1、2020-2021学年高一化学鲁科版必修一同步课时作业（9）碳的多样性1.下列不属于自然界中碳的循环过程的是( )A.植物通过光合作用吸收二氧化碳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吸收,通过水生生物的贝壳和骨骼转移到陆地2.下列对金刚石和石墨的认识错误的是( )A.它们是组成元素相同的同素异形体B.它们是性质不同的两种物质C.它们的性质不同,构成原子也不同D.它们的原子排列方式不同3.“纳米车”(如图所示)是美国科学家用某有机物分子和球形笼状分子制成的,每辆“纳米车”由一个有机物分子和4个分子构成。下列说法正确的是( )A.人们用肉眼可以清晰地
2、看到“纳米车”的运动B.和金刚石中碳元素均以游离态的形式存在C.是一种新型的化合物D.和石墨具有完全相同的性质4.下列可用于验证碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法及现象是( )A.加热时有气体放出B.溶于水后滴加澄清石灰水,有白色沉淀生成C.滴加盐酸时有气泡放出D.溶于水后滴加稀溶液,有白色沉淀生成5.将过量通入下列溶液中,最终有固体产生的是( )溶液 溶液 饱和溶液 溶液A.B.C.D.6.M、N、X、Y均为常见的物质,它们之间有如下转化关系(反应条件和其他产物已略去):,则下列判断错误的是( )A.M是C,X是 B.M是,X是FeC.M是NaOH,X是D.M是,X是7.向100mL NaO
3、H溶液中通入一定量的气体,充分反应后,再向所得溶液中逐滴加入0.2 的盐酸,产生的体积(标准状况下)与所加盐酸体积之间关系如下图所示。下列判断正确的是( )A.原NaOH溶液的浓度为0.1 B.最终产生的CO2的体积为448mLC.所得溶液的溶质成分的物质的量之比为D.所得溶液的溶质成分的物质的量之比为8.碳捕捉是指将工业生产中的用各种手段捕捉然后储存或利用的过程。如利用NaOH溶液可实现碳捕捉,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.是造成地球温室效应的主要气体B.甲为C.该碳捕捉的方法中不涉及氧化还原反应D.捕捉室中的离子反应方程式为9.将0.4g Na
4、OH和1.06g 合并配成溶液,向溶液中滴加0.1的盐酸。下列图象能正确表示加入盐酸的体积和生成的物质的量的关系的是( )A.B.C.D.10.向0.50L 0.3的NaOH溶液中缓慢通入至溶液质量增加4.4g,下列说法正确的是( )A.增加的4.4g为参加反应的的质量B.所得溶液的溶质为C.所得溶液的溶质为D.低温蒸干所得溶液,得到的固体的质量为10.4g11.将足量CO2通入NaOH和Ba(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)的关系如图所示,图中AB段发生反应的先后顺序是( )CO2+OH-HCO3-CO2+2OH-CO32-+H2OCO32-+Ba2+
5、BaCO3BaCO3+CO2+H2OBa2+2HCO3-CO32-+CO2+H2O2HCO3-Ba2+2OH-+CO2BaCO3+H2OA.B.C.D.12.如图a、b、c分别是金刚石、石墨、(足球烯)的结构示意图。1991年科学家又发现了一种碳的单质碳纳米管,它是由呈六边形排列的碳原子构成的管状分子,如图d所示。图中小黑点均代表碳原子。请回答下列问题:(1)下列叙述一定不正确的是( )A.由同一种元素组成的物质可能是混合物B.金刚石和石墨由相同元素组成,性质完全相同C.金刚石和石墨之间的转化属于化学变化D.是近年来新发现的一种单质(2)常温下,和碳纳米管的化学性质是否活泼?_(填“活泼”或“
6、不活泼”),请简要地说明理由:_。(3)请设计一个实验方案证明和碳纳米管都是由碳元素组成的:_。13.有关研究表明CO2在大气中含量增大,将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,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_(填序号)。A.减压、升温 B.加压、升温 C.减压、降温 D.加压、降温2.快速、有效地减少大气中的CO2,可采用的生态学措施是_(填序号)。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14.欲除去下列物质中的少量杂质,请回答下列问题:(1)除
7、去固体中的,方法是_,反应方程式为_。(2)除去中的HCl,方法是_,反应方程式为_。(3)除去NaOH溶液中的,方法是_,反应方程式为_。(4)除去溶液中的,方法是_,反应方程式为_。15.某学习小组在实验室制取气体的过程中,不慎用到了浓盐酸,导致制得的气体中混有HCl气体。他们设计了如下除去HCl气体并探究与过氧化钠()反应的实验。请回答下列问题:(1)装置A的作用是_。(2)为确定反应后装置B的硬质玻璃管中固体的成分,小组同学取适量反应后的固体于试管中,加入足量蒸馏水溶解形成溶液M,无气泡产生,则该固体中不含_,该小组同学继续进行探究。【提出问题】反应后硬质玻璃管中固体的成分是什么?【进
8、行猜想】猜想一:,猜想二:NaOH,猜想三:和NaOH。经过讨论,大家一致认为猜想二不合理,理由是_(用化学反应方程式表示)。【实验验证】小组同学取上述形成的溶液M于试管中,向其中加入过量的_溶液,若产生白色沉淀,过滤,向滤液中滴加几滴酚酞试液,溶液变红,则证明猜想三成立。【交流反思】小组中有同学认为,将向上述滤液中滴加的酚酞试液换成硝酸铜溶液,根据实验现象也能得出同样的结论,你认为该同学的观点_(填“正确”或“错误”),理由是_(用化学反应方程式表示)。答案以及解析1.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.答案：C解析：金刚石和石
9、墨的性质不同是由于碳原子的排列方式不同。3.答案：B解析：A项,“纳米车”很小,人们不能直接用肉眼清晰地看到“纳米车”的运动,A项错误;B项,和金刚石都是单质,碳元素均以游离态的形式存在,B项正确;C项,是由一种元素组成的纯净物,属于单质,不属于化合物,C项错误;D项,和石墨是不同的物质,结构不同,性质不同,D项错误。4.答案：D解析：A项,加热时碳酸氢钠易分解,而碳酸钠较稳定,不能检验碳酸氢钠中是否混有碳酸钠,A项错误;B项,碳酸钠和碳酸氢钠都可与澄清石灰水反应生成白色沉淀,B项错误;C项,二者均能与盐酸反应生成二氧化碳气体,C项错误;D项,加入氯化钡溶液,只有碳酸钠能与之反应生成白色沉淀,
10、D项正确。5.答案：A解析：HCl是强酸,是弱酸,所以不能制取HCl,即溶液与二氧化碳不反应,最终没有沉淀析出,故错误;是强酸,是弱酸,所以不能制取,即溶液与二氧化碳不反应,最终没有沉淀析出,故错误;碳酸钠能和水、二氧化碳反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠在水中的溶解度小于碳酸钠,所以溶液中会有碳酸氢钠析出,故正确;向溶液中通入过量的,氢氧化钡和二氧化碳反应先生成碳酸钡沉淀:,当二氧化碳过量时,碳酸钡能和二氧化碳、水反应生成可溶的碳酸氢钡:,故最终没有白色沉淀生成,故错误。6.答案：D解析：A项,若M是C,X是,则存在转化关系:;B项,若M是,X是Fe,则存在转化关系:;C项,若M是NaOH,X是,则
11、存在转化关系:;D项,若M是,X是,则,不能继续与或NaOH发生反应,故D项错误。7.答案：D解析：当加入盐酸的体积为025mL时,没有气体生成,当加入盐酸的体积大于25mL时,开始生成二氧化碳气体,生成CO2的过程中消耗的盐酸为100mL-25mL=75mL,两个过程消耗的盐酸的体积之比为1:3,则NaOH溶液中通入一定量CO2反应后溶液中溶质的物质的量关系是,D项正确,C项错误;由关系式HClNaCl NaOH,可知NaOH的物质的量为0.1L0.2molL-1=0.02mol,原NaOH溶液的浓度为0.02mol0.1L= 0.2molL-1,A 项错误;由NaHCO3+HClNaCl+
12、H2O+CO2可知,最终产生的二氧化碳的物质的量为0.0750.2mol=0.015mol,体积为0.015mol22.4Lmol-1=336mL,B项错误。8.答案：B解析：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变化，发生的均是非氧化还原反应，C项错误；捕捉室中是用NaOH吸收，D项正确。9.答案：C解析：本题的关键是抓住与反应的先后顺序。0.4g NaOH为,1.06g 为,向溶液中滴加盐酸时,盐酸首先和NaOH反应生成水和氯化钠,当滴入的V(盐酸)=0.1L时,两者恰好反应完全;继续滴加时,盐酸和开始反应,首先发生反应,无气体放出,当滴入的V
13、(盐酸)=0.2L时,此反应进行完全;之后滴加盐酸时,发生反应,此时开始放出气体,再消耗0.1L盐酸时,生成二氧化碳的量达到最大,C项正确。10.答案：A解析：向0.50L0.3的NaOH溶液中缓慢通入至溶液质量增加4.4g,增加的4.4g是二氧化碳的质量,物质的量为,溶液中含有的氢氧化钠为,。二氧化碳与氢氧化钠可能发生反应,。由于2:3介于1:1与1:2之间,故两个反应都有发生,所得溶液为碳酸钠与碳酸氢钠的混合溶液。设生成的碳酸氢钠为x mol,生成的碳酸钠为y mol,根据钠元素守恒,可得x+2y=0.15,根据碳元素守恒,可得,联立方程组,解得x=0.05,y=0.05。低温蒸干所得溶液
14、,得到的碳酸钠与碳酸氢钠的总质量为,D项错误。11.答案：A解析：AB段反应没有产生沉淀,是溶液中的NaOH先与CO2反应生成Na2CO3,然后Na2CO3再与CO2反应生成NaHCO3。12.答案：(1)B;(2)不活泼; 它们都是碳元素的单质;(3)将和碳纳米管分别放在两个充满足量氧气的密闭容器中充分燃烧,检验其生成物均只有二氧化碳,说明二者都是由碳元素组成的解析：(1)同一种元素组成的物质可能是单质(纯净物),也可能是混合物,如氧气和臭氧组成的混合气体;金刚石和石墨由相同元素组成,但其结构不同,故性质不同;金刚石、石墨虽然都是碳元素的单质,但它们之间的转化属于化学变化。(2)和碳纳米管都
15、是由碳元素组成的单质,在通常情况下碳的化学性质不活泼,一般不与其他物质发生化学反应。13.答案：1.D; 2.C解析：1.将气态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.可采用植树造林、保护森林的措施快速、有效地减少大气中的CO2。14.答案：(1)加热; (2)将气体通过饱和溶液,再用浓硫酸干燥; (3)加入适量澄清石灰水,过滤; (4)向溶液中通入足量; 解析：(1)除去固体中的可采取加热的方法使分解。(2)除去中的HCl,可将混合气体通过饱和碳酸氢钠溶液。(3)除去NaOH溶液中的,可加入适量溶液,将转化为,过滤即可。(4)向溶液中通入足量,将转化为,即可除去杂质。15.答案：(1)除去HCl气体;(2);【进行猜想】、【实验验证】、或【交流反思】正确; 解析：(1)装置A中的溶液可除去杂质HCl。(2)若装置B中含有，则与水反应生成，既然加水无气泡生成，则该固体中不含。检验可用钡盐或钙盐，使之生成或白色沉淀，NaOH可用酚酞或铜盐检验。
