2026届高考化学总复习第3章课时1碳的多样性配套规范限时训练鲁科版

训练说明本训练针对鲁科版高考化学总复习第三章第一课时“碳的多样性”内容，旨在帮助同学们巩固碳元素单质及其重要化合物的性质、转化关系及应用等核心知识。通过规范限时训练，提升解题速度与准确率，强化知识的综合运用能力。建议用时45分钟，满分100分。一、选择题（本题包括10小题，每小题5分，共50分。每小题只有一个选项符合题意）1.碳元素是形成物质种类最多的元素，下列关于碳及其化合物的说法正确的是（）A.金刚石和石墨互为同位素B.碳元素在自然界中既有游离态又有化合态C.二氧化碳和一氧化碳均为无色无味的有毒气体D.所有碳酸盐都不溶于水2.下列关于碳单质的说法正确的是（）A.金刚石和石墨的物理性质差异巨大，是因为构成它们的原子大小不同B.C60是由60个碳原子构成的形似足球的分子，所以属于化合物C.活性炭具有吸附性，可用于去除水中的色素和异味D.石墨很软，不能用于制作电极3.为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是（）A.CO2气体（HCl）：通过饱和NaHCO3溶液洗气B.Na2CO3固体（NaHCO3）：加热至不再产生气体C.CO气体（CO2）：通过NaOH溶液洗气D.NaHCO3溶液（Na2CO3）：通入过量CO2气体4.下列关于CO和CO2的说法中，正确的是（）A.都能与水反应生成酸B.都能使澄清石灰水变浑浊C.都属于非金属氧化物D.都具有可燃性和还原性5.下列离子方程式书写正确的是（）A.碳酸钙与盐酸反应：CO32-+2H+=CO2↑+H2OB.碳酸氢钠溶液与足量氢氧化钙溶液反应：HCO3-+OH-=CO32-+H2OC.碳酸钠溶液中通入二氧化碳：CO32-+CO2+H2O=2HCO3-D.氧化铜与碳反应：C+2CuO高温2Cu+CO2↑（该选项为化学方程式，若题目要求离子方程式则不正确，但此处仅为选项示例）6.下列实验现象与结论对应关系正确的是（）实验操作实验现象结论---------将燃着的木条伸入某气体中木条熄灭该气体一定是CO2向某溶液中滴加稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水石灰水变浑浊该溶液中一定含有CO32-将CO2通入紫色石蕊试液中试液变红CO2显酸性向Na2CO3和NaHCO3固体中分别加入少量水前者放热，后者吸热（或无明显放热）两者溶于水的热效应不同7.关于硅及其化合物的说法，不正确的是（）（注：鲁科版教材中碳族元素常与硅一同介绍，此处作为相关知识考查）A.晶体硅是良好的半导体材料B.二氧化硅是光导纤维的主要成分C.硅酸钠溶液俗称水玻璃，可用于制备硅胶和木材防火剂D.硅酸是一种强酸，能使紫色石蕊试液变红8.下列关于碳及其化合物的转化关系中，说法正确的是（）A.C→CO2只能通过燃烧反应实现B.CO2→H2CO3可通过与水反应实现C.H2CO3→CO2只能通过分解反应实现D.CO→CO2的转化过程中，碳元素的化合价降低9.某混合气体中可能含有H2、CO、CO2、HCl、NH3和水蒸气中的两种或多种。当混合气体依次通过：①澄清石灰水（无浑浊现象）；②Ba(OH)2溶液（有白色沉淀生成）；③浓硫酸（无明显现象）；④灼热的氧化铜（固体变红）；⑤无水硫酸铜（变蓝）。对该混合气体成分判断正确的是（）（本题综合考查气体检验，涉及碳的氧化物）A.一定含有CO2、HCl、H2B.一定含有CO、H2、H2OC.一定含有CO、H2、NH3D.可能含有CO2、NH3、水蒸气10.下列说法中，正确的是（）A.同素异形体是指由同种元素组成的不同单质，如金刚石和石墨B.所有碳的氧化物都属于酸性氧化物C.向饱和Na2CO3溶液中通入CO2，会有晶体析出，该晶体是Na2CO3D.实验室制取CO2通常用大理石与稀硫酸反应二、非选择题（本题包括4小题，共50分）11.（12分）碳元素是构成物质世界的重要元素，其单质及化合物在生产生活中有着广泛的应用。（1）金刚石和石墨是碳元素的两种常见单质，它们的物理性质差异很大，其原因是________________。（2）写出下列反应的化学方程式（若为离子反应，写离子方程式）：①工业上用焦炭还原赤铁矿（主要成分为Fe2O3）冶炼铁：_________________________。②碳酸氢钠溶液与少量氢氧化钙溶液反应：_____________________________________。③硅酸钠溶液中通入少量二氧化碳：___________________________________________。（3）工业上常用纯碱和石灰石为原料制备烧碱，写出相关的化学方程式：_________________________、_________________________。12.（14分）某化学兴趣小组的同学为探究碳酸钠和碳酸氢钠的性质，进行了如下实验：（1）称取等质量的Na2CO3和NaHCO3固体，分别放入两支试管中，各加入适量的蒸馏水，振荡，观察到的现象是________________；触摸试管外壁，感觉到________________，由此得出的结论是________________。（2）向上述两支试管中分别滴加几滴酚酞试液，观察到的现象是________________，说明Na2CO3和NaHCO3的水溶液均显________性，且________的碱性更强。（3）另取等质量的Na2CO3和NaHCO3固体，分别放入两支试管中，再各加入等体积、等浓度的稀盐酸，观察到的现象是________________，反应的离子方程式分别为________________、________________。该实验说明，在相同条件下，________与盐酸反应更剧烈，产生气体更迅速。（4）若要除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3，可采用的方法是________（填“加热”或“溶解、过滤”），反应的化学方程式为_________________________。13.（12分）实验室常用下图所示装置制取并收集二氧化碳气体（夹持装置已略去）。请回答下列问题：（此处应有装置图，但文本中无法显示，故用文字描述）（装置描述：典型的固液不加热型气体发生装置，如锥形瓶配长颈漏斗，连接向上排空气法收集装置）（1）写出实验室制取CO2的化学方程式：_____________________________________。（2）图中仪器A的名称是________，仪器B的名称是________。（3）用该装置制取CO2时，检验CO2是否收集满的方法是_________________________。（4）若要得到干燥纯净的CO2气体，可在发生装置和收集装置之间依次连接盛有________溶液和________的洗气瓶。（5）下列有关该实验的说法中，正确的是________（填字母序号）。A.为了加快反应速率，可用浓盐酸代替稀盐酸B.长颈漏斗的下端管口应伸入液面以下，以防止生成的气体从长颈漏斗逸出C.可用排水法收集CO2，因为CO2在水中的溶解度不大D.实验结束后，应先熄灭酒精灯，再将导管从集气瓶中取出（若为加热法制气）14.（12分）有一包白色粉末，可能含有Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的一种或多种。为确定其成分，进行如下实验：①取少量样品于试管中，加水溶解，滴加几滴酚酞试液，溶液变红。②另取少量样品于试管中，加入足量稀硝酸，有无色气体产生，该气体能使澄清石灰水变浑浊。③向步骤②反应后的溶液中滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成。请回答下列问题：（1）由步骤①可得出的结论是_____________________________________。（2）由步骤②可得出的结论是_____________________________________，产生气体的离子方程式为_____________________________________（任写一个可能的）。（3）由步骤③可得出的结论是_____________________________________。（4）综合上述实验，该白色粉末中一定含有________，可能含有________。若要进一步确定可能含有的物质是否存在，可采取的实验方法是_________________________。参考答案与解析一、选择题（每小题5分，共50分）1.B解析：A项，金刚石和石墨互为同素异形体，同位素是指质子数相同中子数不同的原子，A错误；B项，碳在自然界中既有游离态（如金刚石、石墨）又有化合态（如碳酸盐、有机物），B正确；C项，CO有毒，CO2无毒，C错误；D项，碳酸钠、碳酸钾等可溶于水，D错误。2.C解析：A项，金刚石和石墨物理性质差异大的原因是碳原子的排列方式不同，A错误；B项，C60是由碳元素组成的单质，B错误；C项，活性炭具有疏松多孔的结构，有较强吸附性，可用于净水，C正确；D项，石墨具有导电性，可用于制作电极，D错误。3.B解析：A项，HCl与NaHCO3反应生成CO2，且CO2在饱和NaHCO3溶液中溶解度小，A正确；B项，NaHCO3受热分解生成Na2CO3，可除去Na2CO3中的NaHCO3，但若要除去NaHCO3中的Na2CO3，则不能用加热法，B错误（此处题目为除去括号内杂质，若括号内为Na2CO3，此选项错误；若括号内为NaHCO3，则此选项正确，原题意应为除去Na2CO3中的NaHCO3，则B正确，需注意题干。此处按选项本身描述，Na2CO3固体中混有NaHCO3，加热正确，故B正确。原解析可能混淆了主体物质，特此修正）。C项，CO2与NaOH反应被吸收，CO不反应，C正确；D项，CO2与Na2CO3溶液反应生成NaHCO3，D正确。4.C解析：A项，CO不能与水反应，A错误；B项，CO不能使澄清石灰水变浑浊，B错误；C项，CO和CO2都由非金属元素C和O组成，属于非金属氧化物，C正确；D项，CO具有可燃性和还原性，CO2没有，D错误。5.C解析：A项，碳酸钙难溶于水，不能拆写，应为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O，A错误；B项，碳酸氢钠与足量氢氧化钙反应，产物为碳酸钙沉淀和水，离子方程式应为HCO3-+OH-+Ca2+=CaCO3↓+H2O，B错误；C项，碳酸钠溶液与CO2反应生成碳酸氢钠，离子方程式正确，C正确；D项，该反应为化学方程式，且未配平（正确应为C+2CuO高温2Cu+CO2↑），若题目要求离子方程式则此选项格式错误，D错误。6.D解析：A项，能使燃着木条熄灭的气体也可能是N2等，A错误；B项，溶液中也可能含有HCO3-或SO32-等，B错误；C项，CO2通入石蕊试液变红是因为CO2与水反应生成的H2CO3显酸性，而不是CO2本身显酸性，C错误；D项，碳酸钠溶于水放热，碳酸氢钠溶于水吸热不明显或微弱吸热，现象不同，D正确。7.D解析：A项，晶体硅导电性介于导体与绝缘体之间，是良好的半导体材料，A正确；B项，二氧化硅对光有良好的全反射作用，是光导纤维的主要成分，B正确；C项，硅酸钠溶液俗称水玻璃，具有粘性和防火性，C正确；D项，硅酸是一种弱酸，D错误。8.B解析：A项，C还可通过与某些金属氧化物反应（如C与CuO反应）生成CO2，A错误；B项，CO2与水反应生成H2CO3，B正确；C项，H2CO3也可与碳酸盐反应生成CO2（如与Na2CO3反应），C错误；D项，CO中C为+2价，CO2中C为+4价，化合价升高，D错误。9.A解析：通过①澄清石灰水无浑浊，可能是CO2被HCl中和，或无CO2；通过②Ba(OH)2溶液有白色沉淀，说明一定有CO2，且①中因HCl存在导致Ca(OH)2未与CO2反应生成沉淀，故原气体含CO2和HCl，HCl与NH3不能共存，故无NH3；通过③浓硫酸干燥；通过④灼热CuO变红，说明有还原性气体H2或CO；通过⑤无水硫酸铜变蓝，说明有水生成，故原气体一定有H2。综上，一定含有CO2、HCl、H2，A正确。10.A解析：A项，同素异形体的定义正确，A正确；B项，CO是不成盐氧化物，不属于酸性氧化物，B错误；C项，向饱和Na2CO3溶液中通入CO2，会析出NaHCO3晶体，因为NaHCO3溶解度较小，C错误；D项，大理石与稀硫酸反应生成的CaSO4微溶，会覆盖在大理石表面阻止反应继续进行，实验室常用大理石与稀盐酸反应制取CO2，D错误。二、非选择题（共50分）11.（12分，每空2分）（1）碳原子的排列方式不同（2）①Fe2O3+3C高温2Fe+3CO↑（若写离子方程式则错误，此为化学方程式）②2HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3↓+CO32-+2