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