河南省罗山高中2020学年高二化学下学期暑假自主学习考点自检测试 碳的多样性（含解析）

碳的多样性1、将足量的CO2不断通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中，生成沉淀与通入CO2的量的关系可表示为（）【答案】C【解析】2、下列实验过程中，始终无明显现象的是( )ANO2通入FeSO4溶液中 BSO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中C一充满NO2试管倒扣在水中 DCO2通入CaCl2溶液中【答案】D【解析】A红棕色的二氧化氮溶解在水里，颜色发生变化，生成的硝酸可以把二价铁氧化，B由于有硝酸得到了硫酸钡沉淀，C液面上升。3、向含有0.2 mol氢氧化钠和0.1 mol氢氧化钙的溶液中，持续稳定地通入二氧化碳气体， 通入气体为6.72 L（标准状况）时，立即停止，则这一过程中，溶液中离子数目与通入二氧化碳气体体积的关系正确的是（不考虑气体的溶解和水的电离）（）【答案】C【解析】二氧化碳先和氢氧化钙反应，再和氢氧化钠反应，最后再和碳酸钙反应。4、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 D0.0125 molL1【答案】D【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。5、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【答案】C【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。6、某混合气体X，可能由H2、CO、CO2和水蒸气中的一种或几种组成，现将混合气体通入足量灼热的CuO，完全反应后，固体CuO质量减少1.6 g；再将反应后的混合气体全部导入足量的澄清石灰水中，生成白色沉淀10 g。根据以上信息，分析下列有关X的组成推断正确的是()AX一定只由CO组成BX一定只由H2和CO2组成CX可能由0.1 g H2和4.4 g CO2组成 DX可能由0.1 g H2、1.4 g CO和2.2 g CO2组成【答案】D【解析】由反应后混合气体全部导入足量澄清石灰水中生成白色沉淀10 g可知，原混合气体中碳元素的物质的量n(C)n(CaCO3)10 g100 gmol10.1 mol，即混合气体中存在CO、CO2中的一种或两种，且这两种含碳混合气体的物质的量或一种含碳气体的物质的量为0.1 mol，则A项错误，B项错误；假设混合气体中含碳气体只有CO2，则一定含有氢气，由混合气体通入灼热的CuO后，CuO质量减少1.6 g可知，氢气的物质的量n(H2)1.6 g16 gmol10.1 mol，即其质量为0.2 g，C项错误；选项D中氢气和CO均能还原CuO，二者“夺取”的CuO中的O为0.1 g2 gmol11.4 g28 gmol10.1 mol，与CuO减少的1.6 g氧原子相符，同时n(C)1.4 g28 gmol12.2 g44 gmol10.1 mol，D项正确；答案选D。7、下列制取二氧化碳的装置中,不能做到“随时控制反应的发生与停止”的是()【答案】A【解析】A项装置当关闭止水夹时,继续反应生成的气体不能将盐酸完全排到漏斗中,反应物之间不能分离,反应不会停止,故不是“随时控制反应的发生与停止”的制气装置。8、无色混合气体可能含有CO2、CO、H2O(水蒸气)、H2中的一种或几种，依次进行如下连续处理(假定每步处理均反应完全)：通过足量碱石灰时，气体体积变小；通过炽热的氧化铜时，固体变为红色；通过白色硫酸铜粉末时，粉末变为蓝色；通过澄清的石灰水时，溶液变得浑浊。由此可以确定原混合气体中()A一定含有CO2、H2O，至少含有H2、CO中的一种B一定含有H2O、CO，至少含有CO2、H2中的一种C一定含有CO、CO2，至少含有H2O、H2中的一种D一定含有CO、H2，至少含有H2O、CO2中的一种【答案】D【解析】由题中通过碱石灰时，气体体积变小知混合气中至少有H2O、CO2中的一种；由知必有还原性气体CO、H2的一种；由通过白色硫酸铜粉末时，粉末变为蓝色，说明有水生成，可知原混合气体中必有H2；由通过澄清的石灰水时，溶液变得浑浊，说明有CO2生成，可知原混合气体中必有CO。9、将足量CO2通入KOH和Ca（OH）2的混合液中，生成沉淀的物质的量（n）和通入CO2体积（V）的关系正确的是（ ）【答案】D【解析】在原溶液体系中同时存在Ca2+、OH、K+等离子，当往体系中通入二氧化碳气体时，二氧化碳先与OH反应生成CO32，而CO32与Ca2+作用生成CaO3沉淀。根据体系中量的关系，当CaCO3充分反应时，溶液中仍然存在OH离子，此时继续通入CO2，CO2要先和OH反应，待两者充分反应后，再通入CO2时才与沉淀CaCO3发生反应，此时CaCO3溶解，直到全部溶解。因此正确选项为D10、将过量CO2气体通入下列溶液中，联系所学知识推测会出现浑浊的是( ) ACaCl2溶液 B饱和Na2CO3溶液 C澄清石灰水 DCuSO4溶液【答案】B【解析】11、下列化学反应中，吸收热量的是（）A氧化钙与水反应B镁与盐酸反应C碳与二氧化碳反应D甲烷与氧气反应【答案】C【解析】A、生石灰与水反应，放出大量的热，属于放热反应，故选项错误B、镁与稀盐酸反应，放出大量的热，属于放热反应，故选项错误C、灼热的碳与二氧化碳反应，发生过程中需要吸收热量，属于吸热反应，故选项正确D、甲烷与氧气反应，放出大量的热，属于放热反应，故选项错误12、把100 g Na2CO3和NaHCO3的混合物同足量的盐酸反应，放出22.4 L(标准状况）的CO2，则混合物中Na2CO3的质量分数是( )A.68.9% B.70.3% C.73.5% D.77.1%【答案】D【解析】13、“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2，其基本过程如图所示（部分条件及物质未标出）。下列有关该方法的叙述中不正确的是（ ）A能耗大是该方法的一大缺点B整个过程中，可以循环利用的物质是CaO和NaOHC“反应、分离”环节中，分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤D该方法可减少碳排放，捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品【答案】C【解析】解答本题注意以下两点：（1）注意各物质的流向，明确各装置中发生的反应。（2）联系反应条件和实验操作综合分析。将流程图细化为下图，问题可迎刃而解。碳酸钙需要高温才能分解，故A正确；循环利用的应该有CaO和NaOH 两种物质，故B正确；“反应、分离”环节中，分离的是NaOH溶液和碳酸钙沉淀的混合物，只需过滤即可，用不到蒸发结晶，故C错误；D选项中工业上可用CO2制备甲醇，故D正确。14、下表各组物质中，满足下图物质一步转化关系的选项是（ ）选项XYZANaNaOHNaHCO3BAlAlCl3Al(OH)3CCCOCO2DSiSiO2H2SiO3【答案】C【解析】解：A、Na和水反应生成NaOH，NaOH与二氧化碳反应生成NaHCO3，NaHCO3不能直接得到Na，A错误；B、Al与氯气反应生成AlCl3，AlCl3与氨水可生成Al(OH)3，但Al(OH)3不能直接转变为Al，B错误；C、C与少量的氧气反应得到CO，CO与氧气反应得到 CO2，CO2与Mg反应可以得到C，C正确；D、Si与氧气可生成SiO2，SiO2与水不反应，不能直接制取H2SiO3，D错误。答案选C。15、中科院用CO2合成了可降解塑料聚二氧化碳。下列相关说法合理的是（ ）。A聚二氧化碳塑料是通过聚合反应制得的B聚二氧化碳塑料与干冰互为同素异形体C聚二氧化碳塑料与干冰都属于纯净物D聚二氧化碳塑料的使用会产生白色污染【答案】A【解析】同素异形体是指同种元素形成的不同单质，B错；聚二氧化碳属于高分子化合物，为混合物，C错；聚二氧化碳塑料为可降解塑料，不会造成白色污染，D错。16、关于“一氧化碳的化学性质”的课题探究，甲同学设计的证明一氧化碳具有还原性的实验装置如下所示。（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）乙同学认为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？ （填“合理”或“不合理”）。简述理由。（从A、B使用的一致性的角度去考虑） （6）丙同学认为甲同学设计的装置有待优化，如尾气可先储存在瓶内，然后再处理。右图是他设计的贮气瓶，尾气应从 （填a、b）口通入。（7）丁同学质疑：一氧化碳能否使澄清石灰水变浑浊？因此，在一氧化碳通入氧化铜之前，应先通入澄清石灰水，以排除一氧化碳与澄清石灰水反应。你认为丁的设计 （填“必要”或“不必要”）。【答案】（1）B A（2）CuO+COCu+CO2（3）变浑浊（4）燃烧除去多余的CO（5）不合理，因为A、B两处的酒精灯不能同时点燃（6）a（7）不必要【解析】17、玻璃钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成。（1）酚醛树脂有苯酚和甲醛缩聚而成，反应有大量热放出，为防止温度过高，应向已有苯酚的反应釜中_加入甲醛，且反应釜应装有_装置。（2）玻璃纤维由玻璃拉丝得到。普通玻璃是由石英砂、_和石灰石（或长石）高温熔融而成，主要反应的化学方程式为_。（3）玻璃钢中玻璃纤维的作用是_。玻璃钢具有_等优异性能（写出亮点即可）。（4）下列处理废旧热固性酚醛塑料的做法合理的是_。 a深埋 b粉碎后用作树脂填料 c用作燃料 d用有机溶剂将其溶解，回收树脂【答案】(1)间歇性 散热(2) 纯碱 Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2 CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2(3) 增强体 强度高、质量轻、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好等(4)、【解析】(1)为防止温度过高，应间歇性加入甲醛，并且有散热装置(2) 利用碱石灰、纯碱、石英砂生成波兰的方程式为 Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2 CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2(3) 玻璃钢是将玻璃纤维和高分子材料复合而成的复合材料，其中玻璃纤维的作用是增强体 ，合成材料是基体；他的优点有： 强度高、质量轻、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好等优良性能(4)废旧合成材料的再生利用主要是三条途径：通过再生和改性，重新做成多种有用的材料和制品；采用热裂解或化学处理方法使其分解，用于制备多种化工原料；将废旧的聚合物作为燃料回收利用热能；故b、c正确。因为塑料深埋地下一百年也不会腐烂，造成严重的白色污染，故a错；酚醛塑料不能溶解于有机溶剂，故d错。18、取一定量的Na2CO3和Na2SO4混合物溶液与过量盐酸反应，生成2.016 L CO2（标准状况），然后加入足量的Ba(OH)2溶液，得到沉淀的质量为2.33 g。试计算混合物中Na2CO3和Na2SO4的物质的量分别为多少。【答案】0.9mol 0.01mol【解析】根据二氧化碳求出碳酸钠，根据沉淀硫酸钡求出硫酸钠。19、下列各物质哪些是电解质，哪些是非电解质？KCl BaSO4 CH3CH2OH NaOH Fe H2SO4 H2O【答案】电解质：KCl BaSO4 NaOH H2SO4 H2O非电解质： CH3CH2OH 【解析】20、A、B、C、D、E和F六种物质有着如下的变化关系，其中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：_。【答案】(1)NaNaOHNa2CO3NaClNa2O2NaHCO3(2)BC：2OHCO2=CO32H2OEB：2Na2O22H2O=4Na4OHO2CF：CO32H2OCO2=2HCO3FC：2NaHCO3Na2CO3H2OCO2【解析】根据题中所给出的信息，结合已经学习过的知识分析，再据的转化关系，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。21、洗车安全气囊是德国安全的重要保障。当车辆发生碰撞的瞬间，安全装置通电点火使其中的粉末分解释放出大量的氮气形成气囊，从而保护司机及乘客免受伤害。为研究安全气囊工作的化学原理，取安全装置中的粉末进行实验。经组成分析，确定该粉末仅Na、Fe、N、O四种元素。水溶性试验表明，固体粉末部分溶解。经检测，可溶物为化合物甲；不溶物为红棕色固体，可溶于盐酸。取13.0g化合物甲，加热使其完全分解，生成氮气和单质乙，生成的氮气折合成标准状况下的体积为6.72L。单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化合物丙和另和一种单质。化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。请回答下列问题：（1）甲的化学式为 ，丙的电子式为 。（2）若丙在空气中转化为碳酸氢盐，则反应的化学方程式为 。（3）单质乙与红棕色粉末发生反应的化学方程式为 ，安全气囊中红棕色粉末的作用是 。（4）以下物质中，有可能作为安全气囊中红棕色粉末替代品的是 。A. KCl B. KNO3 C. Na2S D. CuO（5）设计一个实验方案，探究化合物丙与空气接触后生成可溶性盐的成分（不考虑结晶水合物） 。【答案】（1）Na3N，(2)2N2O2+4CO2+2H2O=4NaHCO3+O2 (3)6Na+2Fe2O3=3Na2O2+4Fe ,红色粉末的作用是充当氧化剂，除去氮化钠分解产生的金属钠（金属钠溶于水产生大量的热和碱性有害物质），提供大量的热量用于氮化钠的迅速分解。（4）从氧化性角度分析KNO3、CuO均可，但KNO3本身受热分解，产生氧气与氮气反应。故选择D. CuO。（5）实验目的：检验Na2O2在空气中与水或二氧化碳反应的产物，即检验NaOH和Na2CO3或NaHCO3。实验设计一：实验原理：定量分析法。步骤：1、称量混合固体的质量。2、将混合物加热，并将气体通入澄清石灰水，无气体则无NaHCO3，石灰水变浑浊则有NaHCO3无NaOH，称量石灰水质量变化量mg。3、加入过量盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水，称量石灰水质量增加量ng。4、通过m与n的计算获得最终结果。实验设计二：实验原理：测定盐酸用量与产生二氧化碳的量的关系确定混合物成分。1、不产生二氧化碳则混合物只有NaOH。2、开始产生二氧化碳前，与开始产生二氧化碳直到最大量消耗的盐酸的体积比为1:1则只有Na2CO3。大于1:1则为NaOH与Na2CO3的混合物。小于1:1则为Na2CO3和NaHCO3的混合物。即比较图中a,b的大小。【解析】本题知识载体很新鲜，很生活，很化学。简答式的题目首先要进行分析，确定设计的物质及反应才能完成各小题的内容。题目关键词：粉末分解释放氮气，粉末仅含Na、Fe、N、O，水溶性试验部分溶解，可溶部分为化合物甲，不溶物红棕色可溶于盐酸。13.0g甲完全分解为N2和单质乙，N26.72L，单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化合物丙和另和一种单质。化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。解题分析：1、粉末由两种物质混合而成。2、红棕色物质可能为Fe2O3Fe(OH)3等,根据题意只能是Fe2O3。3、甲只有两种元素，且含N，必含Na。3、计算：N(6.72/22.4)*2*14=8.4g，则Na的物质的量为：（13-8.4）/23=0.2mol，N与Na的物质的量之比为：0.6:0.2=3:1，则化合物甲为Na3N。4、在高温下Na与Fe2O3反应的产物为Na2O2和Fe。22、测定植物的某一生命活动过程的实验装置如图。A瓶中NaOH溶液的作用是 ，B瓶中的石灰水的作用是 ，D瓶中出现的现象是 。此实验说明植物具有 性质。【答案】吸收空气中的二氧化碳 ；验证空气中的二氧化碳是否完全除净 ； 石灰水变浑浊； 呼吸作用【解析】绿色植物除了进行光合作用外，还进行呼