1、1第 1 节 碳的多样性课后达标检测一、选择题1(教材改编题)下列环境问题与二氧化碳的排放有关的是( )A酸雨 B雾霾C温室效应 D赤潮解析：选 C。酸雨SO 2、NO x的排放，雾霾化石燃料的大量燃烧，温室效应CO2的排放，赤潮N、P 营养素的排放。2(2019亳州模拟)下列物质不属于同素异形体的是( )A金刚石和石墨 B水晶和石英C红磷和白磷 D氧气和臭氧解析：选 B。水晶和石英的主要成分均为 SiO2，SiO 2为化合物，同素异形体是指由同一种元素组成性质不同的单质。3下列关于碳和碳的化合物的说法不正确的是( )A过多 CO2排放会导致“温室效应” ，应提倡“低碳生活”B一氧化碳易与血液
2、中的血红蛋白结合C金刚石和石墨都是碳单质，但原子排列方式不同，物理性质差别很大D石墨转变为金刚石的反应属于氧化还原反应解析：选 D。A 项，二氧化碳是一种温室气体；B 项，一氧化碳有毒，容易与血红蛋白结合；C 项，金刚石是空间立体网状结构，硬度大、熔点高，石墨是层状结构，每一层是平面网状结构，质软，可导电，二者物理性质差别较大；D 项，二者的转化属于化学反应，但反应中没有元素化合价的改变，不属于氧化还原反应。4(2019渭南模拟)下列各物质以不同比例混合后，只能生成一种含钠化合物的是( )A碳酸钠，盐酸 B氢氧化钠，二氧化碳C碳酸氢钠，石灰水 D过氧化钠，二氧化碳解析：选 D。A 项，Na 2
3、CO3HCl(少量)= =NaHCO3NaCl、Na 2CO32HCl(足量)=2NaClCO 2H 2O；B 项， 2NaOHCO 2(少量)= =Na2CO3H 2O、NaOHCO 2(足量)=NaHCO3；C 项，NaHCO 3Ca(OH) 2(足量)= =CaCO3NaOH H 2O、2NaHCO 3Ca(OH) 2(少量)=CaCO3Na 2CO32H 2O。5Na 2CO3和 NaHCO3是常见的两种钠盐，它们广泛应用于生产和生活中。下列有关碳酸钠和碳酸氢钠的说法中，不正确的是( )A小苏打能中和胃酸，对胃壁不产生强烈的刺激或腐蚀作用，可用于治疗胃酸过多症，但不适合胃溃疡病人BNa
4、HCO 3能中和面粉发酵后产生的酸，并且产生二氧化碳气体，可用于做馒头2C可以用澄清石灰水来鉴别 Na2CO3溶液和 NaHCO3溶液D往 Na2CO3饱和溶液中通入 CO2气体，可获得 NaHCO3沉淀解析：选 C。Na 2CO3和 NaHCO3遇澄清石灰水都会产生白色沉淀，所以 C 不正确。6近年来科学家制造出大量的新物质，对下列三种物质的相关说法错误的是( )石墨烯：从石墨中分离出来，是最薄、最坚硬的纳米材料石墨炔：平面网状结构的全碳分子，具有优良的化学稳定性纳米碳管：具有优良的场发射性能，制作阴极显像管、储氢材料A石墨烯具有良好的导电性B上述三种物质与金刚石互为同素异形体C石墨炔孔径略
5、大于 H2分子的直径，可作 H2的提纯薄膜D上述三种物质与浓硫酸都能发生反应，但反应产物不同解析：选 D。A 项，石墨烯是一种新发现的材料，它的物理性质是拉力好、导电性和导热性好、硬度大、熔点高等；B 项，同种元素的不同单质互称同素异形体；C 项，碳原子半径大于氢原子，则石墨炔孔径大于 H2分子的直径，可以容纳 H2分子；D 项，碳与浓硫酸反应产物均为二氧化碳、二氧化硫和水。7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( )AO 2、N 2、H 2O、CO 2 BCO 2、H 2O、O 2、N 2CH 2O、CO 2、N 2、O 2 DN
6、 2、O 2、CO 2、H 2O解析：选 B。空气通过不同试剂除去的气体依次为 CO2、H 2O、O 2、N 2，余下稀有气体。8如图是模拟“侯氏制碱法”制取 NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是( )Aa 通入 CO2，然后 b 通入 NH3，c 中放碱石灰Bb 通入 NH3，然后 a 通入 CO2，c 中放碱石灰3Ca 通入 NH3，然后 b 通入 CO2，c 中放蘸稀硫酸的脱脂棉Db 通入 CO2，然后 a 通入 NH3，c 中放蘸稀硫酸的脱脂棉解析：选 C。侯氏制碱法的原理是向饱和的 NaCl 溶液中先通入 NH3，然后通入 CO2，利用生成的碳酸氢钠溶解度小而析出。由于 NH3在
7、水中的溶解度大，所以先通 NH3，但为了防倒吸，所以 a 通入 NH3，然后 b 通入 CO2，考虑 NH3的尾气处理所以 c 中放蘸稀硫酸的脱脂棉，即 C 选项正确。9. (2019会宁高三月考)向 Na2CO3、NaHCO 3混合溶液中逐滴加入稀盐酸，生成气体的量随盐酸加入量的变化关系如图所示。下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是( )Aa 点对应的溶液中：Na 、OH 、SO 、NO24 3Bb 点对应的溶液中：Al 3 、Fe 3 、NO 、Cl 3Cc 点对应的溶液中：Na 、Ca 2 、NO 、Cl 3Dd 点对应的溶液中：Cl 、NO 、Fe 2 、Na 3解析：选 C。
8、Ob 段发生的反应是 Na2CO3HCl= =NaClNaHCO 3，a 点对应的溶液中有HCO ，OH 和 HCO 不能大量共存，A 错误；b 点对应的溶液中有 HCO ，与 Al3 、Fe 3 3 3 3发生强烈的相互促进的水解反应，不能大量共存，B 错误；bc 段发生的反应是NaHCO3HCl= =NaClCO 2 H2O，c 点对应的溶液中有 Na 、Cl ，Ca 2 、NO 能大量共 3存，C 正确；d 点对应的溶液中有大量的 H ，在酸性条件下 NO 能将 Fe2 氧化，不能大 3量共存，D 错误。二、非选择题10现有 A、B、C、D 四种化合物都含钾元素，A、B、C 和足量的盐酸
9、反应后，均可生成 D；若将固体 C 加热后可生成 A 和无色无味的气体 E，该气体能使澄清石灰水变浑浊；若在 A 溶液中通入足量 E，可生成 C；若 B 与 C 的溶液混合可生成 A。请回答下列问题。(1)推断 A、B、C、D 的化学式：A_；B_；C_；D_。(2)A 溶液中通入足量 E 反应的离子方程式为_。(3)B 溶液与 C 溶液反应的离子方程式为_。解析：该题的突破口是 C 加热后生成 A 和 E，E 能使澄清石灰水变浑浊，再结合 B 与 C反应生成 A，可推出各物质。答案：(1)K 2CO3 KOH KHCO 3 KCl4(2)CO CO 2H 2O=2HCO23 3(3)OH H
10、CO =H2OCO 3 2311如图实验装置用于验证某些物质的性质。在试管 A 中装入足量的固体 NaHCO3，D为固定蚊香的硬纸片。试回答下列问题：(1)在 A 试管内发生反应的化学方程式是_。(2)B 装置的作用是_。(3)在双球干燥管内发生反应的化学方程式为_。(4)双球干燥管内观察到的实验现象是_。(5)若将干燥管内的 Na2O2换成 Na2O，则双球干燥管内观察到的实验现象是_。解析：NaHCO 3受热发生分解反应产生的 CO2经浓硫酸干燥后，与双球干燥管中 Na2O2发生反应：2CO 22Na 2O2=2Na2CO3O 2，淡黄色的 Na2O2固体逐渐变为白色粉末，同时由于O2的产
11、生，使点燃的蚊香燃烧更加剧烈；若换为 Na2O，则只发生反应 CO2Na 2O=Na2CO3，点燃的蚊香逐渐熄灭。答案：(1)2NaHCO 3 Na2CO3H 2OCO 2= = = = = (2)吸收气体中的水蒸气(干燥 CO2)(3)2Na2O22CO 2=2Na2CO3O 2(4)淡黄色的固体逐渐转变为白色粉末，点燃的蚊香燃烧更加剧烈(5)点燃的蚊香逐渐熄灭12化学兴趣小组的同学为测定某 Na2CO3和 NaCl 的固体混合物样品中 Na2CO3的质量分数进行了以下实验，请你参与并完成对有关问题的解答。(1)甲同学用图 1 所示装置测定 CO2的质量。实验时稀硫酸是与样品中的_(填“Na
12、 2CO3”或“NaCl”)发生反应，仪器 b 的名称是_，洗气瓶 c5中盛装的是浓硫酸，其作用是_。(2)乙同学用图 2 所示装置，取一定质量的样品( m g)和足量稀硫酸反应进行实验，完成样品中 Na2CO3质量分数的测定。实验前，检查该装置气密性的方法是先打开活塞 a，由 b 注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱，再将针筒活塞向内推压，若 b 下端玻璃管中的_，则装置气密性良好。在实验完成时，能直接测得的数据是 CO2的_(填“体积”或“质量”)。(3)丙同学用下图所示方法和步骤进行实验：操作涉及的实验名称有_、洗涤；操作涉及的实验名称有干燥、_。丙同学测得的样品中 Na2CO3质量分数的
13、计算式为_。解析：(1)NaCl 不与稀硫酸反应，Na 2CO3与稀硫酸反应。仪器 b 的名称是分液漏斗。浓硫酸的作用是除去 CO2中的水蒸气(或干燥 CO2气体)。(2)将针筒活塞向内推压，增大了容器中的压强，故若 b 下端玻璃管中的液面上升，则装置气密性良好。CO 2是气体，用针筒直接测得的数据是 CO2的体积。(3)通过操作得到沉淀，故操作涉及实验名称有过滤、洗涤。要知道固体的质量需要称重。经过计算，样品中 Na2CO3质量分数的计算式为 。106y197x答案：(1)Na 2CO3 分液漏斗 除去 CO2中的水蒸气(或干燥 CO2气体)(2)液面上升 体积(3)过滤 称量 106y19
14、7x13(2016高考全国卷)过氧化钙微溶于水，溶于酸，可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答下列问题：(一)碳酸钙的制备(1)步骤加入氨水的目的是_。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于_。(2)如图是某学生的过滤操作示意图，其操作不规范的是_(填标号)。6a漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁b玻璃棒用作引流c将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁d滤纸边缘高出漏斗e用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度(二)过氧化钙的制备CaCO3 滤液 白色结晶 稀 盐 酸 、 煮 沸 、 过 滤 氨 水 和 双 氧 水 冰 浴 过 滤 (3)步骤的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存
15、有少量固体，此时溶液呈_性(填“酸” “碱”或“中”)。将溶液煮沸，趁热过滤。将溶液煮沸的作用是_。(4)步骤中反应的化学方程式为_，该反应需要在冰浴下进行，原因是_。(5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目的是_。(6)制备过氧化钙的另一种方法是将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是_，产品的缺点是_。解析：(1)含有少量铁的氧化物的石灰石与盐酸反应后得到 CaCl2和含铁的盐的混合溶液，加入 H2O2的目的是将 Fe2 氧化为 Fe3 ，便于沉降铁元素，加入氨水调节溶液 pH 使Fe3 生成 Fe(OH)3沉淀。根据题目
16、信息可知，小火煮沸能使 Fe(OH)3沉淀颗粒长大，Fe(OH)3沉淀颗粒长大有利于过滤时尽可能除去铁元素。(2)过滤操作过程中，漏斗末端颈尖应紧靠烧杯内壁，玻璃棒应紧靠三层滤纸处，用玻璃棒引流时烧杯应紧靠玻璃棒，滤纸应紧贴漏斗内壁，滤纸边缘应低于漏斗边缘，液体液面应低于滤纸边缘，不能搅拌液体，故选项a、d、e 符合题意。(3)加入盐酸至溶液中尚存有少量固体(CaCO 3)，说明盐酸不足，但产生的 CO2溶解在水中形成 H2CO3，此时溶液呈酸性。CO 2在溶液中存在会影响产品的纯度，CO2属于挥发性气体，加热能使其从溶液中逸出。(4)CaCl 2与 H2O2发生复分解反应生成CaO2：CaC
17、l 2H 2O2=CaO2 2HCl，HCl 再与 NH3H2O 反应生成 NH4Cl 和 H2O，总反应为CaCl2H 2O22NH 3H2O=CaO22NH 4Cl2H 2O。H 2O2受热易分解，所以反应需在冰浴中进行。(5)结晶用蒸馏水洗涤后吸附有 H2O，结晶不溶于 CH3CH2OH，而 H2O 溶于 CH3CH2OH，7所以用 CH3CH2OH 洗涤可除去结晶表面的水分。(6)石灰石煅烧后的 CaO 直接与 H2O2反应得到 CaO2，其优点在于工艺简单、操作方便。由于所得 CaO 中杂质较多，得到的 CaO2纯度较低。答案：(1)调节溶液 pH 使 Fe(OH)3沉淀 过滤分离(2)ade(3)酸 除去溶液中的 CO2(4)CaCl22NH 3H2OH 2O26H 2O=CaO28H2O2NH 4Cl(或CaCl22NH 3H2OH 2O2=CaO22NH 4Cl2H 2O) 温度过高时双氧水易分解(5)去除结晶表面水分(6)工艺简单、操作方便 纯度较低
