2020高三化学一轮复习 第三章第1讲碳的多样性课时练习 鲁科版

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，如下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】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；据题示可知，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】C2下列解析中，不科学的是()A“水滴石穿”主要是溶解了CO2的雨水与CaCO3长期作用生成了可溶性的Ca(HCO3)2的缘故B长期盛放NaOH溶液的滴瓶不易打开，是因为NaOH与瓶中的CO2反应导致瓶内气体减少形成“负压”的缘故C严格地讲，“通风橱”是一种不负责任的防污染手段，因为实验产生的有害气体没有得到转化或吸收D“雨后彩虹”“海市蜃楼”既是一种自然现象又是光学现象，也与胶体的知识有关【答案】B3(2020年泰安质检)“碳捕捉和储存(CCS)”技术是指通过碳捕捉技术，将工业和有关能源产业所产生的二氧化碳分离出来再利用，在我国已实现对捕捉到的二氧化碳进行净化，然后用于制造干冰和保鲜或将二氧化碳注入衰竭的油层以提高油气田采收率或利用二氧化碳培养海藻等。科学家最近研究发现，采用“CCS”技术捕获的CO2与海藻发生光合作用能大大提高海藻产量，为人类提供一种新型生物能源。下列相关说法不正确的是()A1 mol二氧化碳全部发生光合作用的过程中，二氧化碳中共有4 mol共价键断裂B该过程中没有化学变化C海藻能提供生物质能，并能参与自然界中的CO2循环D如果能探明此变化过程，将有助于人类更好地利用太阳能，缓解能源危机【解析】选项A，根据CO2的结构O=C=O可知，1 mol CO2反应共有4 mol共价键断裂。选项B，CO2、H2O在叶绿体内发生光合作用的反应是化学变化。选项C，海藻储存有糖类等生物质能，这些生物质能在燃烧过程中释放出CO2，CO2又在海藻体内发生光合作用产生糖类等，从而参与了CO2循环。选项D，弄清了光合作用的机理，人类就能利用太阳能、CO2来模仿光合作用合成糖类，从而缓解能源危机。【答案】B4将106 g的Na2CO3和84 g NaHCO3都经充分强热后，再分别跟足量的盐酸反应。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】84 g NaHCO3加热后生成53 g Na2CO3，为106 g Na2CO3的一半，盐酸用量多少可根据Na与Cl相等判断，前者Na是后者的二倍。【答案】A5看图回答问题：(1)上图中讲到的碱一般用的是_(填化学式)。(2)上图D中的化学反应原理用离子方程式可表示为_。(3)在日常生活中有患胃溃疡并轻度胃穿孔的病人不适合服用NaHCO3来中和胃酸，而是服用胃舒平其中含Al(OH)3，其原因是：_，相应的离子方程式为：_。【答案】(1)Na2CO3(2)CO322H=CO2H2O(3)因HCO3H=CO2H2O，CO2易造成胃穿孔HCO3H=CO2H2O，Al(OH)33H=Al33H2O6吸烟有害健康，科学实验表明香烟所产生的烟雾中至少有300种对人体有害的物质，为了鉴定该烟雾中是否存在CO2和CO，在对香烟燃烧产生的烟雾进行适当处理后，依次通过足量的以下试剂：澄清石灰水，浓H2SO4，灼热的黑色氧化铜粉末，澄清石灰水，发现澄清石灰水变浑浊，其他无明显现象，请回答：(1)中现象说明_。(2)烟雾中是否存在CO？_，做出此判断所依据的实验现象为_。(3)中无明显现象变化的原因可能是_。【解析】要清楚题设情境是香烟所产生的烟雾，若能使石灰水变浑浊，则一定含有CO2；当通过足量的石灰水后，CO2已被除去，通过灼热的CuO后又产生了CO2，所以烟雾中一定存在CO；由于烟雾中还有其他成分，若黑色粉末无明显现象变化，很可能是Cu又被其他成分氧化的结果。【答案】(1)该烟雾中含有CO2(2)存在中澄清石灰水变浑浊(3)CO还原CuO得到的Cu又被氧化，故看不到CuO变色(本栏目内容在学生用书中以活页形式分册装订！)一、选择题1下列各变化中，在木炭燃烧时不可能发生的反应是()【解析】CO2不能分解，因此，D项错误。【答案】D2当下列物质分别滴加醋酸时，会产生相同气体的是()大理石钟乳石贝壳水垢白云石A只有 B只有C只有 D【解析】上述五种物质的成分均为碳酸盐(都含有CaCO3)，分别与醋酸反应时，都会放出CO2气体。【答案】D3石灰在工农业生产和建筑业有着重要用途。用于生产石灰的主要原料是石灰石(用表示)，在石灰窑中加热焙烧石灰石得到生石灰(用表示)，并放出气体(用表示)。生石灰在建筑业上主要用做黏合剂，一般先使它“熟化”变成熟石灰(用表示)，熟石灰与砂子混合成灰泥用于砌筑砖墙。经过一段时间后石灰泥中的熟石灰变成另一种固体物质(用表示)。用下列化学式表示这五种物质都正确的是()ACa(OH)2CaOSO3CaSO4CaSO4BCaOCa(OH)2COCaCO3CaSiO3CCaCO3CaOCO2Ca(OH)2CaCO3DCaCO3CaOSO2CaSiO3Ca(OH)2【解析】石灰石主要成分是CaCO3，其分解后生成CaO(生石灰)和CO2气体。CaO与水反应生成Ca(OH)2(熟石灰)，经过一段时间吸收CO2又重新生成CaCO3。【答案】C4下列有关CO2的实验中，只能证明CO2的物理性质的实验是()【解析】A选项可以证明CO2的密度比空气大且不能支持蜡烛燃烧，B选项可以证明CO2能与石灰水反应，C选项可以证明CO2溶于水显酸性，D选项只能证明CO2密度比空气密度大。【答案】D5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，CO2溶解度却很小，再用浓硫酸吸收水蒸气。【答案】C 6为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是()ANa2CO3溶液(NaHCO3)，选用适量的NaOH溶液BNaHCO3溶液(Na2CO3)，应通入过量的CO2气体CNa2O2粉末(Na2O)，将混合物在氧气中加热DNa2CO3溶液(Na2SO4)，加入适量Ba(OH)2溶液，过滤【解析】Ba(OH)2Na2SO4=BaSO42NaOH，虽除去了Na2SO4但又增加了新的杂质NaOH。【答案】D7可以用来断定碳酸氢钠粉末中是否混有碳酸钠的实验方法是()A加热时有无气体放出B滴加盐酸时有无气泡放出C溶于水后，滴加稀的氯化镁溶液有无白色沉淀生成D溶于水后，滴加澄清石灰水，有无白色沉淀生成【解析】A项，加热时，碳酸氢钠易分解：2NaHCO3Na2CO3CO2H2O，碳酸钠不分解，对混合物进行加热，不正确。B项，碳酸钠、碳酸氢钠都能与盐酸反应，反应都生成CO2，现象相同，B项错。D项，碳酸钠、碳酸氢钠都能与澄清石灰水反应，生成白色沉淀，反应现象相同，D项错误。只有C项，碳酸钠与氯化镁反应时，生成白色沉淀，碳酸氢钠与氯化镁不反应，反应现象不同。【答案】C8向0.1 molL1NaOH溶液中通入过量CO2后，溶液中存在的主要离子是()ANa、CO32BNa、HCO3CHCO3、CO32 DNa、OH【解析】NaOH溶液中通入少量CO2时生成Na2CO3，而通入过量CO2时则生成NaHCO3。2NaOHCO2(少量)=Na2CO3H2ONaOHCO2(过量)=NaHCO3。【答案】B9(2020年浙江五校联考)用20 mL 2 mol/L的H2SO4溶液与20 mL 3 mol/L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CO32转化为CO2的过程为：CO32HCO3CO2，故当试剂的量一定时，将Na2CO3溶液滴入H2SO4溶液中时，CO32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】A10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)的关系如右图所示，则石灰水浓度为()A0.03 molL1B0.015 molL1C0.025 molL1D0.012 5 molL1【解析】当生成的CaCO3沉淀恰好溶解时，消耗CO256 mL，此时恰好发生反应：Ca(OH)22CO2=Ca(HCO3)2nCa(OH)20.001 25 mol，cCa(OH)20.012 5 molL1。【答案】D11某混合气体中可能有H2、CO、CO2、HCl、NH3及水蒸气中的两种或多种，当混合气体依次通过适量澄清石灰水(无浑浊现象)；氢氧化钡溶液(有浑浊现象)；浓硫酸(无现象)；灼热的氧化铜(变红)；无水硫酸铜(变蓝)；则对该混合气体的成分判断正确的是()A一定没有CO2，肯定有CO和H2B一定有CO、CO2和水蒸气C一定有H2、HCl和CO2D有CO2、NH3和水蒸气【解析】澄清石灰水没有变浑浊，而氢氧化钡溶液变浑浊了，说明气体有两种可能：原气体中有大量的CO2，它与Ca(OH)2反应生成Ca(HCO3)2溶液后还有剩余(但此题不可能，因反应过程中会有浑浊现象)，通过Ba(OH)2就生成了BaCO3而变浑浊；原气体有CO2和HCl，通过Ca(OH)2时HCl被吸收掉从而生成CaCl2，CO2不与CaCl2反应，所以无现象。再通过Ba(OH)2时，CO2与Ba(OH)2反应生成了BaCO3而变浑浊，从题干后面所给信息不难判断出一定有H2。【答案】C12某无色溶液可能由Na2CO3、MgCl2、NaHCO3、BaCl2中的一种或几种混合而成。该溶液加入NaOH溶液出现白色沉淀；加入稀H2SO4也出现白色沉淀，并放出气体。据此分析，下述组合判断正确的是()肯定有BaCl2肯定有MgCl2肯定有NaHCO3肯定有NaHCO3或Na2CO3肯定没有MgCl2A BC D【解析】加入NaOH出现白色沉淀可能是Mg(OH)2，NaHCO3与BaCl2在OH作用下生成BaCO3；加入H2SO4生成沉淀和气体，则可能是BaSO4，气体为CO2，则肯定有BaCl2；肯定有NaHCO3，故选B。【答案】B二、非选择题13实验室可用右图所示装置将CO2和CO进行分离和干燥，已知a、b均为活塞，试回答下列各题。(1)甲瓶中装的是，乙瓶中装的是，分液漏斗中盛放的是。(2)当CO2和CO的混合气体通过该装置时，先分离得到的是，活塞操作为；然后得到的是，活塞操作为。【答案】(1)NaOH浓H2SO4稀HCl(2)CO关a开bCO2开a关b14A、B、C、D、E、F六种物质有如下变化关系，E是淡黄色粉末，判断：(1)写出A、B、C、D、E、F的化学式：A_，B._，C._，D._，E._，F._。(2)写出有关反应的化学方程式(是离子反应的直接写离子方程式)BC：_，EB：_，CF：_，FC：_。【解析】据的转化关系，可知C为碳酸盐，F为酸式碳酸盐，再结合E是淡黄色粉末，应为Na2O2，则A、B、C、D、F分别为Na、NaOH、Na2CO3、NaCl、NaHCO3。【答案】(1)NaNaOHNa2CO3NaClNa2O2NaHCO3(2)BC：2OHCO2=CO32H2OEB：2Na2O22H2O=4Na4OHO2CF：CO32H2OCO2=2HCO3FC：2NaHCO3Na2CO3H2OCO215化学活动课上，三组学生用甲、乙两装置探究“NaHCO3和Na2CO3与稀盐酸的反应”，按表中的试剂用量，在相同条件下，将两个气球中的固体粉末同时倒入试管中(装置的气密性已检查过)。请回答：(1)各组反应开始时，_装置中的气球体积先变大，该装置中反应的离子方程式是：_。(2)当试管中不再有气体生成时，三组实验出现不同现象，填写下表的空格。试剂用量实验现象(气球体积变化)分析原因第组0.42 g NaHCO3053 g Na2CO33 mL 4 mol/L盐酸甲中气球与乙中气球的体积相等甲、乙盐酸均过量n(NaHCO3)n(Na2CO3)V甲(CO2)V乙(CO2)第组0.3 g NaHCO303 g Na2CO33 mL 4 mol/L盐酸甲中气球比乙中气球的体积大第组0.6 g NaHCO306 g Na2CO3缓慢加入3 mL 2 mol/L盐酸甲中气球比乙中气球的体积大片刻后，乙中气球又缩小，甲中气球的体积基本不变(用离子方程式表示)_【解析】(1)甲装置中反应的离子方程式为HCO3H=CO2H2O，乙装置中反应的离子方程式为CO322H=CO2H2O，因此甲中反应快，气球体积先变大。(2)与第组相比较，组中的NaHCO3和Na2CO3质量相对减小，而盐酸物质的量不变，因此组中甲、乙装置中的盐酸均过量，NaHCO3和Na2CO3均完全反应产生CO2；由于Na2CO3和NaHCO3等质量且NaHCO3的相对分子质量小，因此n(NaHCO3)n(Na2CO3)，V甲(CO2)V乙(CO2)。与第组相比较，组中NaHCO3和Na2CO3的质量变为原来的2倍，而盐酸的物质的量减半，因此组中甲、乙装置中的盐酸均不足量，甲中反应的离子方程式为HCO3H=CO2H2O，乙中反应的离子方程式为CO32H=HCO3HCO3H=H2OCO2，所以甲、乙装置中消耗样品的物质的量关系为n(NaHCO3)n(Na2CO3)，产生CO2的体积关系为V甲(CO2)V乙(CO2)。因为装置乙中存在反应：CO2CO32H2O=2HCO3，使最初产生的CO2被CO32吸收，因此乙中的气球先变大后缩小。【答案】(1)甲HCO3H=CO2H2O(2)甲、乙盐酸均过量，n(NaHCO3)n(Na2CO3)，V甲(CO2)V乙(CO2)甲、乙盐酸均不足量