2019-2020年高中化學 3.1.2 碳及其化合物間的轉化（探究導學課型）雙基過關節(jié)節(jié)練 魯科版必修1.doc

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2019-2020年高中化學 3.1.2 碳及其化合物間的轉化（探究導學課型）雙基過關節(jié)節(jié)練 魯科版必修1 一、選擇題(本題包括10小題，每小題5分，共50分) 1．下列關于金剛石和石墨的說法中，不正確的是( ) A．它們都是由碳元素組成的單質 B．它們都是電的良導體 C．金剛石質硬，石墨質軟 D．它們里面的碳原子排列不同 2．Na2CO3俗名純堿，下面是對純堿采用不同分類法的分類，不正確的是( ) A．Na2CO3是堿 B．Na2CO3是鹽 C．Na2CO3是鈉鹽 D．Na2CO3是碳酸鹽 3．(雙選)常溫下向下列溶液中通入足量的CO2，有明顯現(xiàn)象的是( ) A．飽和Na2CO3溶液 B．澄清石灰水溶液 C．飽和NaHCO3溶液 D．CaCl2溶液 4．為除去括號內的雜質，所選用的試劑或方法不正確的是( ) A．CO2(CO)，將混合氣體通過足量灼熱的氧化銅 B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，向溶液中通入過量的CO2氣體 C．CO2(HCl)，將氣體依次通過Na2CO3溶液和濃硫酸 D．H2(HCl)，將氣體通過足量的堿石灰 5．小蘇打和蘇打分別和同濃度的鹽酸反應，下列說法正確的是( ) A．Na2CO3與鹽酸反應，要比NaHCO3的反應劇烈得多 B．相同物質的量的Na2CO3和NaHCO3與足量鹽酸完全反應，產生的CO2一樣多 C．實驗室制取CO2通常用NaHCO3和鹽酸反應 D．相同物質的量的Na2CO3和NaHCO3與鹽酸反應完全，耗去鹽酸的量一樣多 6．如圖是某同學欲驗證NaHCO3和Na2CO3熱穩(wěn)定性而設計的實驗裝置(夾持裝置省略)，則下列說法正確的是( ) A．實驗進行時甲變渾濁 B．實驗進行時乙變渾濁 C．該實驗裝置設計有缺陷，不能達到其實驗目的 D．為避免燙傷，實驗結束時應先熄滅酒精燈，待冷卻后再將甲乙移開 7．將17．92 L標準狀況下的二氧化碳氣體通入1 L 1．0 molL-1的氫氧化鈉溶液中，充分反應后，所得溶液中的CO32-和HCO3-的物質的量濃度之比約是( ) A．1∶3 B．1∶2 C．2∶3 D．3∶2 8．某無色混合氣體可能含有CO2、CO、H2、H2O(g)中的一種或幾種，依次進行如下處理(假定每次處理均反應完全)：①通過堿石灰時，氣體體積變??；②通過熾熱的氧化銅時，固體變?yōu)榧t色；③通過白色硫酸銅粉末時，粉末變?yōu)樗{色；④通過澄清石灰水時，溶液變?yōu)闇啙?。由此可以確定原混合氣體中( ) A．一定含有CO2、H2O(g)，H2、CO至少有一種 B．一定含有CO、H2O(g)，H2、CO2至少有一種 C．一定含有CO、CO2，H2、H2O(g)至少有一種 D．一定含有CO、H2，CO2、H2O(g)至少有一種 9．(xx北京高考)下列實驗方案中，不能測定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3質量分數(shù)的是( ) A．取a g混合物充分加熱，減重b g B．取a g混合物與足量稀鹽酸充分反應，加熱、蒸干、灼燒，得b g固體 C．取a g混合物與足量稀硫酸充分反應，逸出氣體用堿石灰吸收，增重b g D．取a g混合物與足量Ba(OH)2溶液充分反應，過濾、洗滌、烘干，得b g固體 10．(能力提升題)將0．4 g NaOH和1．06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0．1 molL-1稀鹽酸。下列圖像能正確表示加入鹽酸的體積和生成CO2的物質的量關系的是( ) 二、非選擇題(本題包括4小題，共50分) 11．(10分)碳元素在自然界中以多種形態(tài)存在。 硬度 導熱性 導電性 金剛石 很硬 很差 幾乎不導電 石墨 很軟 良好 能導電 Ⅰ．如圖A、B分別表示金剛石和石墨的結構模型。表中為金剛石和石墨的某些性質： (1)金剛石轉化為石墨屬于__________變化 (填“物理”或“化學”)。 (2)切割玻璃的玻璃刀應選用__________(填“金剛石”或“石墨”)做材料。 (3)根據金剛石和石墨的結構和性質推斷，下述觀點不正確的是________(填字母)。 A．不同物質具有不同的結構 B．不同物質的組成元素一定不同 C．不同物質具有不同的性質 D．物質的結構決定了物質的性質 Ⅱ．碳酸鹽是碳的重要化合物。碳酸鈉和碳酸氫鈉是應用廣泛的兩種碳酸鹽。 (4)碳酸氫鈉在日常生活中的一種用途是______________________________。 (5)現(xiàn)有一包白色固體，為檢驗該粉末是碳酸鈉還是碳酸氫鈉，某同學設計如下方案開展實驗。請根據要求填寫空白： 實驗操作 有關反應的 化學方程式 實驗結論 取少許粉末置于試管中加熱，并將可能產生的氣體通入澄清石灰水中 該粉末為碳酸氫鈉 12．(14分)為探究CO2與過量的NaOH溶液確實發(fā)生了化學反應，甲、乙、丙三位同學設計了下列三種實驗裝置，請回答下列問題： (1)請寫出CO2與過量的NaOH發(fā)生反應的化學方程式：___________________。 (2)選擇任意一種實驗裝置，簡述預計出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象，解釋產生該實驗現(xiàn)象的原因。你選擇的實驗裝置是__________，實驗現(xiàn)象是_____________________。 解釋產生該實驗現(xiàn)象的原因___________________________________________。 (3)甲、乙、丙同學設計的三個方案中，有一個方案在實際操作中可行性和安全性存在問題，該方案是__________。(填甲、乙或丙) (4)請設計一個實驗檢驗生成的產物中含有Na2CO3。(簡述所用試劑、實驗現(xiàn)象和結論) ______________________________________________________________ __________________________________________________________________。 13．(14分)工業(yè)純堿中常含有NaCl、Na2SO4等雜質，為了測定工業(yè)純堿中Na2CO3的含量，某同學設計了如圖裝置： 試回答下列問題： (1)裝置A中發(fā)生反應的離子方程式為：________________________________ __________________________________________________________________。 (2)裝置D的作用是_________________________________________________。 (3)利用上述裝置進行實驗，即使氣密性良好，并緩慢滴加了過量的稀硫酸使反應完全，裝置C中裝有足量堿石灰，其他操作也正確，測定結果還是偏低，原因可能是：___________________________________________________________ __________________________________________________________________。 (4)實驗前所取工業(yè)純堿質量為m g，裝置C中堿石灰和U形管的總質量為m1 g，加入足量稀硫酸，反應結束后，裝置C中堿石灰和U形管的總質量變?yōu)閙2 g，則上述實驗中測得的工業(yè)純堿中Na2CO3的質量分數(shù)為__________。 14．(12分)(能力提升題)如圖表示往某Na2CO3溶液中滴入稀鹽酸產生CO2的過程。 (1)寫出a點以前發(fā)生反應的離子方程式_______________________________。 (2)寫出a點到b點發(fā)生反應的離子方程式____________________________。 (3)若某Na2CO3溶液中含m mol Na2CO3，滴入一定量的稀鹽酸，恰好使溶液中Cl-和HCO3-的物質的量之比為2∶1，則滴入稀鹽酸的物質的量等于________mol(用m表示)。 答案解析 1．【解析】選B。金剛石和石墨均是由碳元素組成的單質，金剛石中碳原子以強的相互作用形成正四面體結構，質硬不導電，石墨中碳原子呈層狀結構，碳原子以強的相互作用形成平面六邊形結構，能導電、質軟。 2．【解析】選A。Na2CO3并不屬于堿而是屬于鹽類。 3．【解析】選A、B。CO2通入飽和Na2CO3溶液時可以生成NaHCO3，由于后者溶解度小于前者，因此會有晶體析出,A正確；CO2通入澄清石灰水中，溶液先變渾濁，后渾濁消失，B正確；CO2與NaHCO3和 CaCl2均不反應，C、D不正確。 4．【解析】選C。在溶液中CO2也能與Na2CO3反應，所以應改為飽和NaHCO3溶液。 5．【解析】選B。A中，NaHCO3 和Na2CO3分別與鹽酸反應時，前者的反應更劇烈，故A項錯誤；等物質的量的Na2CO3和NaHCO3與足量鹽酸完全反應時，產生CO2的物質的量之比為1∶1，而消耗鹽酸的量之比是2∶1，故B項正確，D項錯誤；實驗室常用碳酸鈣與鹽酸反應制取CO2，C項錯誤。 6．【解析】選B。由圖可知，Na2CO3受熱溫度更高，但是NaHCO3受熱容易分解，加熱時乙中石灰水變渾濁，因此實驗可以達到目的，結束時為了防止倒吸，應該先將甲乙移開，再熄滅酒精燈。故選B。 7．【解析】選A。17．92 L標準狀況下的二氧化碳氣體物質的量為0．8 mol，氫氧化鈉的物質的量為1 mol。 CO2 + 2NaOH ==== Na2CO3 + H2O 1 2 1 0．5 mol 1 mol 0．5 mol Na2CO3 + CO2 + H2O ==== 2NaHCO3 1 1 2 n1 0．3 mol n2 n1=0．3 mol n2=0．6 mol 溶液中剩余Na2CO3的物質的量=(0．5-0．3)mol=0．2 mol 則所得溶液中的CO32-和HCO3-的物質的量濃度之比約是0．2 mol∶0．6 mol= 1∶3。 8．【解析】選D。①通過堿石灰時，氣體體積變小，說明混合氣體中至少含有CO2、H2O(g)中的一種；②通過熾熱的氧化銅時，固體變?yōu)榧t色，說明混合氣體中至少含有CO、H2中的一種；③通過白色硫酸銅粉末時，粉末變?yōu)樗{色，說明此時有H2O生成，則肯定有H2；④通過澄清石灰水時，溶液變?yōu)闇啙?，說明此時有CO2生成，則肯定有CO。因此D項正確。 9．【解析】選C。將混合物加熱時發(fā)生反應 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，由對應關系 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O Δm 842 62 m(NaHCO3) b 故m(NaHCO3)= m(Na2CO3)=a- w(Na2CO3)=100%=1A正確； 取a g混合物與足量鹽酸發(fā)生反應： Na2CO3+2HCl====CO2↑+H2O+2NaCl 106 58．52 m(Na2CO3) m1(NaCl) NaHCO3+HCl====NaCl+H2O+CO2↑ 84 58．5 m(NaHCO3) m2(NaCl) 可列方程組如下： m(Na2CO3)+m(NaHCO3)=a m1(NaCl)+m2(NaCl)=b 可求得m(Na2CO3)，進而求得質量分數(shù),B正確； 取a g混合物加入足量稀硫酸時，發(fā)生反應 Na2CO3+H2SO4====CO2↑+H2O+Na2SO4 2NaHCO3+H2SO4====2CO2↑+2H2O+Na2SO4 因逸出的氣體中既包括CO2氣體，還有水蒸氣，且無法確定二者關系，故依據增重b g無法進行計算，C錯誤；取a g混合物加入足量Ba(OH)2溶液時，發(fā)生反應 Ba(OH)2+Na2CO3====BaCO3↓+2NaOH 106 197 m(Na2CO3) m1(BaCO3) Ba(OH)2+NaHCO3====BaCO3↓+NaOH+H2O 84 197 m(NaHCO3) m2(BaCO3) 可列方程組如下： m(Na2CO3)+m(NaHCO3)=a m1(BaCO3)+m2(BaCO3)=b 可求得m(Na2CO3)，進而求得質量分數(shù)，D正確。 10．【解析】選C。向溶液中滴加0．1 molL-1稀鹽酸，稀鹽酸會先和NaOH反應，然后再和Na2CO3反應產生CO2,0．4 g NaOH的物質的量為0．01 mol，完全反應消耗HCl 0．01 mol，1．06 g Na2CO3的物質的量為0．01 mol，Na2CO3先和HCl反應轉化為0．01 mol NaHCO3,0．01 mol NaHCO3再和HCl反應，產生CO2 0．01 mol；故圖像C是正確的。 11．【解析】同素異形體之間的相互轉化屬于化學變化，通過表中的信息可知金剛石的硬度大，石墨較軟，因此金剛石可以用做玻璃刀的材料；同素異形體是指同種元素組成的性質不同的單質，因此不同的物質可以是由同種元素組成的。碳酸氫鈉受熱分解，產生二氧化碳。 答案：Ⅰ．(1)化學 (2)金剛石 (3)B Ⅱ．(4)配制發(fā)酵粉 (5)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑， CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O 12．【解析】(1)CO2與過量的NaOH發(fā)生反應生成Na2CO3，反應方程式如下：CO2+2NaOH====Na2CO3+H2O。 (2)甲：由于二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應，使試管內氣體壓強減小，可觀察到液體進入試管中； 乙：二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應，使錐形瓶內氣體壓強減小，由于大氣壓的作用使氣球脹大； 丙：二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應，使錐形瓶內氣體壓強減小，在外界氣壓的作用下液體被壓入錐形瓶中。 (3)甲裝置中將裝滿CO2的試管放入NaOH溶液時，堵住試管口的手會接觸NaOH溶液，而NaOH溶液對人的皮膚有腐蝕作用。 (4)可以向所得溶液中加入氯化鋇或氯化鈣溶液，若有白色沉淀生成，則證明含有Na2CO3。 答案：(1)CO2+2NaOH====Na2CO3+H2O (2)甲 試管內液面上升，燒杯內的液面下降 二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應，使試管內氣體壓強減小，液體被壓入試管中 乙 氣球脹大 二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應，使錐形瓶內氣體壓強減小，大氣壓使氣球脹大 丙 燒杯內的水流入錐形瓶中 二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應，使錐形瓶內氣體壓強減小，大氣壓將液體壓入錐形瓶(任填其中一種即可) (3)甲 (4)取少量試液于試管中，滴加氯化鋇或氯化鈣溶液，若有白色沉淀生成，可證明有Na2CO3存在(其他合理答案均可) 13．【解析】(1)A中為稀硫酸與碳酸鈉反應生成二氧化碳氣體的反應：2H++CO32- ====H2O+CO2↑。 (2)為防止空氣中的水蒸氣與二氧化碳進入C裝置，使C裝置只吸收A裝置中生成的二氧化碳氣體，需在C裝置后添加吸收裝置。 (3)裝置中會有二氧化碳氣體殘留，因此實驗測得的結果會偏低。 (4)反應生成的CO2為(m2-m1)g，則樣品中Na2CO3的質量為106(m2-m1)/44 g，其質量分數(shù)為53(m2-m1)/22m 答案：(1)2H++CO32-====H2O+CO2↑ (2)防止空氣中的水和二氧化碳進入裝置內，引起誤差 (3)裝置中的二氧化碳未能完全被吸收 (4)53(m2-m1)/22m 14．【解析】向Na2CO3溶液中逐漸滴加稀鹽酸時，發(fā)生的反應依次為Na2CO3+HCl====NaCl+NaHCO3 ① NaHCO3+HCl====NaCl+CO2↑+H2O ② (1)a點以前發(fā)生反應①，離子方程式為CO32-+H+====HCO3-。 (2)a點到b點，發(fā)生反應②，離子方程式為 HCO3-+H+====CO2↑+H2O。 (3)根據反應①、②，當n(Cl-)∶n(HCO3-)=2∶1時，Na2CO3先轉化為NaHCO3,然后部分NaHCO3繼續(xù)與HCl反應，所以 解得n(HCl)=4m/3 mol。 答案：(1)CO32-+H+====HCO3- (2)HCO3-+H+====CO2↑+H2O (3)4m/3 【規(guī)律方法】解圖像題三步曲：“一看”、“二想”、“三判斷” (1)“一看”(看圖像)。 ①看面：弄清縱、橫坐標的含義。②看線：弄清線的走向、變化趨勢及線的陡與平。③看點：弄清曲線上點的含義，特別是一些特殊點，如與坐標軸的交點、曲線的交點、折點、最高點與最低點等。④看量的變化：弄清是濃度變化、物質的量的變化還是轉化率的變化。 (2)“二想”。 看完線后聯(lián)想有關的化學方程式。 (3)“三判斷”。 通過分析，依據化學方程式，作出正確判斷。