1、第3章自然界中的元素第1节碳的多样性第1课时多种多样的碳单质和广泛存在的含碳化合物一、非标准1.下列说法中正确的是()A.金刚石、石墨和C60性质不同的根本原因是所含碳原子的数目不同B.金刚石、石墨和C60在氧气中完全燃烧都生成二氧化碳C.C60和P4互为同素异形体D.H2O和H2O2互为同素异形体解析:金刚石、石墨和C60性质不同的根本原因是结构不同,与所含碳原子数的多少无关,A项错误;同素异形体是由同种元素组成的不同单质,而C60和P4是由不同元素组成的不同单质,故二者不属于同素异形体,C项错误;H2O和H2O2属于化合物而非单质,D项错误。答案:B2.航天科学技术测得,三氧化二碳(C2O
2、3)是金星大气层的成分之一,其化学性质与CO相似。下列有关C2O3的说法正确的是()A.C2O3和CO2是同素异形体B.C2O3和CO的燃烧产物都是CO2C.C2O3和CO都是酸性氧化物D.C2O3和CO2都是碳酸的酸酐解析:据同素异形体的概念知A项错;由于C2O3、CO中的碳分别为+3价、+2价,均没有对应价态的碳的含氧酸,故均为不成盐氧化物;碳酸的酸酐只有CO2;而C2O3、CO化学性质相似,燃烧均生成碳的最高价氧化物CO2。答案:B3.关于物质的性质、用途的描述中,不正确的是()A.根据石墨的结构特点,石墨可用作润滑剂B.C60完全燃烧后的产物为CO2C.使用NH4HCO3肥料,要埋入土
3、下并及时浇水D.可用CO2灭火器扑救金属Mg、Na等引起的火灾解析:NH4HCO3不稳定,受热易分解,故用作肥料时要埋入土中并浇水防止其分解。2Mg+CO2C+2MgO,因此,Mg着火不能用CO2扑救。答案:D4.1 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后,在密闭的容器中加热充分反应,排出气体物质后冷却,残留的固体物质是()A.Na2CO3B.Na2O2、Na2CO3C.NaOH、Na2CO3D.Na2O2、NaOH、Na2CO3解析:根据化学方程式:2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O,2Na2O2+2H2O4NaOH+O2,2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2;根据计量关
4、系,可知2 mol NaHCO3生成CO2和H2O各1 mol,Na2O2只有1 mol,故其恰好和CO2反应生成Na2CO3和O2,气体排出后,只剩余Na2CO3。答案:A5.将106 g的Na2CO3和84 g NaHCO3都充分加热后,再分别与足量的盐酸反应。下列说法错误的是()A.消耗盐酸一样多B.放出CO2的总量一样多C.后者生成的NaCl是前者的一半D.后者消耗盐酸是前者的一半解析:Na2CO3和NaHCO3均为1 mol,加热时,Na2CO3不反应,NaHCO3分解生成Na2CO3,放出CO2,然后与盐酸反应时,前者消耗的盐酸是后者的二倍,生成的NaCl也是后者的二倍。整个过程中
5、两者放出的CO2都是1 mol。答案:A6.已知A是一种金属单质,B显淡黄色,其转化关系如图所示,则C的以下性质错误的是()A.溶液呈碱性B.与澄清石灰水反应产生白色沉淀C.与足量盐酸反应放出气体D.受热易分解解析:A是金属,则B是淡黄色的金属氧化物,即B为Na2O2,依次可推知A为Na,C为Na2CO3,D为NaOH;Na2CO3溶液呈碱性,A项正确;Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3+2NaOH,B项正确;Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2+H2O,C项正确;Na2CO3性质稳定,受热不分解,D错误。答案:D7.用20 mL 2 molL-1的H2SO4溶液与20 mL 3 mo
6、lL-1的Na2CO3溶液反应来制取CO2,欲制得最多的CO2,则下列操作正确的是()A.把20 mL Na2CO3溶液缓缓滴加到20 mL H2SO4溶液中B.把20 mL H2SO4溶液缓缓滴加到20 mL Na2CO3溶液中C.把两种溶液快速混合并不断搅拌D.把两种溶液缓慢混合并不断搅拌解析:由于C转化为CO2的过程为CHCCO2,故当试剂的量一定时,将Na2CO3溶液滴入H2SO4溶液中时,C可以立即转化为CO2气体放出,此种情况下产生的气体最多。答案:A8.A、B、C、D、E五种物质的转化关系如下图所示。已知A为二元碱,微溶于水且溶解度随温度升高而降低。(1)写出各物质的化学式:A、
7、B、C、D、E。(2)写出下列两个变化的离子方程式:BD。BE。解析:由题给条件可知A为Ca(OH)2,Ca(OH)2与过量CO2反应,生成的B为Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2受热分解生成的C为CaCO3,CaCO3与盐酸反应生成的D为CaCl2。答案:(1)Ca(OH)2Ca(HCO3)2CaCO3CaCl2Na2CO3(2)HC+H+CO2+H2OCa2+2HC+2OH-CaCO3+C+2H2O9.课题式课堂教学是研究性学习的一种方式,其基本教学模式为:提出课题确定研究方案解决问题总结和评价下面是关于“一氧化碳的化学性质”的课题式课堂教学中解决问题阶段,甲同学设计的证明CO具有还原
8、性的实验装置,如下图所示。(1)点燃酒精灯A、B的先后顺序为:先后。(2)硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为。(3)洗气瓶中的实验现象为。(4)酒精灯B的作用为。(5)乙同学提出甲同学设计的装置太复杂,可将酒精灯合二为一,去掉B,而将尾气导气管出口旋转到A的火焰上即可。乙同学的设计是否合理?简述理由(从A、B使用的一致性的角度考虑)。(6)丙同学质疑:CO能否使澄清石灰水变浑浊?因此,他设计在CO通入CuO之前,应先通入澄清石灰水,以比较排除CO与澄清石灰水反应。试对此作出评价,你认为丙的设计(填“必要”或“不必要”),理由是。解析:由题意知硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为CuO+COCu+
9、CO2,显然A处酒精灯提供热源,B处的酒精灯用来点燃未反应的CO,防止其污染环境。若先点燃A处的酒精灯,则CO会与装置内的空气作用发生爆炸。只有在排净装置内的空气后方可点燃A。所以应先点燃B再点燃A且不能将它们合二为一。答案:(1)BA(2)CuO+COCu+CO2(3)澄清石灰水变浑浊(4)点燃尾气中的CO,防止CO污染环境(5)不合理,因为CO点燃在先,CuO加热在后,不能同时进行(6)不必要加热CuO前必须先通CO,此时即可观察CO是否能使澄清石灰水变浑浊10.某学校的实验室有一瓶碳酸氢钠,由于放置时间过久,不知是否变质。(1)请你利用所学过的知识,设计一个简单的实验,确定这瓶碳酸氢钠是
10、否变质。你设计的实验方案:。(2)如果变质了,请你设计实验方案,确定其是否完全变质。你设计的实验方案:。解析:NaHCO3易分解,如果NaHCO3中含有Na2CO3,说明NaHCO3已变质。鉴别NaHCO3中是否含有Na2CO3可用CaCl2溶液。若NaHCO3完全变质,就会全部生成Na2CO3。确定NaHCO3是否完全变质,可用加热法,若加热时有气体生成,且该气体使澄清石灰水变浑浊,说明没有完全变质,否则,说明完全变质。答案:(1)取固体少量,加入试管中,加水配成溶液后滴加CaCl2溶液,若有白色沉淀生成,说明NaHCO3已变质,若无白色沉淀生成,说明NaHCO3没有变质(2)取少量固体装入试管中,并塞上带有导管的单孔塞,将导管插入澄清石灰水中,加热,若有使澄清石灰水变浑浊的气体生成,说明没有完全变质。否则,说明已完全变质
