2022屆高考化學三輪沖刺 CO2與堿溶液的反應考前微測試

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1、2022屆高考化學三輪沖刺 CO2與堿溶液的反應考前微測試 一、選擇題 1．將足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物質的量(n)和通入CO2體積(V)的關系正確的是（ ） 【答案】D 【解析】在混合溶液中通入CO2氣體，反應的先后順序為：Ca(OH)2+ CO2CaCO3↓+ H2O、2KOH+ CO2K2CO3+H2O、K2CO3+CO2+H2O2KHCO3、CaCO3+ CO2 + H2OCa(HCO3)2。符合以上反應的圖像只有D。 2．向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2氣體，充分反應后，再向所得溶液中逐滴加入0.2 mol/L的

2、鹽酸，產生CO2的體積與所加鹽酸體積之間關系如圖所示。下列判斷正確的是（ ） A．原NaOH溶液的濃度為0.1 mol/L B．通入CO2的體積為448 mL C．所得溶液的溶質成分的物質的量之比為n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)=2∶1 D．所得溶液的溶質成分的物質的量之比為n(NaOH)∶n(Na2CO3)=1∶3 【答案】C 【解析】本題主要考查有關化學方程式的計算。由圖像知，加入100 mL 0.2 mol/L的鹽酸時，得到NaCl溶液，由電荷守恒和原子個數(shù)守恒可得n(NaOH)=n(HCl)，NaOH溶液的濃度為0.2mol/L；因沒有注明標準狀況，無法計算C

3、O2的體積；0～25mL沒有氣體生成，從25mL開始加鹽酸生成二氧化碳氣體，共消耗鹽酸100mL?25mL=75mL，兩個過程消耗的鹽酸的體積比為1∶3，則NaOH溶液通入一定量CO2反應后溶液中的溶質物質的量的關系是n(NaHCO3) n(Na2CO3)= 2∶1，故選C。 3．將足量的CO2不斷通入NaOH、Ba(OH)2、NaAlO2的混合溶液中，生成沉淀與通入CO2的量的關系可表示為（ ） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】本題考查化學圖像以及化學反應原理，意在考查考生的化學反應先后順序的辨析能力和理解能力。將足量的CO2不斷通入NaOH、Ba(OH)2、N

4、aAlO2的混合溶液中，發(fā)生反應先后順序依次為Ba(OH)2、NaOH、NaAlO2，則圖像為沉淀產生并逐漸增大—平臺(不變)—沉淀逐漸增大；然后發(fā)生反應順序為：Na2CO3、BaCO3，沉淀最大不變(平臺)—沉淀減少—最后不變(沉淀為氫氧化鋁沉淀)，因此圖像為C。 4．向四只盛有相同量NaOH溶液的燒杯中通入不同量的CO2氣體，在所得溶液中逐滴加入稀鹽酸至過量，并將溶液加熱，產生的CO2氣體與HCl物質的量的關系如圖：(忽略CO2的溶解和HCl的揮發(fā))，則下列分析都正確的組合是 對應圖象 溶液中的主要成分 A Ⅰ NaOH、NaHCO3 B Ⅱ NaHCO3、Na2

5、CO3 C Ⅲ NaOH、Na2CO3 D Ⅳ Na2CO3 【答案】B 【解析】本題考查鈉的重要化合物的性質及有關化學方程式的計算。A選項，如果溶液中含氫氧化鈉，開始加入鹽酸不會生成氣體，與圖像不符，錯誤；B選項，溶液中的主要成分是碳酸氫鈉和碳酸鈉，加入鹽酸，先與碳酸鈉反應生成碳酸氫鈉，沒有氣體放出碳酸鈉反應完后才開始生成氣體，與圖像符合；C選項，如果溶液中主要成分是氫氧化鈉和碳酸鈉，加入鹽酸先與氫氧化鈉反應，再與碳酸鈉反應生成碳酸氫鈉，之后鹽酸與碳酸氫鈉反應才生成氣體二氧化碳，圖像中加入2體積鹽酸開始生成氣體，則生成氣體消耗鹽酸的體積一定小于2體積，錯誤；D選項，如果溶液中

6、只有碳酸鈉，則未產生氣體前加入的鹽酸體積與產生氣體消耗的鹽酸體積相等，錯誤。故選B。 5．由Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、Na2O、NaCl中的某幾種組成的混合物，向其中加入足量的鹽酸有氣體放出。將氣體通過足量的NaOH溶液，氣體體積減少。將上述混合物在空氣中加熱，有氣體放出且固體質量增加。下列判斷正確的是（ ） A．混合物中一定不含Na2CO3、NaCl B．混合物中一定有Na2O2、NaHCO3、Na2O C．無法確定混合物中是否含有NaHCO3 D．混合物中一定不含Na2O2、NaCl 【答案】B 【解析】混合物中加鹽酸產生氣體，氣體通入NaOH溶液后，體積減少

7、，可知氣體成分為CO2和O2，則混合物中一定有Na2O2，至少有Na2CO3和NaHCO3中的一種；混合物在空氣中加熱，有氣體放出且固體質量增加，則混合物中一定有NaHCO3。NaHCO3受熱分解產物CO2和H2O，再與Na2O2反應的質量變化如下： 固體質量減小，而題給信息是固體質量增加，故一定還有Na2O，而Na2CO3和NaCl無法確定。 6．向體積均為10 mL且物質的量濃度相同的兩份NaOH溶液中分別通入一定量的CO2得到溶液甲和乙；向甲、乙兩溶液中分別滴加0.1 mol·L－1鹽酸，此時反應生成CO2體積(標準狀況)與所加鹽酸體積間的關系如圖所示。則下列敘述中正確的是 （

8、 ） A．原NaOH溶液的物質的量濃度為0.5 mol·L－1 B．當0

9、A正確；B．在氫氧化鈉溶液中通入一定量的二氧化碳后，溶液中溶質的組成可能是：NaOH和Na2CO3、Na2CO3、Na2CO3和NaHCO3、NaHCO3四種情況，由圖中HCl 的用量與產生二氧化碳氣體體積的關系可知甲溶液的溶質應該為：Na2CO3和NaHCO3，所以當0＜V(HCl)＜10mL時，甲溶液中沒有產生二氧化碳的離子方程式為：+H+，故B錯誤；C．氫氧化鈉溶液中通入二氧化碳，溶質不可能為NaOH、NaHCO3，根據(jù)圖象可知，乙溶液中的溶質為NaOH和Na2CO3，故C錯誤；D．乙溶液中滴加鹽酸，產生二氧化碳的階段為：+H+H2O+CO2↑，根據(jù)消耗了10mL鹽酸可知，生成二氧化碳的

10、物質的量為：0.1mol/L×0.01L=0.001mol，標況下0.001mol二氧化碳的物質的量為：22.4L/mol×0.001mol=22.4mL，故D錯誤。故選A。 7、向Ba(OH)2和KOH混合液中緩緩通入CO2氣體至過量，生成沉淀物質的量與通入CO2氣體體積V(標準狀況)的關系如圖所示，下列結論中正確的是（ ） A．原混合物中n∶n(KOH)=1∶2 B．p點橫坐標為120 C．p點溶液中溶質為Ba(HCO3)2 D．ab段反應分二階段，離子方程式為：CO2+2OH?+H2O，+H2O+CO22 【答案】D 【解析】本題考查了元素化合物知識，意在考查考生的

11、分析能力和計算能力。Oa段是Ba2+與CO2生成BaCO3的反應；ab段是OH?與CO2的反應；bp段則是BaCO3與CO2反應生成Ba(HCO3)2的反應。由碳元素守恒可知n(BaCO3)=，n(K+)=n()= ，原混合物中n∶n(KOH)=1∶1，A項錯誤；BaCO3生成Ba(HCO3)2的反應中，BaCO3 與CO2的物質的量相等，p點橫坐標應該為90，B項錯誤；p點溶液中溶質除Ba(HCO3)2外，還有KHCO3，C項錯誤。 二、非選擇題 8、綜合利用CO2對環(huán)境保護及能源開發(fā)意義重大。 (1)Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2。如果尋找吸收CO2的其他物質，下列建議合理

12、的是________(填字母)。 a．可在堿性氧化物中尋找 b．可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中尋找 c．可在具有強氧化性的物質中尋找 (2)Li2O吸收CO2后，產物用于合成Li4SiO4，Li4SiO4用于吸收、釋放CO2。原理是在500 ℃，CO2與Li4SiO4接觸后生成Li2CO3；平衡后加熱至700 ℃，反應逆向進行，放出CO2，Li4SiO4再生，說明該原理的化學方程式是______________________________________________。 (3)利用反應A可將釋放的CO2轉化為具有工業(yè)利用價值的產品。 反應A：CO2＋H2OCO＋H2＋O2

13、 已知： 反應A的熱化學方程式是 _________________________________________。 (4)高溫電解技術能高效實現(xiàn)(3)中反應A，工作原理示意圖如右： ①電極b發(fā)生____________(填“氧化”或“還原”)反應。 ②CO2在電極a放電的反應式是___________________________。 (5)CO與H2在高溫下合成C5H12(汽油的一種成分)減少碳排放。已知燃燒1 mol C5H12 (g)生成H2O (g)放出約3 540 kJ的熱量。根據(jù)化學平衡原理，說明提高合成C5H12的產率可采取的措施是____________

14、_____________________________________ ____________________________________________________________________________。 答案：(1) ab (2)CO2＋Li4SiO4 Li2CO3＋Li2SiO3 (3)CO2(g)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋524.8 kJ·mol－1 (4)①氧化?、贑O2＋2e－===CO＋O2－ (5)增大壓強(或及時將生成的C5H12分離出去或降低溫度) 解析　(1)a.CO2為酸性氣體，故

15、可用堿性氧化物Li2O、Na2O、MgO等來吸收，a正確；ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物多為堿性金屬氧化物，可在其中尋找吸收CO2的其他物質，b正確；CO2中C元素呈最高價，加入具有強氧化性的物質不反應，c錯誤。 (2)CO2與Li4SiO4反應生成有Li2CO3，根據(jù)質量守恒可知產物還有Li2SiO3，所以化學方程式為CO2＋Li4SiO4===Li2CO3＋Li2SiO3。 (3)圖示反應Ⅰ、Ⅱ表示的熱化學方程式為 H2(g)＋O2(g)===H2O(g)ΔH1＝－241.8 kJ·mol－1，CO2(g)===CO(g)＋O2(g) ΔH2＝＋283.0 kJ·mol－1，反應A

16、：CO2＋H2OCO＋H2＋O2，為Ⅱ－Ⅰ所得，由蓋斯定律可知，反應熱ΔH＝ΔH2－ΔH1＝＋524.8 kJ·mol－1，故熱化學方程式為CO2(g)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋524.8 kJ·mol－1。 (4)①電極b與電源正極相連作陽極，吸引氧離子失去電子發(fā)生氧化反應生成氧氣；②電極a與電源負極相連作陰極，由裝置圖可知，CO2在a極得到電子發(fā)生還原反應生成CO同時生成O2－，電極反應式為CO2＋2e－===CO＋O2－。 (5)CO與H2在高溫下合成C5H12的方程式為 5CO＋11H2 C5H12＋5H2O ① 由CO

17、2(g)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋524.8 kJ·mol－1 ② C5H12(l)＋8O2(g)===5CO2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－3 540 kJ·mol－1 ③ H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1 ④ 運用蓋斯定律得：①＝④×6－②×5－③，則5CO(g)＋11H2(g) C5H12(g)＋5H2O(g) ΔH＝－534.8 kJ·mol－1，

18、可知，提高合成C5H12的產率，應使平衡向正反應方向移動，故可采取增大壓強或及時將生成的C5H12分離出去或降低溫度等方式。 9、某同學用如下圖一所示的裝置來探究CO2、SO2與澄清石灰水的反應，結果通入CO2可以看到先渾濁后澄清的現(xiàn)象，但通入SO2沒有看到渾濁現(xiàn)象。經(jīng)過思考分析后，該同學改用下圖二的裝置，將氣體收集在注射器，緩慢地將氣體一個氣泡一個氣泡地通入澄清石灰水中，都能看到石灰水先變渾濁再變澄清的現(xiàn)象，且通入SO2產生現(xiàn)象明顯比通入CO2快。 (1)對比分析兩組實驗，你認為用圖一裝置實驗時，通入SO2不能出現(xiàn)渾濁的原因可能是_______________。 (2)用圖二裝置實

19、驗時，以相同速率通入CO2或SO2，SO2產生渾濁、澄清的現(xiàn)象比CO2快的原因是___________________________。 (3)用圖一進行SO2與石灰水反應的實驗時，從安全角度考慮裝置應做何改進？ ___________________________________________________________。 答案：(1)SO2產生速率過快，導致溶液酸性迅速提升 (2)SO2溶解度大于CO2，SO2溶于水生成的H2SO3的酸性比H2CO3強，反應更易發(fā)生 (3)在原裝置后面連接用堿液吸收尾氣的裝置 解析 (1)SO2溶解度大于CO2，H2SO3的酸性強于H2

20、CO3，如果SO2產生速率過快，會導致溶液酸性迅速提升而看不到沉淀現(xiàn)象。(2)產生現(xiàn)象快的原因應是反應速率和溶解度的問題。(3)因為SO2有毒，要有尾氣吸收裝置。 9、100 mL 1 mol·L?1燒堿溶液中通入一定量CO2充分反應后，將溶液在低溫下蒸干得到白色固體X，X的組成可能有四種情況，按出現(xiàn)的先后順序分別是：Ⅰ.________Ⅱ.Na2CO3，Ⅲ.Na2CO3、NaHCO3，Ⅳ.__________________。 ①常溫下，將得到的固體X重新溶于水，在所得溶液中逐滴加入鹽酸，得到下面的變化圖，則X的成分為___________(填Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ)，鹽酸的濃度為_______

21、____。 ②若要驗證白色固體X是第Ⅰ種組成，依次加入的試劑為___________(填字母序號)。 a.鹽酸b.MgCl2溶液c.BaCl2溶液d.Ba(OH)2溶液 在驗證的過程中，一定需要進行的操作是___________(填字母序號)。 a.萃取b.洗滌c.過濾d.分餾 ③若白色固體X為第Ⅲ種組成，下列實驗方案中不能測定其中NaHCO3質量分數(shù)的是________(填字母序號)。 a.取mgX與足量Ba(OH)2溶液充分反應，過濾，洗滌，烘干得ng固體 b.取mgX與足量鹽酸充分反應，加熱，蒸干，灼燒得ng固體 c.取mgX充分加熱，減重ng d.取mgX與足量稀

22、硫酸充分反應，逸出的氣體被足量堿石灰吸收，增重ng ④若白色固體X的質量為5.0g，則X的組成為________(填Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ)。 【答案】Na2CO3、NaOH NaHCO3 ① I 0.33mol/L ②cb(順序不能反) c ③d ④I 【解析】本題考查了物質性質的實驗驗證方法和實驗設計，實驗過程分析，物質組成判斷，物質的分離和檢驗方法，掌握二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應生成的產物分析方法是解題關鍵，題目難度中等。由：①CO2+2NaOHNa2CO3+H2O ②CO2+NaOHNaHCO3可知= 時產物為Na2CO3，=1時產物為NaHCO3，時，NaOH 過量則產物

23、為Na2CO3、NaOH；＜1時，對于①反應來說二氧化碳過量而對于②反應來說二氧化碳量不足，所以產物為Na2CO3、NaHCO3； ＞1時，二氧化碳過量，則固體產物為NaHCO3，向100mL 1mol?L?1燒堿溶液中不斷通入一定量CO2充分反應后，將溶液在低溫下蒸干得到白色固體X，X的組成可能有四種情況，按出現(xiàn)的先后順序分別是：Na2CO3、NaOH；Na2CO3；Na2CO3、NaHCO3；NaHCO3；①固體X溶解于水在所得溶液中加入鹽酸，開始一段用來中和鹽酸，第二段用來和碳酸鈉反應得到碳酸氫鈉，最后一段是將得到的碳酸氫鈉轉化為二氧化碳，即：Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3，

24、NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2，所以固體的組成是Na2CO3、NaOH；②驗證白色固體X是第I種組成NaOH、Na2CO3，需要驗證碳酸根離子和氫氧根離子，分析選項試劑可知利用氯化鋇溶液檢驗碳酸根離子，依據(jù)氫氧化鈉或酚酞試液檢驗氫氧根離子的存在；驗證過程中需要把沉淀過濾后再檢驗氫氧根離子；所以先加BaCl2溶液，后加MgCl2溶液；在驗證的過程中，一定需要進行的操作是過濾；a、氫氧化鋇與碳酸氫鈉反應生成碳酸鋇沉淀，與碳酸鈉反應生成碳酸鋇沉淀，依據(jù)碳酸鈉和碳酸氫鈉混合物質量為m，生成碳酸鋇沉淀質量為ng，依據(jù)碳元素守恒列式可以計算，故a不符合； b、取mg X與足量鹽酸充分反應，加

25、熱，蒸干，灼燒得n g固體為氯化鈉，依據(jù)鈉元素守恒列式計算；設碳酸鈉Xmol，碳酸氫鈉Ymol，（X+Y）（23+35.5）=n ，106X+84Y=m 求解，故b不符合；c、取m g X充分加熱，減重n g，發(fā)生的反應是碳酸氫鈉受熱分解，依據(jù)質量減少為水和二氧化碳質量結合化學方程式計算得到碳酸氫鈉質量；設碳酸鈉Xmol，碳酸氫鈉Ymol，0.5Y（18+44）=n，106X+84Y=m，列式計算得到，故c不符合，d、取m g X與足量稀硫酸充分反應，逸出的氣體被足量堿石灰吸收，增重n g，稀硫酸與二者皆反應，且水有揮發(fā)，吸收的增重為二氧化碳和水蒸氣質量，所以求算不出碳酸氫鈉的質量分數(shù)，故d符合；④100mL 1mol/L燒堿溶液中含有氫氧化鈉物質的量為0.1mol，依據(jù)鈉元素守恒若全部生成Na2CO3，固體質量=0.1mol××106g/mol=5.3g，若生成碳酸氫鈉固體質量=0.1mol×84g/mol=8.4g，若白色固體X的質量為5.0g，小于5.3g，說明固體為Na2CO3、NaOH的混合物。