高考化学一轮复习 第1节 碳族元素 碳元素单质及其化合物练习 新人教版

第七章碳族元素第一节碳族元素碳元素单质及其化合物1．(·模拟题)右图的装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是()A．CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉B.NH3(H2O含酚酞)/红色喷泉C．H2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉D.HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉解析：由装置知产生喷泉时，烧瓶内的压强要小于外界大气压，这就要求烧瓶内的气体易溶于溶液或与溶液反应才行。二氧化碳不溶于碳酸氢钠溶液，故A错；其他气体极易溶于溶液或与溶液反应，故符合。答案：A2．(·改编题)下列离子方程式书写正确的是()A．AgNO3溶液中滴入少量的Na2S溶液2Ag＋＋S2－=Ag2S↓B．过量CO2通入Ca(ClO)2溶液中ClO－＋CO2＋H2O=HCO3－＋HClOC．向Na2CO3溶液中加入过量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：银离子与硫离子结合成极难溶的黑色沉淀，故A正确；二氧化碳过量时，生成碳酸氢根离子，故B正确；前后电荷不守恒，故C错；NaHSO3完全反应而氢氧化钡过量，其离子方程式为HSO3－＋OH－＋Ba2＋=BaSO3↓＋H2O，故D错。答案：AB3．(·模拟题)室温下，将小苏打投入足量水中，下列过程不会发生的是()A．溶解B.分解C.电离D.水解解析：本题考查常见反应类型。小苏打投入足量水中，首先小苏打溶解，然后在水分子作用下电离，电离产生的HCO3－、CO32－能够水解，B选项错误。答案：B4．(·泰安十九中期中考题)目前，关于二氧化碳是否为大气污染物有不同的观点。认为“二氧化碳不是大气污染物”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③二氧化碳是无色、无味、无毒的气体④除二氧化碳外，甲烷、一氧化二氮也是温室气体A．①②B.②③C.③④D.①④解析：①是重要化工原料有可能是大气污染物，如CO；②③能够说明CO2不是大气污染物；④是温室气体不一定是大气污染物。答案：B5．(·模拟题)据估计，地球上的绿色植物通过光合作用每年能结合来自CO2中的碳1500亿吨和来自水中的氢250亿吨，并释放4000亿吨氧气。光合作用的过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(叶绿素))(蛋白质、碳水化合物、脂肪等)＋O2下列说法不正确的是()A．某些无机物通过光合作用可转化为有机物B．碳水化合物就是碳和水组成的化合物C．叶绿素是光合作用的催化剂D．增加植被，保护环境是人类生存的需要解析：A项，CO2与H2O经光合作用可以合成葡萄糖，正确；B项，碳水化合物是“糖类物质”的另一说法，不正确；C、D两项均正确。答案：B6．(·改编题)用20mL2mol/L的H2SO4溶液与20mL3mol/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20mLNa2CO3溶液缓缓滴加到20mLH2SO4溶液中B．把20mLH2SO4溶液缓缓滴加到20mLNa2CO3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：CO32－eq\o(→,\s\up7(H＋))HCO3－eq\o(→,\s\up7(H＋))CO2，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：A7．(·盐城一中期中考题)研究表明：二氧化三碳是金星大气层的一个组成部分，下列关于二氧化三碳的说法错误的是()A．C3O2是共价化合物B.C3O2与CO不同，不能燃烧生成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组成，是共价化合物，属于碳的氧化物，但不是碳酸的酸酐。碳元素的平均化合价为＋4/3价，可以燃烧生成CO2。答案：B8．(·模拟题)将石墨置于熔融的钾或气态钾中，石墨会吸收钾而形成称为钾石墨的物质，其组成是C8K、C24K、C36K、C48K和C60K。在钾石墨中，钾原子把价电子交给石墨层，但在遇到与金属钾易反应的其他物质时还会收回。在钾石墨中，钾元素处于石墨层中间，因而石墨层之间被胀大，层间的距离增加。下列对钾石墨的叙述中正确的是()A．钾石墨是一类离子化合物B.钾石墨导电性比石墨弱C．钾石墨与水相遇不发生任何反应D.题干中的5种钾石墨属于同素异形体解析：A项，由题意，在钾石墨中，钾原子把价电子交给石墨层，即钾原子变为钾离子，而石墨变为阴离子，故正确；B项，由于钾原子将电子交给石墨，参与导电的自由电子多了，导电性应该增强，故不正确；C项，由题意，钾石墨在遇到与金属钾易反应的其他物质时钾原子还会收回电子，也就是说钾石墨中的钾可与水反应，故不正确；D项，同素异形体是同种元素形成的不同单质，而C8K、C24K、C36K、C48K和C60K是化合物，故不正确。答案：A9．如右图所示，下列说法中正确的是()A．若碳酸钠和碳酸氢钠均过量，加入的盐酸的浓度和体积相等，则图Ⅰ中加入的是碳酸钠，图Ⅱ中加入的是碳酸氢钠B．若碳酸钠和碳酸氢钠均过量，加入的盐酸的浓度和体积相等，则图Ⅰ中加入的是碳酸氢钠，图Ⅱ中加入的是碳酸钠C．若盐酸的浓度和体积相等，加入碳酸钠和碳酸氢钠的质量相等且都完全反应，则图Ⅰ中加入的是碳酸钠，图Ⅱ中加入的是碳酸氢钠D．不论酸与碳酸钠、碳酸氢钠的用量关系如何，都是图Ⅰ中加入碳酸钠，图Ⅱ中加入碳酸氢钠解析：由Ⅰ球比Ⅱ球大说明Ⅰ中放出的CO2多。当Na2CO3与NaHCO3均过量时，盛放NaHCO3的试管放出的CO2多；当完全反应时且Na2CO3与NaHCO3等质量时，NaHCO3放出的CO2多。答案：B10．(·模拟题)为研究CO2和SO2的有关性质，某学生做如下实验：如图，烧瓶中分别收集的是两种气体，烧瓶内导管口系着瘪气球，向瓶中滴加品红试液，反应一段时间后，对实验现象的描述正确的是()A．甲烧瓶中试液变无色，气球均胀长，且甲大于乙B．两试液均变无色，气球均胀长，且甲小于乙C．分别取出瓶中溶液，向其中滴加BaCl2溶液，均能产生白色沉淀D．分别取出瓶中溶液，向其中滴加BaCl2溶液，甲中的溶液产生白色沉淀，乙不能解析：本题考查了两种气体的物理性质和化学性质，物理性质方面，因SO2溶解度大于CO2，烧瓶甲内气体压强明显减小，气球鼓胀的程度甲大于乙；化学性质方面，SO2有漂白性，甲烧瓶中因充有SO2，品红试液褪色，而乙烧瓶中无此现象；滴加BaCl2溶液后，均不能产生白色沉淀。答案：A11．(·太原四中期中考题)某活动课程小组拟用50mLNaOH溶液吸收CO2气体，制备Na2CO3溶液。为了防止通入过量的CO2气体生成NaHCO3，设计了如下实验步骤：a．取25mLNaOH溶液吸收过量的CO2气体，至CO2气体不再溶解；b．小火煮沸溶液1～2min，赶走溶解在溶液中的CO2气体；c．在得到的溶液中加入另一半(25mL)NaOH溶液，使其充分混合反应。(1)此方案能制得较纯净的Na2CO3，写出c步骤的离子方程式_____________________________________________________________________。此方案第一步的实验装置如图所示：(2)加入反应物前，如何检查整个装置的气密性______________________________________________________________________。(3)若用大理石与盐酸制CO2，则装置B中盛放的试剂是__________，作用是_____________________________________________________________________。(4)在实验室通常制法中，装置A还可作为下列(填序号)气体的发生装置。①CH4②H2③Cl2④CH2CH2(5)已知所用NaOH溶液中溶质的质量分数为40%，室温下该溶液密度为1.44g/mL，假设反应前后溶液的体积不变，不考虑实验误差，计算用此种方法制备所得Na2CO3解析：本题考查离子方程式的书写、基本实验操作、一定物质的量浓度的计算等有关知识。a步发生的化学反应：NaOH＋CO2=NaHCO3，c步发生的化学反应：NaHCO3＋NaOH=Na2CO3＋H2O。对于装置气密性的检验，要注意仪器的特点，可以一次检查A、B的气密性：用止水夹夹住B、C间的乳胶管；然后从漏斗中注入一定量的水，使漏斗中的水面高于锥形瓶内的水面，过一会，观察漏斗内与锥形瓶中的液面差，若保持不变，说明装置不漏气；也可分别检查A、B的气密性：用弹簧夹夹住A、B间的乳胶管，先检查A的气密性：塞紧橡皮塞，从漏斗注入一定量的水，使漏斗中的水面高于锥形瓶内的水面，停止加水后，漏斗内与锥形瓶中的液面差保持不变，说明装置不漏气。然后检查B的气密性：向烧杯中注入少量水，使导管口浸入水中，双手捂住广口瓶片刻后导管口有气泡冒出，松开手后，有少量水进入导管形成水住，说明装置不漏气。装置A能用于液体与固体或液体与液体反应，且不需要加热制取气体。此种方法制备所得Na2CO3溶液的物质的量浓度为：1.44g/mL×25mL×40%÷40g/mol÷答案：(1)HCO3－＋OH－=CO32－＋H2O(2)方法①：可一次检查A、B的气密性：用止水夹夹注B、C间的乳胶管；然后从漏斗中注入一定量的水，使漏斗中的水面高于锥形瓶内的水面。过一会，观察漏斗内与锥形瓶中的液面差，若保持不变，说明装置不漏气。方法②：也可分别检查A、B的气密性：用弹簧夹夹住A、B间的乳胶管，先检查A的气密性；塞紧橡皮塞，从漏斗注入一定量的水，使漏斗中的水面高于锥形瓶内的水面，停止加水后，漏斗内与锥形瓶中的液面差保持不变，说明装置不漏气。然后检查B的气密性：向烧杯中注入少量水，使导管口浸入水中，双手捂住广口瓶片刻后导管口有气泡冒出，松开手后，有少量水进入导管形成水柱，说明装置不漏气。(3)饱和碳酸氢钠溶液吸收HCl气体(4)②(5)7.2mol/L12．(·模拟题)Ⅰ.赤铁矿是炼铁的主要原料之一。它的主要成分在一定条件下有下列反应：Fe2O3＋COeq\o(=,\s\up7(高温))2FeO＋CO2在反应形成的固体混合物(Fe2O3、FeO)中，元素铁和氧的质量比用m(Fe)∶m(O)表示。(1)根据上述反应，固体质量每减轻1.6g，将产生CO2(2)上述反应形成的固体混合物中，m(Fe)∶m(O)不可能是()A．21∶9B.21∶7.5C.21∶5D(3)Fe2O3被CO还原的百分率为50%，则m(Fe)∶m(O)＝________。Ⅱ.将2.5g碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的固体混合物完全溶解于水，制成稀溶液，然后向该溶液中逐滴加入1mol·L-1的盐酸，所加入盐酸的体积与产生CO2的体积(标准状况)关系如图所示：(1)写出OA段所发生反应的离子方程式：_____________________________________________________________________。(2)当加入35mL盐酸时，产生CO2的体积为________mL(标准状况)。(3)计算原混合物中NaOH的质量及碳酸钠的质量分数。解析：Ⅰ.根据反应：CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))CO2＋2FeO，当固体质量每减少16g，就会生成1molCO2，可见固体质量每减轻1.6g，将产生CO2为2.24L；Fe2O3中m(Fe)∶m(O)＝(2×56)∶(3×16)＝7∶3，FeO中m(Fe)∶m(O)＝56∶16＝7∶2，那么得到固体混合物中m(Fe)∶m(O)值介于7∶3和7∶2之间，可见AC符合题意；假设有2molFe2O3，经CO还原后的混合物中，有1molFe2O3和2molFeO，那么m(Fe)∶m(O)＝(4×56)∶(5×Ⅱ.(1)OA段并未产生CO2，发生的反应为：H＋＋OH－=H2O，H＋＋CO32－=HCO3－；(2)当加入35mL盐酸时，实际产生的CO2为10mL×10－3L/mL×1mol/L×22400mL/mol＝224(3)设碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的物质的量分别为x、y、z则，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的质量为0.6g，Na2CO3的质量分数为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．(·沈阳八校期中联考题)有A、B、C、D、E、F、G、H、I等九种常见物质，它们的转化关系(反应条件未注明)如下图所示。已知：B、C、F为单质，常温常压下，B为固态，C、F为气态；化合物中仅A、E为气态；常温下，D为淡黄色粉末，H的焰色反应为黄色。(1)写出G与D反应的离子方程式__________________________________________。(2)写出B与G反应的化学方程式__________________________________________。(3)写出A的电子式____________；用电子式表示G的形成过程_____________________________________________________________________。(4)在①、②、③、④、⑤五个反应中，ΔH>0的两个反应是________(填代号)。解析：D为Na2O2，与Na2O2反应的气态化合物一般是CO2，进一步分析可知G为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．(·湖北百所重点高中联考)某兴趣小组的学生根据活泼金属Mg能与CO2发生反应，推测活泼金属钠也能与CO2发生反应，因此兴趣小组用下列装置进行“钠与二氧化碳反应”的实验探究(尾气处理装置已略去)。已知：常温下CO能使一些化合物中的金属离子还原。例如：PdCl2＋CO＋H2O=Pd↓＋CO2＋2HCl反应生成黑色的金属钯，此反应也可用来检测微量CO的存在。请回答下列问题：(1)通常实验室制取CO2气体的离子方程式是________________________________，为了使制气装置能“随开随用，随关随停”，上图A处应选用的装置是_______(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。若要制取干燥、纯净的CO2气体，装置B中应盛放的试剂是________溶液，装置C中应盛放的试剂是________。(2)观察实验装置图可知Na与CO2反应的条件是____________________，检查装置的气密性完好并装入药品后，在点燃酒精喷灯前，必须进行的操作是先________，待装置E中出现____________现象时，再点燃酒精喷灯。(3)假设CO2气体足量，在实验过程中分别产生以下①、②两种不同情况，请分析并回答问题：①若装置F中溶液无明显变化，装置D中生成两种固体物质，取少量固体生成物与盐酸反应后，有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出，则钠与二氧化碳反应的化学方程式是________________________________________________________________。②若装置F中有黑色沉淀生成，装置D中只生成一种固体物质，取少量该固体与盐酸反应后，也有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出，则钠与二氧化碳反应的化学方程式是________________________________________________________________。(4)请判断②中D装置生成固体的成分是钠的正盐还是酸式盐？请用文字简要说明理由_________________________________________________________________。解析：(1)通常实验室制取CO2气体是用CaCO3与盐酸反应。装置Ⅲ可“随开随用，随关随停”，装置B用于除去CO2气体中混有的HCl装置C用于干燥CO2。(2)由装置图可知Na与CO2反应的条件是高温或强热。为防止Na与空气中的氧气反应，点燃酒精喷灯前，必须进行的操作是先通入CO2，排出空气。(3)①由装置F中溶液无明显变化，装置D中生成两种固体物质，取少量固体生