：(1)COH=HCOHCOH=CO2H2O(2)1.2 molL115解析：鉴别Na2CO3和NaHCO3是利用二者性质的差别，中二者均能与盐酸反应产生CO2，现象相同，不能鉴别；中Na2CO3、NaHCO3加入等浓度的盐酸中，NaHCO3反应剧烈，产生的气体多，气球膨胀得快；NaHCO3不稳定，受热分解，而Na2CO3稳定，受热不
16、分解，中的试管B在试管A内部，不能直接接触到火焰，温度相对较低，故试管B中装入的固体是易分解的NaHCO3，NaHCO3受热分解产生的CO2使澄清石灰水变浑浊；鉴别Na2CO3和NaHCO3还可利用其在溶液中电离出的阴离子的不同性质选择试剂，CO与Ba2或Ca2反应生成白色沉淀，HCO不反应。答案：(1)Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2NaHCO3HCl=NaClH2OCO2不能(2)盛NaHCO3的装置反应比盛Na2CO3的装置剧烈，气球膨胀得快(3)热稳定2NaHCO3Na2CO3H2OCO2(4)NaHCO3错误大试管中空气受热膨胀时逸出(5)把二者分别配成溶液后滴加BaCl
17、2试剂，有白色沉淀生成的为Na2CO3，无现象的为NaHCO316解析：实验题解法的一般思路：实验目的原理装置除杂干燥性质检验尾气处理。本题的实验目的是验证CO的还原性，结合图知E中发生CuOCO,CuCO2，F是验证CO2的生成(虽然不严密)，CO有毒，G为尾气处理装置，因此E之前为产生CO的装置。因为CO是可燃性气体，应排尽装置内的空气，再点燃酒精灯a，故酒精灯的点燃顺序为先b后a。根据图中装置，结合以上解题思路，不难得出各小题的答案。答案：(1)CaCO32H=Ca2H2OCO2CCO22CO(2)饱和NaHCO3溶液没有除去气体中的水蒸气，高温下水蒸气与碳反应生成CO与H2，H2也可以还原CuO，达不到实验目的(3)不可以进入D中的CO2并不能完全转化为CO，剩余的CO2也可以使澄清的石灰水变浑浊(4)点燃未完全反应的CO，防止CO污染空气ba不合理，因为该实验应先通入CO气体，后加热CuO，不能同时进行(5)d