高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第1節(jié) 碳族元素 碳元素單質(zhì)及其化合物練習(xí) 新人教版

第七章碳族元素第一節(jié)碳族元素碳元素單質(zhì)及其化合物1．(·模擬題)右圖的裝置中，干燥燒瓶內(nèi)盛有某種氣體，燒杯和滴管內(nèi)盛放某種溶液。擠壓滴管的膠頭，下列與實(shí)驗(yàn)事實(shí)不相符的是()A．CO2(NaHCO3溶液)/無色噴泉B.NH3(H2O含酚酞)/紅色噴泉C．H2S(CuSO4溶液)/黑色噴泉D.HCl(AgNO3溶液)/白色噴泉解析：由裝置知產(chǎn)生噴泉時(shí)，燒瓶內(nèi)的壓強(qiáng)要小于外界大氣壓，這就要求燒瓶內(nèi)的氣體易溶于溶液或與溶液反應(yīng)才行。二氧化碳不溶于碳酸氫鈉溶液，故A錯(cuò)；其他氣體極易溶于溶液或與溶液反應(yīng)，故符合。答案：A2．(·改編題)下列離子方程式書寫正確的是()A．AgNO3溶液中滴入少量的Na2S溶液2Ag＋＋S2－=Ag2S↓B．過量CO2通入Ca(ClO)2溶液中ClO－＋CO2＋H2O=HCO3－＋HClOC．向Na2CO3溶液中加入過量CH3COOH溶液CO32－＋2CH3COOH=CO2↑＋H2O＋CH3COO－D．向Ba(OH)2溶液中加入少量NaHSO3溶液2HSO3－＋Ba2＋＋2OH－=BaSO3↓＋SO32－＋2H2O解析：銀離子與硫離子結(jié)合成極難溶的黑色沉淀，故A正確；二氧化碳過量時(shí)，生成碳酸氫根離子，故B正確；前后電荷不守恒，故C錯(cuò)；NaHSO3完全反應(yīng)而氫氧化鋇過量，其離子方程式為HSO3－＋OH－＋Ba2＋=BaSO3↓＋H2O，故D錯(cuò)。答案：AB3．(·模擬題)室溫下，將小蘇打投入足量水中，下列過程不會(huì)發(fā)生的是()A．溶解B.分解C.電離D.水解解析：本題考查常見反應(yīng)類型。小蘇打投入足量水中，首先小蘇打溶解，然后在水分子作用下電離，電離產(chǎn)生的HCO3－、CO32－能夠水解，B選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B4．(·泰安十九中期中考題)目前，關(guān)于二氧化碳是否為大氣污染物有不同的觀點(diǎn)。認(rèn)為“二氧化碳不是大氣污染物”的理由是()①二氧化碳是重要的化工原料②二氧化碳是植物光合作用的必需原料③二氧化碳是無色、無味、無毒的氣體④除二氧化碳外，甲烷、一氧化二氮也是溫室氣體A．①②B.②③C.③④D.①④解析：①是重要化工原料有可能是大氣污染物，如CO；②③能夠說明CO2不是大氣污染物；④是溫室氣體不一定是大氣污染物。答案：B5．(·模擬題)據(jù)估計(jì)，地球上的綠色植物通過光合作用每年能結(jié)合來自CO2中的碳1500億噸和來自水中的氫250億噸，并釋放4000億噸氧氣。光合作用的過程一般可用下式表示：CO2＋H2O＋微量元素(P、N等)eq\o(→,\s\up7(光能),\s\do5(葉綠素))(蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪等)＋O2下列說法不正確的是()A．某些無機(jī)物通過光合作用可轉(zhuǎn)化為有機(jī)物B．碳水化合物就是碳和水組成的化合物C．葉綠素是光合作用的催化劑D．增加植被，保護(hù)環(huán)境是人類生存的需要解析：A項(xiàng)，CO2與H2O經(jīng)光合作用可以合成葡萄糖，正確；B項(xiàng)，碳水化合物是“糖類物質(zhì)”的另一說法，不正確；C、D兩項(xiàng)均正確。答案：B6．(·改編題)用20mL2mol/L的H2SO4溶液與20mL3mol/L的Na2CO3溶液反應(yīng)來制取CO2，欲制得最多的CO2，則下列操作正確的是()A．把20mLNa2CO3溶液緩緩滴加到20mLH2SO4溶液中B．把20mLH2SO4溶液緩緩滴加到20mLNa2CO3溶液中C．把兩種溶液快速混合并不斷攪拌D．把兩種溶液緩慢混合并不斷攪拌解析：由于CO32－轉(zhuǎn)化為CO2的過程為：CO32－eq\o(→,\s\up7(H＋))HCO3－eq\o(→,\s\up7(H＋))CO2，故當(dāng)試劑的量一定時(shí)，將Na2CO3溶液滴入H2SO4溶液中時(shí)，CO32－可以立即轉(zhuǎn)化為CO2氣體放出，此種情況下產(chǎn)生的氣體最多。答案：A7．(·鹽城一中期中考題)研究表明：二氧化三碳是金星大氣層的一個(gè)組成部分，下列關(guān)于二氧化三碳的說法錯(cuò)誤的是()A．C3O2是共價(jià)化合物B.C3O2與CO不同，不能燃燒生成CO2C．C3O2、CO、CO2都是碳的氧化物D.C3O2不是碳酸的酸酐解析：二氧化三碳由碳原子和氧原子組成，是共價(jià)化合物，屬于碳的氧化物，但不是碳酸的酸酐。碳元素的平均化合價(jià)為＋4/3價(jià)，可以燃燒生成CO2。答案：B8．(·模擬題)將石墨置于熔融的鉀或氣態(tài)鉀中，石墨會(huì)吸收鉀而形成稱為鉀石墨的物質(zhì)，其組成是C8K、C24K、C36K、C48K和C60K。在鉀石墨中，鉀原子把價(jià)電子交給石墨層，但在遇到與金屬鉀易反應(yīng)的其他物質(zhì)時(shí)還會(huì)收回。在鉀石墨中，鉀元素處于石墨層中間，因而石墨層之間被脹大，層間的距離增加。下列對鉀石墨的敘述中正確的是()A．鉀石墨是一類離子化合物B.鉀石墨導(dǎo)電性比石墨弱C．鉀石墨與水相遇不發(fā)生任何反應(yīng)D.題干中的5種鉀石墨屬于同素異形體解析：A項(xiàng)，由題意，在鉀石墨中，鉀原子把價(jià)電子交給石墨層，即鉀原子變?yōu)殁涬x子，而石墨變?yōu)殛庪x子，故正確；B項(xiàng)，由于鉀原子將電子交給石墨，參與導(dǎo)電的自由電子多了，導(dǎo)電性應(yīng)該增強(qiáng)，故不正確；C項(xiàng)，由題意，鉀石墨在遇到與金屬鉀易反應(yīng)的其他物質(zhì)時(shí)鉀原子還會(huì)收回電子，也就是說鉀石墨中的鉀可與水反應(yīng)，故不正確；D項(xiàng)，同素異形體是同種元素形成的不同單質(zhì)，而C8K、C24K、C36K、C48K和C60K是化合物，故不正確。答案：A9．如右圖所示，下列說法中正確的是()A．若碳酸鈉和碳酸氫鈉均過量，加入的鹽酸的濃度和體積相等，則圖Ⅰ中加入的是碳酸鈉，圖Ⅱ中加入的是碳酸氫鈉B．若碳酸鈉和碳酸氫鈉均過量，加入的鹽酸的濃度和體積相等，則圖Ⅰ中加入的是碳酸氫鈉，圖Ⅱ中加入的是碳酸鈉C．若鹽酸的濃度和體積相等，加入碳酸鈉和碳酸氫鈉的質(zhì)量相等且都完全反應(yīng)，則圖Ⅰ中加入的是碳酸鈉，圖Ⅱ中加入的是碳酸氫鈉D．不論酸與碳酸鈉、碳酸氫鈉的用量關(guān)系如何，都是圖Ⅰ中加入碳酸鈉，圖Ⅱ中加入碳酸氫鈉解析：由Ⅰ球比Ⅱ球大說明Ⅰ中放出的CO2多。當(dāng)Na2CO3與NaHCO3均過量時(shí)，盛放NaHCO3的試管放出的CO2多；當(dāng)完全反應(yīng)時(shí)且Na2CO3與NaHCO3等質(zhì)量時(shí)，NaHCO3放出的CO2多。答案：B10．(·模擬題)為研究CO2和SO2的有關(guān)性質(zhì)，某學(xué)生做如下實(shí)驗(yàn)：如圖，燒瓶中分別收集的是兩種氣體，燒瓶內(nèi)導(dǎo)管口系著癟氣球，向瓶中滴加品紅試液，反應(yīng)一段時(shí)間后，對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述正確的是()A．甲燒瓶中試液變無色，氣球均脹長，且甲大于乙B．兩試液均變無色，氣球均脹長，且甲小于乙C．分別取出瓶中溶液，向其中滴加BaCl2溶液，均能產(chǎn)生白色沉淀D．分別取出瓶中溶液，向其中滴加BaCl2溶液，甲中的溶液產(chǎn)生白色沉淀，乙不能解析：本題考查了兩種氣體的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，物理性質(zhì)方面，因SO2溶解度大于CO2，燒瓶甲內(nèi)氣體壓強(qiáng)明顯減小，氣球鼓脹的程度甲大于乙；化學(xué)性質(zhì)方面，SO2有漂白性，甲燒瓶中因充有SO2，品紅試液褪色，而乙燒瓶中無此現(xiàn)象；滴加BaCl2溶液后，均不能產(chǎn)生白色沉淀。答案：A11．(·太原四中期中考題)某活動(dòng)課程小組擬用50mLNaOH溶液吸收CO2氣體，制備Na2CO3溶液。為了防止通入過量的CO2氣體生成NaHCO3，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟：a．取25mLNaOH溶液吸收過量的CO2氣體，至CO2氣體不再溶解；b．小火煮沸溶液1～2min，趕走溶解在溶液中的CO2氣體；c．在得到的溶液中加入另一半(25mL)NaOH溶液，使其充分混合反應(yīng)。(1)此方案能制得較純凈的Na2CO3，寫出c步驟的離子方程式_____________________________________________________________________。此方案第一步的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：(2)加入反應(yīng)物前，如何檢查整個(gè)裝置的氣密性______________________________________________________________________。(3)若用大理石與鹽酸制CO2，則裝置B中盛放的試劑是__________，作用是_____________________________________________________________________。(4)在實(shí)驗(yàn)室通常制法中，裝置A還可作為下列(填序號(hào))氣體的發(fā)生裝置。①CH4②H2③Cl2④CH2CH2(5)已知所用NaOH溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%，室溫下該溶液密度為1.44g/mL，假設(shè)反應(yīng)前后溶液的體積不變，不考慮實(shí)驗(yàn)誤差，計(jì)算用此種方法制備所得Na2CO3解析：本題考查離子方程式的書寫、基本實(shí)驗(yàn)操作、一定物質(zhì)的量濃度的計(jì)算等有關(guān)知識(shí)。a步發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)：NaOH＋CO2=NaHCO3，c步發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)：NaHCO3＋NaOH=Na2CO3＋H2O。對于裝置氣密性的檢驗(yàn)，要注意儀器的特點(diǎn)，可以一次檢查A、B的氣密性：用止水夾夾住B、C間的乳膠管；然后從漏斗中注入一定量的水，使漏斗中的水面高于錐形瓶內(nèi)的水面，過一會(huì)，觀察漏斗內(nèi)與錐形瓶中的液面差，若保持不變，說明裝置不漏氣；也可分別檢查A、B的氣密性：用彈簧夾夾住A、B間的乳膠管，先檢查A的氣密性：塞緊橡皮塞，從漏斗注入一定量的水，使漏斗中的水面高于錐形瓶內(nèi)的水面，停止加水后，漏斗內(nèi)與錐形瓶中的液面差保持不變，說明裝置不漏氣。然后檢查B的氣密性：向燒杯中注入少量水，使導(dǎo)管口浸入水中，雙手捂住廣口瓶片刻后導(dǎo)管口有氣泡冒出，松開手后，有少量水進(jìn)入導(dǎo)管形成水住，說明裝置不漏氣。裝置A能用于液體與固體或液體與液體反應(yīng)，且不需要加熱制取氣體。此種方法制備所得Na2CO3溶液的物質(zhì)的量濃度為：1.44g/mL×25mL×40%÷40g/mol÷答案：(1)HCO3－＋OH－=CO32－＋H2O(2)方法①：可一次檢查A、B的氣密性：用止水夾夾注B、C間的乳膠管；然后從漏斗中注入一定量的水，使漏斗中的水面高于錐形瓶內(nèi)的水面。過一會(huì)，觀察漏斗內(nèi)與錐形瓶中的液面差，若保持不變，說明裝置不漏氣。方法②：也可分別檢查A、B的氣密性：用彈簧夾夾住A、B間的乳膠管，先檢查A的氣密性；塞緊橡皮塞，從漏斗注入一定量的水，使漏斗中的水面高于錐形瓶內(nèi)的水面，停止加水后，漏斗內(nèi)與錐形瓶中的液面差保持不變，說明裝置不漏氣。然后檢查B的氣密性：向燒杯中注入少量水，使導(dǎo)管口浸入水中，雙手捂住廣口瓶片刻后導(dǎo)管口有氣泡冒出，松開手后，有少量水進(jìn)入導(dǎo)管形成水柱，說明裝置不漏氣。(3)飽和碳酸氫鈉溶液吸收HCl氣體(4)②(5)7.2mol/L12．(·模擬題)Ⅰ.赤鐵礦是煉鐵的主要原料之一。它的主要成分在一定條件下有下列反應(yīng)：Fe2O3＋COeq\o(=,\s\up7(高溫))2FeO＋CO2在反應(yīng)形成的固體混合物(Fe2O3、FeO)中，元素鐵和氧的質(zhì)量比用m(Fe)∶m(O)表示。(1)根據(jù)上述反應(yīng)，固體質(zhì)量每減輕1.6g，將產(chǎn)生CO2(2)上述反應(yīng)形成的固體混合物中，m(Fe)∶m(O)不可能是()A．21∶9B.21∶7.5C.21∶5D(3)Fe2O3被CO還原的百分率為50%，則m(Fe)∶m(O)＝________。Ⅱ.將2.5g碳酸鈉、碳酸氫鈉和氫氧化鈉的固體混合物完全溶解于水，制成稀溶液，然后向該溶液中逐滴加入1mol·L-1的鹽酸，所加入鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)關(guān)系如圖所示：(1)寫出OA段所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_____________________________________________________________________。(2)當(dāng)加入35mL鹽酸時(shí)，產(chǎn)生CO2的體積為________mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。(3)計(jì)算原混合物中NaOH的質(zhì)量及碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解析：Ⅰ.根據(jù)反應(yīng)：CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))CO2＋2FeO，當(dāng)固體質(zhì)量每減少16g，就會(huì)生成1molCO2，可見固體質(zhì)量每減輕1.6g，將產(chǎn)生CO2為2.24L；Fe2O3中m(Fe)∶m(O)＝(2×56)∶(3×16)＝7∶3，F(xiàn)eO中m(Fe)∶m(O)＝56∶16＝7∶2，那么得到固體混合物中m(Fe)∶m(O)值介于7∶3和7∶2之間，可見AC符合題意；假設(shè)有2molFe2O3，經(jīng)CO還原后的混合物中，有1molFe2O3和2molFeO，那么m(Fe)∶m(O)＝(4×56)∶(5×Ⅱ.(1)OA段并未產(chǎn)生CO2，發(fā)生的反應(yīng)為：H＋＋OH－=H2O，H＋＋CO32－=HCO3－；(2)當(dāng)加入35mL鹽酸時(shí)，實(shí)際產(chǎn)生的CO2為10mL×10－3L/mL×1mol/L×22400mL/mol＝224(3)設(shè)碳酸鈉、碳酸氫鈉和氫氧化鈉的物質(zhì)的量分別為x、y、z則，eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x＋y＝1mol/L×(0.045－0.025)L,z－y＝1mol/L×[0.025－(0.045－0.025)]L,84g/mol·x＋106g/mol·y＋40g/mol·z＝2.5g))解得x＝0.01mol，y＝0.01mol，z＝0.015mol所以，NaOH的質(zhì)量為0.6g，Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(0.01mol×106g/mol,2.5g)×100%＝42.4%。答案：Ⅰ.(1)2.24L(2)AC(3)14Ⅱ.(1)H＋＋OH－=H2O，H＋＋CO32－=HCO3－(2)224mL(3)m(NaOH)＝0.6g，w(Na2CO3)＝42.4%13．(·沈陽八校期中聯(lián)考題)有A、B、C、D、E、F、G、H、I等九種常見物質(zhì)，它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系(反應(yīng)條件未注明)如下圖所示。已知：B、C、F為單質(zhì)，常溫常壓下，B為固態(tài)，C、F為氣態(tài)；化合物中僅A、E為氣態(tài)；常溫下，D為淡黃色粉末，H的焰色反應(yīng)為黃色。(1)寫出G與D反應(yīng)的離子方程式__________________________________________。(2)寫出B與G反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________________________。(3)寫出A的電子式____________；用電子式表示G的形成過程_____________________________________________________________________。(4)在①、②、③、④、⑤五個(gè)反應(yīng)中，ΔH>0的兩個(gè)反應(yīng)是________(填代號(hào))。解析：D為Na2O2，與Na2O2反應(yīng)的氣態(tài)化合物一般是CO2，進(jìn)一步分析可知G為H2O。答案：(1)2Na2O2＋2H2O=4Na＋4OH－＋O2↑(2)C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(△))CO＋H2(3)··O······C····O····Heq\x(×)＋·O··,···＋eq\x(×)H→H·×O··,···×H(4)②⑤14．(·湖北百所重點(diǎn)高中聯(lián)考)某興趣小組的學(xué)生根據(jù)活潑金屬M(fèi)g能與CO2發(fā)生反應(yīng)，推測活潑金屬鈉也能與CO2發(fā)生反應(yīng)，因此興趣小組用下列裝置進(jìn)行“鈉與二氧化碳反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)探究(尾氣處理裝置已略去)。已知：常溫下CO能使一些化合物中的金屬離子還原。例如：PdCl2＋CO＋H2O=Pd↓＋CO2＋2HCl反應(yīng)生成黑色的金屬鈀，此反應(yīng)也可用來檢測微量CO的存在。請回答下列問題：(1)通常實(shí)驗(yàn)室制取CO2氣體的離子方程式是________________________________，為了使制氣裝置能“隨開隨用，隨關(guān)隨停”，上圖A處應(yīng)選用的裝置是_______(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。若要制取干燥、純凈的CO2氣體，裝置B中應(yīng)盛放的試劑是________溶液，裝置C中應(yīng)盛放的試劑是________。(2)觀察實(shí)驗(yàn)裝置圖可知Na與CO2反應(yīng)的條件是____________________，檢查裝置的氣密性完好并裝入藥品后，在點(diǎn)燃酒精噴燈前，必須進(jìn)行的操作是先________，待裝置E中出現(xiàn)____________現(xiàn)象時(shí)，再點(diǎn)燃酒精噴燈。(3)假設(shè)CO2氣體足量，在實(shí)驗(yàn)過程中分別產(chǎn)生以下①、②兩種不同情況，請分析并回答問題：①若裝置F中溶液無明顯變化，裝置D中生成兩種固體物質(zhì)，取少量固體生成物與鹽酸反應(yīng)后，有能使澄清石灰水變渾濁的氣體放出，則鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________________________________。②若裝置F中有黑色沉淀生成，裝置D中只生成一種固體物質(zhì)，取少量該固體與鹽酸反應(yīng)后，也有能使澄清石灰水變渾濁的氣體放出，則鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________________________________。(4)請判斷②中D裝置生成固體的成分是鈉的正鹽還是酸式鹽？請用文字簡要說明理由_________________________________________________________________。解析：(1)通常實(shí)驗(yàn)室制取CO2氣體是用CaCO3與鹽酸反應(yīng)。裝置Ⅲ可“隨開隨用，隨關(guān)隨?！保b置B用于除去CO2氣體中混有的HCl裝置C用于干燥CO2。(2)由裝置圖可知Na與CO2反應(yīng)的條件是高溫或強(qiáng)熱。為防止Na與空氣中的氧氣反應(yīng)，點(diǎn)燃酒精噴燈前，必須進(jìn)行的操作是先通入CO2，排出空氣。(3)①由裝置F中溶液無明顯變化，裝置D中生成兩種固體物質(zhì)，取少量固體生