【步步高】高考化学一轮复习 31 碳的多样性 鲁科版.doc

第三章 自然界中的元素第一讲 碳的多样性一、选择题1碳是自然界的基本构成元素之一，在自然界中，不停地转化、循环，构成了生机盎然的物质世界，如图为自然界中碳的循环图。下列有关分析不合理的是 ()a过程中还可能有另外的含碳物质产生b碳元素在自然界中的循环主要是通过co2的生成和消耗来实现的c加速过程将有利于社会的可持续发展d只有使图中所示的各转化的总体保持基本平衡，才能维持大气中co2的含量相对稳定解析首先读懂图，看清楚过程、表示的意义，再提取所学知识逐项验证。腐生生物在微生物作用下分解，不但能生成co2，也会生成其他含碳物质，如ch4等，a项正确；据图示可知，碳元素在自然界中的循环主要是通过co2的生成和消耗来实现的，b项正确；加速化石燃料的开发利用不利于社会的可持续发展，c项不正确；只有co2的释放和消耗保持基本平衡，才能维持大气中co2的含量相对稳定。答案c2c60的发现导致了一门新兴学科球碳化学的兴起。c60指由60个碳原子结合在一起形成的c60分子所组成的物质，c60分子与现代足球非常相似，故c60又叫足球烯。目前已证明，c60与金属钾作用得到一种物质k3c60，其在低温下具有超导性能。下列说法中，不正确的是 ()ac60是一种含碳化合物bc60是碳元素的一种单质ck3c60是一种新型的化合物d在c60和k3c60中，碳元素分别以游离态和化合态存在解析c60是单质。答案a3实验室用石灰石和盐酸制取co2时，最佳的除杂试剂和方法是()a水、浓h2so4洗气b饱和na2co3溶液、浓h2so4洗气c饱和nahco3溶液、浓h2so4洗气dnaoh溶液，浓h2so4洗气解析实验室用石灰石和盐酸制取的co2中含有hcl和水蒸气，一般用饱和nahco3溶液吸收hcl，再用浓硫酸吸收水蒸气。答案c4有关na2co3 和nahco3的下列叙述中错误的是（ ）a.相同质量的nahco3和na2co3与足量盐酸反应，na2co3产生的co2少b.将石灰水加入nahco3溶液中不产生沉淀，加入na2co3 溶液中产生白色沉淀c.向na2co3饱和溶液中通入足量co2气体会出现浑浊d.na2co3中含少量nahco3，可用加热的方法除去答案b5将co2通入100 ml某浓度的石灰水中，所得沉淀质量与通入co2体积(标准状况)的关系如图所示，则石灰水浓度为 ()a0.03 moll1 b0.015 moll1c0.025 moll1 d0.012 5 moll1解析当生成的caco3沉淀恰好溶解时，消耗co2 56 ml，此时恰好发生反应：ca(oh)22co2=ca(hco3)2nca(oh)20.001 25 mol，ca(oh)20.012 5 moll1。答案d6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 ()ao2、n2、h2o、co2 bco2、h2o、o2、n2ch2o、co2、n2、o2 dn2、o2、co2、h2o解析空气通过不同试剂除去的气体依次为co2、h2o、o2、n2，余下稀有气体。答案b7下列实验方案中，不能测定na2co3和nahco3混合物中na2co3质量分数的是 （ ）a.取a克混合物充分加热，减重b克b.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体c.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克d.取a克混合物与足量ba（oh）2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体答案c8将一定体积的co2通入v l naoh溶液中，已知naoh完全反应。若在反应后的溶液中加入足量石灰水，得到a g沉淀；若在反应后的溶液中加入足量cacl2溶液，得到b g沉淀，则下列说法正确的是 ()a参加反应的co2体积为0.224a lb用上述数据不能确定naoh溶液的物质的量浓度c若ab，则co2与naoh溶液反应的产物盐只有na2co3db可能等于a、小于a或大于a解析a项，题目未告知是否是标准状况，故co2物质的量不可求；b项，根据b g可求n(na2co3)，再利用(ab)g可求出n(nahco3)，故n(naoh)可求；d项，b只能小于或等于a。答案c二、非选择题9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)k2co3kohkhco3kcl(2)co32co2h2o=2hco3(3)ohhco3=h2oco3210na2co3是一种重要的化工原料，某学生甲拟在实验室中测na2co3的纯度。他利用图1中给出的仪器设计了图2所示的装置(装置图中所用塞子均未画出；杂质不参与反应)，其中m内盛有na2co3样品10.0 g，分液漏斗内盛有稀硫酸，n内盛有碱石灰固体。他利用碱石灰的增重来求算na2co3的纯度。图1图2(1)学生乙认为，按学生甲设计的装置进行实验，存在明显缺陷，其中导致测定结果偏低的是_。(2)学生乙对学生甲设计的实验装置进行了改进(如图3)。实验室中可供选择的药品：zn粒、浓h2so4、稀h2so4、naoh溶液、碱石灰、caco3、水。图3请回答下列问题：b、d虚线框内是否需要添加装置，若需要，在相应虚线框内画出装置图(并注明药品)；若不需要，在相应虚线框内打“”；a装置中分液漏斗内液体为_，u形管内药品为_；装置f的作用为_；如果b、d内部不设计任何装置而直接连通a、c、e，则实验结果将_(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)；如果实验后e装置质量增重3.96 g，则该na2co3样品的纯度为_。解析(1)m中h2so4与na2co3反应产生的co2不能完全进入n装置，还有部分残留在m及导气管中，可在m之前加一产生h2的装置，利用生成的h2将产生的co2全部赶至n装置中。(2)进入b中的气体有h2、h2o(g)，因此b中不需要添加装置，d中需浓h2so4进行干燥，否则e中碱石灰会增重偏多，导致结果偏高，f则是防止空气中的co2和水蒸气被碱石灰吸收。n(co2)n(na2co3)0.09 mol，m(na2co3)0.09 mol106 gmol19.54 g，w(na2co3)100%95.4%。答案(1)反应产生的co2气体没有被碱石灰完全吸收(2)b中：d中：稀h2so4zn粒防止空气中的co2和水蒸气被e中碱石灰吸收偏高95.4%11某天然碱(纯净物)可看作是由co2和naoh反应后的产物所组成，其化学式为xna2co3ynahco3zh2o。某化学兴趣小组为确定x、y、z的值进行如下实验：称取3.32 g天然碱样品于装置或装置中加热至300，恒重后停止加热；过滤沉淀，洗涤、烘干、称重。(1)按照上述实验过程，该化学兴趣小组至少使用_次天平。(2)将天然碱样品加热，冷却至室温，称量其质量为b1 g，再次加热并冷却至室温称量其质量为b2 g，且b1b20.3，接下来的操作应当是_。(3)你认为选择_(填“装置”或“装置”)进行实验为佳。选择的理由是_。(4)有一学生在加热过程中对剩余固体进行多次称重(处理数据时已经减去仪器质量)，并描出如下曲线：写出t1t2反应的化学方程式：_。通过上述曲线确定天然碱样品的化学式：_。解析本题用实验的方法确定co2与naoh的物质的量，进而确定反应物的化学式。第(1)问应称五次质量，分别是称样品的质量、样品和试管的总质量、加热后的质量、再加热后的质量、过滤后沉淀的质量。第(2)问，只有当两者之间的差值小于0.1 g时，才认为失水结束，所以还要继续加热。(3)选装置 ，因为中会有部分co2滞留在试管和导管中，从而影响测量结果；而装置，生成的co2可以用右侧的空气推动进入澄清石灰水中。第(4)题从图象分析知两次减小质量，第1次应是失水，第2次是nahco3的分解。分析出水的质量为3.322.960.36(g)，nahco3的质量(利用差量法)为(2.962.65)284/620.84(g)，na2co3的质量为3.320.360.842.12(g)，其物质的量比值为n(na2co3)n(nahco3)n(h2o)212，化学式为2na2co3nahco32h2o。答案(1)5(2)继续加热(3)装置选用装置会有少量co2仍留在试管中，造成的误差大(4)2nahco3na2co3h2oco2(或xna2co3ynahco3na2co3h2oco2)2na2co3nahco32h2o12(1)有关研究表明co2在大气中含量增大，导致地球表面的温度升高，即温室效应。为了控制温室效应，各国科学家提出了不少方法和设想。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_。a减压、升温 b增压、升温c减压、降温 d增压、降温快速、有效地减缓大气中的co2，可采用的生态学措施是_。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(2)将一定体积的co2通入到一定浓度的naoh溶液中，为了测定其溶液的成分，向该溶液中逐滴加入1 moll1的盐酸。所加入盐酸的体积与产生co2气体的体积(标准状况)的关系如图所示。写出oa段所发生反应的离子方程式_。当加入35 ml盐酸时，产生co2的体积为_ml(标准状况)。溶液中所含的物质有_，其物质的量之比为_。解析(1)气态co2变为液态或固态，需要减小分子间距离，加压、降温都可达到这一目的。树木生长过程中的光合作用消耗co2，如果大量植树，则消耗co2的量是巨大的。(2)由图像所消耗的盐酸及产生的v(co2)可知，此溶液的溶质是naoh、na2co3。oa段h先与oh反应生成h2o，后又与co32反应生成hco3。ab段发生反应hhco3=co2h2o，当加入35 ml盐酸时，消耗的n(h)(3525)ml103lml11