高考化学一轮复习第3章自然界中的元素跟踪检测（十一）碳的多样性鲁科版

1、跟踪检测（十一） 碳的多样性1已知：中国古代四大发明之一的黑火药，它是由硫黄、木炭粉和硝石组成的；油条中铝含量超标十分普遍，是影响人们健康的食品安全隐患。油条无铝配方由碳酸氢钠(小苏打)和臭粉组成。下列关于硝石和臭粉的成分组合正确的是()AKNO3、NH4HCO3BKNO3、Na2CO3CHNO3、(NH4)2CO3 DNH4NO3、Na2CO3解析：选A黑火药的成分为硫黄、木炭和硝酸钾，故排除C、D两项；臭粉分解时产生臭味气体，故为NH4HCO3，排除B项。2向等物质的量浓度的NaOH和Na2CO3的混合溶液中加入稀盐酸。下列离子方程式与事实不相符的是()AOHCO2H=HCOH2OB2OH

2、CO3H=HCO2H2OC2OHCO4H=CO23H2ODOHCO3H=CO22H2O解析：选C向等物质的量浓度的NaOH和Na2CO3的混合溶液中加入稀盐酸，H先与OH反应，再与CO反应，即首先是NaOHNaCl，然后是Na2CO3NaHCO3，最后是NaHCO3CO2，C项错误。3用如图装置来分离CO2和CO混合气体并干燥，图中a、c、d为止水夹，b为分液漏斗活塞，通过Y形管和止水夹分别接两个球胆，现装置内空气已排尽，为使实验成功，甲、乙、丙分别盛放的试剂为()选项甲乙丙A饱和NaHCO3溶液12 molL1盐酸18.4 molL1 H2SO4B饱和Na2CO3溶液2 molL1 H2SO

3、4饱和NaOH溶液C饱和NaOH溶液2 molL1 H2SO418.4 molL1 H2SO4D18.4 molL1 H2SO4饱和NaOH溶液18.4 molL1 H2SO4解析：选C分离CO2和CO应该先用碱溶液吸收CO2，干燥后用一个球胆收集CO，然后再用酸与甲中溶液反应生成CO2，干燥后用另一个球胆收集，故丙装置中盛的一定是浓硫酸(18.4 molL1 H2SO4)，其中乙中的酸应选用2 molL1的硫酸，而不能选用盐酸，因为盐酸易挥发HCl气体而混进CO2中。用饱和Na2CO3溶液吸收CO2，再用酸制CO2时会改变CO2的量，且吸收效果不如饱和NaOH溶液，故C项符合。4Na2CO3

4、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BNaHCO3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C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小苏打与胃酸中的盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体，反应的化学方程式为NaHCO3HCl=NaClH2OCO2，胃溃疡病人不能服用小苏打类药物来治疗，因为反应产生的二氧化碳气体会造成胃部胀气

5、，易造成胃穿孔，A项正确；NaHCO3与酸反应生成二氧化碳气体，使得馒头或面包暄软多孔，B项正确；Na2CO3和NaHCO3溶液都与澄清石灰水反应生成CaCO3白色沉淀，所以不能用澄清石灰水来鉴别，C项错误；Na2CO3比NaHCO3易溶于水，所以在饱和Na2CO3溶液中通入CO2气体可得到NaHCO3沉淀，D项正确。5某无色混合气体可能由CH4、NH3、H2、CO、CO2和HCl中的某几种气体组成。在恒温恒压条件下，将此混合气体通过浓H2SO4，总体积基本不变；通过过量的澄清石灰水，未见变浑浊，但混合气体的总体积减小；把剩余气体导出后，在空气中点燃能够燃烧，燃烧产物不能使CuSO4粉末变色。

6、则原混合气体的成分是()AHCl和CO BHCl、H2和COCCH4和NH3 DHCl、CO和CO2解析：选A混合气体通过浓H2SO4，总体积基本不变，说明不含有NH3；通过过量澄清石灰水，未见变浑浊，但混合气体的总体积减小，说明不含有CO2，含有HCl；剩余气体导出后可燃，且产物不能使CuSO4粉末变色，说明含有CO，不含有H2、CH4。6.向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体，充分反应后，再向所得溶液中逐滴加入0.2 molL1的盐酸，产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。下列判断正确的是()A原NaOH溶液的浓度为0.2 molL1B通入CO2在标准状况下的体积

7、为448 mLC所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaOH)n(Na2CO3)13D所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)n(Na2CO3)11解析：选A当向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体时，反应有两种可能情况：2NaOHCO2=Na2CO3H2O或NaOHCO2=NaHCO3，在加入盐酸100 mL时，无论溶液中溶质是NaOH、NaHCO3还是Na2CO3，最终都会生成NaCl，因n(Na)n(Cl)，所以n(NaOH)n(HCl)0.02 mol，NaOH和盐酸的体积相同，那么浓度也相同，即原NaOH溶液的浓度为0.2 molL1，A项正确；盐酸由25

8、 mL滴至100 mL时，发生的反应为NaHCO3HCl=NaClCO2H2O，消耗盐酸0.015 mol，生成CO2 0.015 mol，即通入CO2在标准状况下的体积为336 mL，B项错误；设所得溶液中的Na2CO3为x mol，NaHCO3为y mol，根据原子守恒：2x moly mol0.02 mol，x moly mol0.015 mol，解得x0.005，y0.01，所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)n(Na2CO3)21，C、D项错误。7现有两瓶失去标签的同浓度的Na2CO3和NaHCO3无色溶液，请提出简便的鉴别方法，其中不合理的是()用干燥的pH试纸检验

9、，pH大的是Na2CO3取同量的溶液于两支试管中，各滴入酚酞溶液，红色较深的是Na2CO3取同量的溶液于两支试管中，加热，有气泡产生的是NaHCO3取同量的溶液于两支试管中，逐滴加入稀盐酸，开始就有气体放出的是NaHCO3取同量的溶液于两支试管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3取同量的溶液于两支试管中，滴加Ba(OH)2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3ABC D解析：选BNa2CO3、NaHCO3溶液均因水解呈碱性，同温度相同物质的量浓度两溶液，Na2CO3水解程度大于NaHCO3，前者溶液中c(OH)大，pH大，正确；因Na2CO3溶液中c(OH)大，分别滴加酚酞溶液，红

10、色较深的是Na2CO3溶液，正确；取同量的溶液于两支试管中，加热，均没有气体生成，错误；同浓度的两溶液中，分别逐滴加入稀盐酸，NaHCO3开始就有气体放出，正确；向同浓度的两溶液中分别滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3，正确；二者均与Ba(OH)2溶液反应，生成白色沉淀，不能鉴别二者，错误。8下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3的混合物中Na2CO3的质量分数的是()A取a g混合物充分加热，减重b gB取a g混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b g固体C取a g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 gD取a g混合物与足量Ba(

11、OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b g固体解析：选CA选项采用差量法，减少的质量为碳酸氢钠分解生成的二氧化碳和水的质量，由此可求出碳酸氢钠的质量，进而求出碳酸钠的质量分数；B选项中b g固体为生成的氯化钠的质量，根据钠原子守恒和混合物总质量可列式计算出碳酸钠的质量，进而求出碳酸钠的质量分数；C选项中碱石灰增加的质量为混合物与酸反应生成的二氧化碳的质量及溶液中挥发出来的水蒸气的质量，因此不能通过数据准确计算出碳酸钠的质量分数；D选项中沉淀的质量即为碳酸钡的质量，根据碳酸钡的质量和混合物的总质量可以列式求出碳酸钠的质量，进而求出碳酸钠的质量分数。9.(2018会宁高三月考)向Na2CO3

12、、NaHCO3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、NOBb点对应的溶液中：Al3、Fe3、NO、ClCc点对应的溶液中：Na、Ca2、NO、ClDd点对应的溶液中：Cl、NO、Fe2、Na解析：选COb段发生的反应是Na2CO3HCl=NaClNaHCO3，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、Fe3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=NaClCO2H2O，c点对应的

13、溶液中有Na、Cl，Ca2、NO能大量共存，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，不能大量共存，D错误。10向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体，再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO2气体与HCl物质的量的关系如图(忽略CO2的溶解和HCl的挥发)：则下列分析都正确的组合是()图对应溶液中的溶质为NaHCO3图对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比为11图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3，且二者的物质的量之比为11图对应溶液中的溶质为Na2CO3ABC D解析：选A图像中从O点即开始

14、产生CO2气体，对应溶液中的溶质为NaHCO3，正确；图像中Oa段消耗HCl的量小于ab段消耗HCl的量，对应的溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比，正确；图像中，Oa段消耗HCl的量等于ab段消耗HCl的量，对应溶液中的溶质为Na2CO3，不正确；图像中，Oa段消耗HCl的量大于ab段消耗HCl的量，对应溶液中的溶质为Na2CO3、NaOH，且二者的物质的量之比，不正确。11某化学研究小组为证明CO具有还原性，首先查阅相关的资料，获取下列信息：CH2OCOH2，COH2OCO2H2，CO2C2CO；CO和H2都可在加热条件下与CuO反应；CO有剧毒，在空气中可燃烧。

15、根据以上信息和有关知识，他们设计了如图所示的实验装置。请回答下列问题：(1)装置A中反应的离子方程式是_。(2)装置B中最适宜的试剂是_；必须用装置C吸收气体中水蒸气的理由是_。(3)按照如图装置进行实验时，首先应进行的操作是_，并要排净整套装置中的空气，则排净装置中空气的必要性是_。(4)根据该实验中的_现象，可证明CO具有还原性，有关反应的化学方程式是_。(5)若要根据装置F中石灰水变浑浊的现象确认CO具有还原性，应在上图装置_与_之间连接下图中的_装置(填序号)。答案：(1)CaCO32H=Ca2CO2H2O(2)饱和NaHCO3溶液防止水蒸气与碳反应生成的H2对实验现象产生干扰(3)检

16、查装置的气密性可以防止空气中的氧气对实验现象及结果的干扰(4)E装置中黑色CuO变成红色CuOCOCuCO2(5)DE12(2018哈尔滨三中一模)食用碱是人们生活中常用的食品疏松剂和肉类嫩化剂，其成分为纯碱和小苏打。甲、乙两位同学想根据高中阶段学习的知识设计实验测定食用碱中小苏打的质量分数。甲同学认为可以根据食用碱中两成分的热稳定性差异，利用加热前后的质量差求小苏打的质量分数。(1)写出小苏打受热分解的化学方程式：_。(2)甲同学的实验方案中需要使用的仪器有_(填字母)。三脚架托盘天平瓷坩埚坩埚钳泥三角石棉网烧杯蒸发皿铁坩埚干燥器酒精灯ABC乙同学设计了另一种实验方案来测定13.7 g食用碱

17、中NaHCO3的质量分数，其流程如下：(3)操作的名称是_，最终称量的物质的化学式是_。(4)如果最终称量固体质量为11.7 g，则该食用碱中NaHCO3的质量分数为_。(5)如果该食用碱在测定前已经受潮，则用甲同学的实验方案测得的NaHCO3的质量分数会_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。解析：(1)NaHCO3不稳定，受热易分解，反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3CO2H2O。(2)碳酸氢钠加热易分解，可根据加热前后固体质量变化来计算碳酸氢钠的质量分数，由于食用碱为碱性物质，不能用瓷坩埚，所以合适的仪器组合为B组。(3)乙同学设计的实验方案原理为食用碱与盐酸反应生成NaCl，根

18、据钠元素守恒可计算出各成分的质量，从而求出碳酸氢钠的质量分数。最后称量的物质为NaCl，由于反应中NaCl存在于溶液中，要得到固体需蒸发结晶。(4)设NaHCO3的物质的量为x mol，Na2CO3的物质的量为y mol，则NaHCO3HCl=NaClH2OCO2x mol x molNa2CO32HCl=2NaClH2OCO2y mol 2y mol84 gmol1x mol106 gmol1y mol13.7 g、58.5 gmol1(x mol2y mol)11.7 g，解得：x0.1、y0.05，则NaHCO3的质量为0.1 mol84 gmol18.4 g，NaHCO3的质量分数为1

19、00%61.3%。(5)若该食用碱在测定前受潮，加热后水蒸气蒸发，质量差变大，则计算所得NaHCO3的质量偏大，所得NaHCO3的质量分数偏大。答案：(1)2NaHCO3Na2CO3CO2H2O(2)B(3)蒸发结晶(或蒸干)NaCl(4)61.3%(5)偏大13水合碱式碳酸镁4MgCO3Mg(OH)24H2O，又称轻质碳酸镁。常利用菱镁矿(质量含量为碳酸镁90%，碳酸钙10%)碳化法制取：(1)根据下列表格数据，选择消化反应的最佳温度是_；理由是_。消化温度/30405060708090转化率/%50.358.285.185.290.791.291.5(2)碳化反应可生成Mg(HCO3)2，

20、生成Mg(HCO3)2的化学方程式为_。(3)流程图中_和_可以为碳化反应提供二氧化碳源。(4)有工艺设计利用卤水碳化法制取轻质碳酸镁：卤水中含有Fe2和Mn2，当其浓度小于1105 molL1时，可以认为完全除去。常温时当调节溶液pH为9.5时，Mg2小于_ molL1，不会沉淀出来。物质Mg(OH)2Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2Ksp1011103910171014如果把Fe2转化为Fe3，从环境角度选择最合适的氧化剂为_。ACa(ClO)2 BCl2CH2O2 DHNO3下列方案中，较好的为_，理由是_。产品产品解析：(1)由表格数据可知，70 时，反应物的转化率较大，若温

21、度进一步升高同等幅度，转化率几乎不变，但能耗增加，从综合经济效益分析可知选择70 。(2)由流程图可知Mg(OH)2和CO2反应生成Mg(HCO3)2：Mg(OH)22CO2=Mg(HCO3)2。(3)煅烧反应：MgCO3MgOCO2，CaCO3CaOCO2；热解反应：Mg(HCO3)2MgCO3CO2H2O。(4)当pH9.5时，c(H)109.5 molL1，c(OH)104.5molL1，当c(Mg2)c2(OH)KspMg(OH)2时不会出现Mg(OH)2沉淀，即c(Mg2) molL1102 molL1。选择H2O2氧化Fe2时，H2O2还原为无污染的H2O。方案1中加入Na2CO3

22、时引入杂质Na，不易提纯，方案2中加入(NH4)2CO3时引入NH易于除杂(铵盐受热易分解)。答案：(1)70 温度进一步升高同等幅度，转化率几乎不变，但能耗增加(2)Mg(OH)22CO2=Mg(HCO3)2(3)煅烧反应热解反应(4)0.01C方案2加入碳酸钠的产品中易混入更多杂质，不易提纯14制得的碳酸钠样品中往往含有少量NaCl，现欲测定样品中Na2CO3的质量分数，某探究性学习小组分别设计了如下实验方案。请回答下列有关问题：方案一：把一定质量的样品溶解后加入过量的CaCl2溶液，将所得沉淀_(填操作名称)、洗涤、烘干、称量、计算。洗涤沉淀的具体操作是_。方案二：把一定量的样品与足量硫酸反应后，用图1所示装置测定产生CO2的体积，为了确保测定结果的准确性，B中的溶液最好采用_。图1装置中实验仪器a的名称是_。方案三：利用图2所示装置来测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数(铁架台、铁夹等在图中均已略去)。实验步骤如下：按图连接装置，并检查气密性；准确称得盛有碱石灰的干燥管D的质量为83.4 g；准确称得6 g纯碱样品放入容器b中；打开分液漏斗a的旋塞，缓缓滴入稀硫酸，至不再产生气泡为止；打开弹簧夹，往试管A中缓缓鼓入空气数分钟，然后称得干燥管