高考化学一轮复习课时分层训练9碳的多样性鲁科版 11页

1 / 11 【2019 最新】精选高考化学一轮复习课时分层训练 9 碳的多 样性鲁科版 (建议用时：45分钟) A 级 基础达标 1．下列关于 CO2 的说法，正确的是( ) A．CO2 是一种温室气体，但它是植物光合作用的必要反应物 B．将过量 CO2 分别通入 CaCl2 溶液、Na2SiO3 溶液、NaHCO3 溶 液、Ca(OH)2 溶液均有白色沉淀生成 C．Na、Mg 的失火均可用 CO2 灭火 D．CO2、CO、SiO2 均为酸性氧化物 A [B 项，过量 CO2 通入 CaCl2 溶液、Ca(OH)2 溶液不能得到沉 淀；C 项，Na 着火生成的 Na2O2 与 CO2 反应生成 O2，同时 Mg 与 CO2 反应生成 C，不能用 CO2 灭火；D 项，CO 不是酸性氧化物。] 2．将过量的 CO2 分别通入①CaCl2 溶液，②Ca(OH)2 溶液，③饱 和 Na2CO3 溶液，最终有白色浑浊出现的是( ) A．①②③ B．②③ C．只有② D．只有③ D [CO2 不与 CaCl2 溶液反应，过量的 CO2 与 Ca(OH)2 溶液反应 生成 Ca(HCO3)2，无浑浊出现。CO2 与 Na2CO3 溶液发生反应 CO2＋ Na2CO3＋H2O===2NaHCO3，由于 Na2CO3 溶液为饱和溶液，且 NaHCO3 2 / 11 的溶解度小于 Na2CO3 的，因此，反应后有 NaHCO3 固体析出，即出现 白色浑浊。] 3．(2018·长沙模拟)为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方 法不正确的是( ) A．Na2CO3 粉末(NaHCO3)，加热 B．NaHCO3 溶液(Na2CO3)，应通入过量的 CO2 气体 C．Na2O2 粉末(Na2O)，将混合物在氧气中加热 D．Na2CO3 溶液(Na2SO4)，加入适量的 Ba(OH)2 溶液，过滤 D [D 项，加入适量 Ba(OH)2 溶液，与 Na2SO4 和 Na2CO3 均反应， 同时引入了杂质 NaOH。] 4．如图所示的实验装置可用来分离 CO2 和 CO 并干燥，图中止水 夹 c、d分别接两球胆，现装置内的空气已排尽，为使实验成功，甲、 乙、丙分别盛放的溶液是( ) A．NaHCO3 饱和溶液；12 mol·L－1 盐酸；18.4 mol·L－1 硫 酸 B．Na2CO3 饱和溶液；2 mol·L－1 硫酸；NaOH 饱和溶液 C．NaOH 饱和溶液；2 mol·L－1 硫酸；18.4 mol·L－1 硫酸 D．2 mol·L－1硫酸；NaOH 饱和溶液；18.4 mol·L－1 硫酸 C [根据 CO2、CO 的性质可以判断必须先将 CO2 吸收，后收集 CO，最后再将 CO2 释放出来并收集。A 项中 NaHCO3 饱和溶液无法吸 收 CO2，因 CO2 在 NaHCO3 饱和溶液中的溶解度较小。B 项中 NaOH 饱 和溶液会吸收 CO2，无法收集到 CO2。C项中关闭 b、c，CO2 与 NaOH 饱和溶液反应得到 Na2CO3，打开 d 收集 CO，收集结束后关闭 a、d， 打开 b、c，Na2CO3 与 H2SO4 反应又得到 CO2。D 项无法实现 CO2、CO 的分离。] 3 / 11 5．(2014·上海高考)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( ) A．OH－＋CO＋2H＋―→HCO＋H2O B．2OH－＋CO＋3H＋―→HCO＋2H2O C．2OH－＋CO＋4H＋―→CO2↑＋3H2O D．OH－＋CO＋3H＋―→CO2↑＋2H2O C [A 选项，滴加的盐酸先将 NaOH 反应完，再将 Na2CO3 全部转 化为 NaHCO3，将反应①与反应②相加即得；B 选项，滴加的盐酸先将 NaOH 反应完，再将一半的 Na2CO3 转化为 NaHCO3，将反应①×2 与反 应②相加即得；C 选项，不符合题目中的 NaOH 与 Na2CO3 物质的量的 关系；D 选项，滴加的盐酸先将 NaOH 反应完，再将 Na2CO3 全部转化 为 CO2，将反应①②③相加即得。] 6．向 Na2CO3 溶液中逐滴滴加 1 mol·L－1 盐酸，测得溶液中 Cl－、HCO 的物质的量随加入盐酸体积的关系如图所示，其中 n2∶n1 ＝3∶2，则下列说法中正确的是( ) A．Oa 段反应的离子方程式与 ab段反应的离子方程式相同 B．该 Na2CO3 溶液中含有 1 mol Na2CO3 C．b 点的数值为 0.6 D．b 点时生成 CO2 的物质的量为 0.3 mol C [Oa 段反应的离子方程式为 CO＋H＋===HCO，ab 段反应的离 子方程式为 HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，HCO 的物质的量最多为 0.5 mol，说明原溶液中 Na2CO3 的物质的量为 0.5 mol，a 点时消耗的 HCl 的物质的量为 0.5 mol。假设 ab 段加入了 m mol HCl，由题意可知， ＝，解得 m＝0.1，由化学方程式可知，b 点共消耗 0.6 mol HCl，盐 酸的体积为 0.6 L，生成的 CO2 为 0.1 mol。] 4 / 11 7．有一含 NaCl、Na2CO3·10H2O 和 NaHCO3 的混合物，某同学设 计如图所示的实验装置，通过测量反应产生的 CO2 和 H2O 的质量，来 确定该混合物中各组分的质量分数。 (1)实验步骤： ①按图(夹持装置未画出)组装好实验装置后，首先进行的操作是 ________。 ②称取样品，并将其放入硬质玻璃管中；称量装浓硫酸的洗气瓶 C的质量和装碱石灰的 U形管 D的质量。 ③打开活塞 K1、K2，关闭 K3，缓缓鼓入空气数分钟，其目的是 _________________________________________________。 ④关闭活塞 K1、K2，打开 K3，点燃酒精灯加热至不再产生气体。 装 置 B 中 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为 __________________________________ 、 ___________________________________________________________ __。 ⑤打开活塞 K1，缓缓鼓入空气数分钟，然后拆下装置，再次称 量洗气瓶 C的质量和 U 形管 D 的质量。 (2)关于该实验方案，请回答下列问题。 ① 若 加 热 反 应 后 不 鼓 入 空 气 ， 对 测 定 结 果 的 影 响 是 ________________ _______________________________________________________ ______。 ②E 处 干 燥 管 中 盛 放 的 药 品 是 ________ ， 其 作 用 是 _________________ _______________________________________________________ 5 / 11 ______， 如果实验中没有该装置，则会导致测量结果 NaHCO3 的质量 ________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 ③若样品质量为 w g，反应后 C、D 装置增加的质量分别为 m1 g、 m2 g，则混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数为________(用含w、m1、 m2 的代数式表示)。 【解析】 (1)①组装好实验装置后首先应检查装置气密性。③ 由于装置中存在 CO2 和水蒸气，应先除去装置中的 CO2 和水蒸气。④ 由物质的性质可知，在加热时该装置中发生的反应为 2NaHCO3Na2CO3 ＋H2O↑＋CO2↑、Na2CO3·10H2ONa2CO3＋10H2O↑。 (2)①加热后有部分 CO2 和水蒸气会残留在装置中，必须鼓入空 气使其完全被吸收，若不鼓入空气，则测得的 NaHCO3 和 Na2CO3·10H2O 的质量分数偏小，NaCl 的质量分数偏大。②装置 E是 防止空气中的 CO2 和水蒸气进入装置 D，故干燥管中盛放的药品是碱 石灰，如果没有该装置，会使测得的 NaHCO3 的质量偏大。③由题目 信息知反应放出的 CO2 的质量为 m2 g，根据反应的化学方程式： 2NaHCO3Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑，可计算出该反应中产生的水的质量 为 g，从而计算出 Na2CO3·10H2O 分解产生水的质量为(m1－)g，再 根据 Na2CO3·10H2ONa2CO3＋10H2O↑，计算出 Na2CO3·10H2O 的质 量为，最后计算出混合物中 Na2CO3·10H2O 的质量分数为×100%。 【答案】 (1)①检查装置气密性 ③除去装置中的水蒸气和二 氧化碳 ④2NaHCO3Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑ Na2CO3·10H2ONa2CO3＋10H2O↑ (2)①Na2CO3·10H2O 和 NaHCO3 的质量分数测定结果偏小，NaCl 6 / 11 的质量分数测定结果偏大 ②碱石灰 防止空气中的 CO2 和水蒸气进入 D 中影响测定结果 偏大 ③×100% 某无色气体可能含有 CO、CO2 和 H2O(g)、H2 中的一种或几种， 依次进行如下处理(假定每次处理都反应完全)：①通过碱石灰时，气 体体积变小；②通过炽热的氧化铜时，黑色固体变为红色；③通过白 色硫酸铜粉末时，粉末变为蓝色晶体；④通过澄清石灰水时，溶液变 得浑浊。由此可以确定原无色气体中( ) A．一定含有 CO2、H2O(g)，至少含有 H2、CO 中的一种 B．一定含有 H2O(g)、CO，至少含有 CO2、H2 中的一种 C．一定含有 CO、CO2，至少含有 H2O(g)、H2 中的一种 D．一定含有 CO、H2，至少含有 H2O(g)、CO2 中的一种 D [根据①可知，至少含有 H2O(g)、CO2 中的一种；根据②③④ 可知，一定含有 CO和 H2。] B 级 专项突破 8．如图所示，在气密性良好的装置Ⅰ和Ⅱ中分别放入药品，将 气球内的固体同时倒入试管中。 下列叙述中正确的是( ) 【导学号：95160052】 A．两试管中均产生气体，Ⅱ的反应程度更为剧烈 B．反应结束后，气球均有膨胀，恢复至室温装置Ⅱ的气球体积 较大 C．反应结束后，气球均有膨胀，恢复至室温生成气体的体积根 据盐酸计算 7 / 11 D．若将盐酸的体积改为 30 mL，装置Ⅱ的气球体积较大 C [A 项，NaHCO3 固体与盐酸反应更剧烈；B 项，根据原理可知 NaHCO3 放出的 CO2 较多；C 项，n(H＋)＝0.003 mol，n(NaHCO3)＝ mol≈0.012 mol，n(Na2CO3)＝ mol≈0.01 mol，由此可知Ⅰ、Ⅱ中 盐酸均反应完全；D 项，盐酸体积改为 30 mL，n(H＋)＝0.03 mol， NaHCO3 和 Na2CO3 均反应完全，1 g NaHCO3 放出的 CO2 多。 ] 9．(2018·怀化模拟)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所示(忽略 CO2 的溶解和 HCl 的挥发)： Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 则下列分析都正确的组合是( ) ①Ⅰ图对应溶液中的溶质为 NaHCO3 ②Ⅱ图对应溶液中的溶质为 Na2CO3 和 NaHCO3，且二者的物质的 量之比为 1∶1 ③Ⅲ图对应溶液中的溶质为 NaOH 和 Na2CO3，且二者的物质的量 之比为 1∶1 ④Ⅳ图对应溶液中的溶质为 Na2CO3 A．①② B．①③ C．②④ D．②③ A [图像Ⅰ中从 O 点即开始产生 CO2 气体，对应溶液中的溶质为 NaHCO3，①正确；图像Ⅱ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＝＝，②正确；图像Ⅲ中，Oa 段消耗 HCl 的量等于 ab 段消耗 HCl 8 / 11 的量，对应溶液中的溶质为 Na2CO3，③不正确；图像Ⅳ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＝＝，④不正确。] 10．现有 25 mL 2 mol·L－1 的 Na2CO3 溶液和 75 mL 1 mol·L －1 的稀盐酸。(1)将 Na2CO3 溶液逐滴滴入稀盐酸中；(2)将稀盐酸 逐滴滴入 Na2CO3 溶液中。两操作的现象及结果(标准状况下)为 ( ) A．现象相同，所得气体的体积相等 B．现象相同，所得气体的体积不等 C．现象不同，所得气体的体积相等 D．现象不同，所得气体的体积不等 D [n(Na2CO3)＝0.05 mol，n(HCl)＝0.075 mol (1)操作：Na2CO3 ＋ 2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O 0．05 mol 0.075 mol n(CO2) n(CO2)＝×0.075 mol； (2)操作：Na2CO3 ＋ HCl===NaCl＋NaHCO3 0.05 mol 0.05 mol 0.05 mol NaHCO3 ＋ HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O 0．05 mol 0.025 mol n(CO2) n(CO2)＝0.025 mol。] 11．120 mL 含有 0.20 mol 碳酸钠的溶液和 200 mL 盐酸，不管 将前者滴加入后者，还是将后者滴加入前者，都有气体产生，但最终 生成的气体体积不同，则盐酸的浓度合理的是( ) A．2.0 mol/L B．1.5 mol/L C．0.18 mol/L D．0.24 mol/L 9 / 11 B [将碳酸钠溶液滴入盐酸中立即有气体产生，而将盐酸滴入碳 酸钠溶液中，二者先反应生成碳酸氢钠，继续滴加盐酸才会放出 CO2 气体，反应的化学方程式为 Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl、NaHCO3 ＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。要使两种滴加顺序都放出气体，盐酸的 浓度应大于＝1 mol·L－1。若 Na2CO3 全部反应放出 CO2：Na2CO3＋ 2HCl===CO2↑＋2NaCl＋H2O，需要盐酸浓度最小为 2×＝2 mol·L－ 1。为使两种滴加顺序产生的 CO2 量不等，故盐酸的浓度应介于二者 之间，故选 B。] 12．将 0.4 g NaOH 和 1.06 g Na2CO3 混合并配成溶液，向溶液 中滴加 0.1 mol·L－1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积 和生成 CO2 的物质的量的关系的是( ) 【导学号：95160053】 C [向 NaOH 和 Na2CO3 的混合溶液中滴加稀盐酸时，首先发生反 应：NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，当滴入 0.1 L 稀盐酸时，二者恰好反 应完全。继续滴加时，盐酸和 Na2CO3 开始反应，先发生反应：HCl ＋Na2CO3===NaHCO3＋NaCl，不放出气体，当再滴入 0.1 L 稀盐酸时， 此步反应进行完全；继续滴加时，发生反应：NaHCO3＋HCl===NaCl ＋H2O＋CO2↑，此时开始放出气体，分析图像知 C 项正确。] C级 能力提升 13．有甲、乙两个完全相同的装置，分别在它们的侧管中装入 1.06 g Na2CO3 和 0.84 g NaHCO3，试管中各有 10 mL 相同浓度的盐 酸(如图)，若实验时同时将两个侧管中的物质全部倒入各自的试管 中，则下列叙述正确的是 ( ) 甲 乙 10 / 11 A．甲装置气球的膨胀速率快 B．若最终两气球的体积相同，则一定有 c(HCl)≥2 mol·L－1 C．若最终两气球的体积不同，则一定有 c(HCl)≤1 mol·L－1 D．最终两装置溶液中 Na＋、Cl－的物质的量均相同 B [n(Na2CO3)＝n(NaHCO3)＝0.01 mol，将这两种固体分别加入 盐酸中发生反应：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑、NaHCO3＋ HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，乙装置气球的膨胀速率快；若最终两气球 的体积不同，则应有 c(HCl)<2 mol·L－1；最终两装置溶液中 Na＋ 的物质的量不相同，甲中 n(Na＋)是乙中的 2 倍。] 14．向浓度相等、体积均为 50 mL 的 A、B 两份 NaOH 溶液中，分 别通入一定量的 CO2 后，再稀释到 100 mL。 (1)在 NaOH 溶液中通入一定量的 CO2 后，溶液中溶质的组成可能 是①________，②________，③________，④________。 (2)在稀释后的溶液中逐滴滴入 0.1 mol·L－1 的盐酸，产生 CO2 的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图所示。 ①A曲线表明，原溶液通入 CO2 后，所得溶质与盐酸反应产生 CO2 的最大体积是________ mL(标准状况)。 ②B曲线表明，原溶液通入 CO2 后，所得溶液中溶质的化学式为 ________。 ③原 NaOH 溶液的物质的量浓度为________。 【解析】 (2)分析图中曲线和各个量的关系，A中先加入的25 mL 盐酸，含有的氢离子的物质的量为 0.1 mol·L－1×0.025 L＝0.002 5 mol，此时发生的反应为 CO＋H＋===HCO，所以可知溶液中含有的 CO 的物质的量为 0.002 5 mol，后加的 50 mL 盐酸和 HCO 反应生成 CO2，因为后加的氢离子的物质的量为 0.1 mol·L－1×0.050 L＝ 11 / 11 0.005 mol，所以 CO2 的体积为 0.005 mol× 22.4 L·mol－1×1 000 mL·L－1＝112 mL。 在 B 中先加入的 60 mL 盐酸都没有气体生成， 又加入 15 mL 盐酸后 CO2 完全放出，也就是说 n(HCO)＝0.1 mol·L －1×0.015 L＝0.001 5 mol，则所得溶液中只有 0.001 5 mol CO， 含有 0.006 mol－0.001 5 mol＝0.004 5 mol 的 OH－，即所得溶液 中的溶质是 NaOH 和 Na2CO3。根据钠原子守恒，可计算原氢氧化钠溶 液的物质的量浓度。 【答案】 (1)①NaOH、Na2CO3 ②Na2CO3 ③Na2CO3、NaHCO3 ④NaHCO3 (2)①112 ②NaOH、Na2CO3 ③0.150 mol·L－1