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第三章自然界中的元素课时1碳的多样性(时间：45分钟分值：100分)一、选择题(本题共7个小题，每题6分，共42分，每个小题只有一个选项符合题意。)1．中科院用CO2合成了可降解塑料聚二氧化碳。下列相关说法合理的是()。A．聚二氧化碳塑料是通过聚合反应制得的B．聚二氧化碳塑料与干冰互为同素异形体C．聚二氧化碳塑料与干冰都属于纯净物D．聚二氧化碳塑料的使用会产生白色污染解析同素异形体是指同种元素形成的不同单质，B错；聚二氧化碳属于高分子化合物，为混合物，C错；聚二氧化碳塑料为可降解塑料，不会造成白色污染，D错。答案A2．(2014·烟台质检)下列叙述可以肯定溶液中大量存在CO2－3的是()。A．加入AgNO3溶液有白色沉淀产生B．加入稀盐酸有无色无味气体产生，该气体可使澄清的石灰水变浑浊C．加入MgCl2溶液有白色沉淀产生，再加入稀盐酸沉淀溶解，并产生可使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体D．加入Ba(OH)2溶液有白色沉淀产生解析A选项中Cl－、SO2－3、SO2－4等均会干扰CO2－3的检验；B选项中也可能存在HCO－3，而不一定是CO2－3；D选项中SO2－4、SO2－3、HCO－3等均会干扰CO2－3的检验。答案C3．向一定浓度的下列物质的澄清溶液中通入过量的CO2气体，最后肯定没有沉淀生成的是()。①Ca(OH)2②Na2CO3③CaCl2④Ca(ClO)2A．①③④B．②③④C．①②③D．①②③④解析向Ca(OH)2、Ca(ClO)2溶液分别通入过量CO2，最终生成Ca(HCO3)2，没有沉淀生成；饱和Na2CO3溶液中通入CO2，会析出NaHCO3晶体；CO2与CaCl2不反应。答案A4．某混合气体G可能含有CO、CO2、SO2、H2O等气体，用a.无水CuSO4，b.澄清石灰水，c.灼热CuO，d.碱石灰，e.酸性品红溶液，f.酸性高锰酸钾溶液等药品可将其一一检出，检出的正确顺序是()。A．G→a→e→b→f→d→cB．G→c→d→b→e→f→aC．G→a→e→f→b→d→cD．G→b→e→f→a→d→c解析首先用无水CuSO4检验水，然后用酸性品红溶液检验SO2，因为SO2和CO2均使澄清石灰水变浑浊，所以应用酸性KMnO4除去SO2后再用澄清石灰水检验CO2，最后用碱石灰干燥剩余气体后，再用灼热CuO检验CO的存在。答案C5．有关纯碱和小苏打的叙述正确的是()。A．等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量稀盐酸反应，NaHCO3产生的CO2多B．等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的同种盐酸反应，NaHCO3消耗的盐酸多C．向NaHCO3溶液中滴入Ba(OH)2溶液无沉淀，而Na2CO3溶液中加入Ba(OH)2溶液出现白色沉淀D．Na2CO3和NaHCO3都既能与酸反应，又能与氢氧化钠反应解析Na2CO3、NaHCO3分别与HCl反应，有关物质的质量关系是：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑106g73g44gNaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑84g36.5g44g显然，等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与盐酸反应，NaHCO3产生的二氧化碳多，Na2CO3消耗盐酸多，故A正确，B不正确；向NaHCO3溶液中滴加Ba(OH)2溶液有如下反应：HCO－3＋OH－===CO2－3＋H2O，CO2－3＋Ba2＋===BaCO3↓，C选项不正确；Na2CO3溶液不与NaOH反应，D选项不正确。答案A6．有3份等质量的小苏打，第1份直接与盐酸恰好完全反应；第2份首先加热，使其部分分解后，再与盐酸恰好完全反应；第3份首先加热，使其完全分解后，再与盐酸恰好完全反应。假若盐酸的物质的量浓度相同，消耗盐酸的体积分别为V1、V2和V3，则V1、V2和V3的大小关系正确的是()。A．V1V2V3B．V1V3V2C．V2V3V1D．V1＝V2＝V3解析3份小苏打质量相等，无论是直接与盐酸反应，还是部分分解或完全分解后与盐酸反应，最终得到的都是NaCl溶液，其中Cl－来自于盐酸，Na＋来自于NaHCO3，3份消耗盐酸的体积相同。答案D7．向含有0.2molNaOH和0.1molBa(OH)2的溶液中持续稳定地通入CO2气体，当通入气体为8.96L(0℃，1.01×105Pa)时立即停止，则这一过程中，溶液中离子的物质的量与通入CO2气体的体积关系图像正确的是(气体的溶解和离子的水解忽略不计)()。解析本题涉及的化学反应方程式：Ba(OH)2＋CO2===BaCO3↓＋H2O①2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O②BaCO3＋CO2＋H2O===Ba(HCO3)2③Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3④当未通入CO2气体时，溶液中离子的物质的量为0.2molNa＋、0.1molBa2＋、0.4molOH－；当通入2.24LCO2气体时，发生反应①，此时溶液中离子的物质的量为0.2molNa＋、0.2molOH－；当通入4.48LCO2时，发生反应②，此时溶液中离子的物质的量为0.2molNa＋、0.1molCO2－3；当通入6.72LCO2时，发生反应④，此时溶液中离子的物质的量为0.2molNa＋、0.2molHCO－3；当通入8.96LCO2时，发生反应③，此时溶液中离子的物质的量为0.2molNa＋、0.1molBa2＋、0.4molHCO－3。对比图像可知选项C正确。答案C二、非选择题(本题共4个小题，共58分)8．(14分)除去下列气体中混有的杂质(括号内为杂质)可采取的方法是：(1)CO(CO2)：_________________________________________________。(2)CO2(CO)：____________________________________________________。(3)CO2(O2)：_____________________________________________________。(4)CO2(SO2)：___________________________________________________。(5)CO2(HCl)：__________________________________________________。(6)CO2(H2S)：___________________________________________________。答案(1)通过盛有浓NaOH溶液的洗气瓶(2)通过盛放灼热CuO的硬质玻璃管(3)通过盛放灼热铜网的硬质玻璃管(4)通过饱和NaHCO3溶液或酸性KMnO4溶液(5)通过饱和NaHCO3溶液(6)通过CuSO4溶液9．(15分)纯碱、烧碱等是重要的化工原料。(1)利用上图所示装置可间接证明二氧化碳与烧碱溶液发生了反应。将A与B连接，打开止水夹，将胶头滴管中的液体挤入烧瓶，此时的实验现象是_________________________________________________________________________________________________________________________________，若其他操作不变，将A与C连接，可观察到的现象是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)向NaOH溶液中通入一定量CO2，结晶后得到白色固体，该白色固体的组成可能是A．NaOH和Na2CO3；B.________________；C．________________；D.________________。(3)设计实验确定(2)中白色固体中存在A项中的阴离子：实验操作实验现象结论(1)取少量白色固体于试管中，加足量水溶解，再加足量BaCl2溶液(2)答案(1)水沿长导管由广口瓶进入烧瓶广口瓶中的长导管口有气泡产生(2)Na2CO3Na2CO3和NaHCO3NaHCO3(3)实验操作实验现象结论产生白色沉淀有CO2－3(2)过滤，取少量滤液于试管中，滴加酚酞滤液变红有OH－10.(14分)X、Y、Z、W四种化合物均由短周期元素组成。其中X含有四种元素，X、Y、Z的焰色反应均为黄色，W为无色无味气体。这四种化合物具有下列转化关系(部分反应物、产物及反应条件已略去)。请回答：(1)W的电子式是________。(2)X与Y在溶液中反应的离子方程式是______________________________。(3)X含有的四种元素之间(二种、三种或四种)可组成多种化合物，选用其中某些化合物，利用下图装置(夹持固定装置已略去)进行实验，装置Ⅲ中产生白色沉淀，装置Ⅴ中可收集到一种无色气体。①装置Ⅰ中反应的化学方程式是__________________________________，装置Ⅱ中物质的化学式是___________________________________。②用X含有的四种元素中的两种组成的某化合物，在催化剂存在下制备并收集纯净干燥的装置Ⅴ中气体，该化合物的化学式是______________，所需仪器装置是________________________________________________________。(从上图选择必要装置，填写编号)(4)向Z溶液中通入氯气，可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质，同时有X生成，该反应的化学方程式是__________________________。解析X、Y、Z、W均由短周期元素组成，X、Y、Z的焰色反应均为黄色，说明均含钠元素，又知X含四种元素，且加热时能分解生成Z，而W为无色无味的气体，说明X为NaHCO3，Z为Na2CO3，W为CO2，则根据转化关系图，Y为NaOH。从而推出(1)、(2)的答案。(3)由装置Ⅲ中产生白色沉淀，装置V中收集的气体密度大于空气，结合装置Ⅰ、Ⅱ的特点推知，装置Ⅰ的圆底烧瓶中所放物质应为Na2CO3(或NaHCO3)，Ⅱ中为Na2O2，从而推知①的答案；因要制取纯净干燥的Ⅴ中气体，即O2，而所用反应物含Na、H、C、O中的某两元素组成的化合物且条件有催化剂，故很容易联想到该化合物为H2O2，所用仪器为Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ；(4)由前面的分析推知Z为Na2CO3，根据题设条件，其与Cl2反应能制得漂白消毒物质，即可联想到NaClO，从而可写出反应的化学方程式。答案(1)(2)HCO－3＋OH－===CO2－3＋H2O(3)①Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋CO2↑＋H2O或2NaHCO3＋H2SO4===Na2SO4＋2CO2↑＋2H2ONa2O2②H2O2Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ(4)2Na2CO3＋Cl2＋H2O===NaClO＋NaCl＋2NaHCO311．(15分)(2013·济南联考)CaCO3广泛存在于自然界，是一种重要的化工原料。大理石主要成分为CaCO3，另外有少量的含硫化合物。实验室用大理石和稀盐酸反应制备CO2气体。下列装置可用于CO2气体的提纯和干燥。完成下列填空：(1)用浓盐酸配制1∶1(体积比)的稀盐酸(约6mol·L－1)，应选用的仪器是________。a．烧杯b．玻璃棒c．量筒d．容量瓶(2)上述装置中，A是________，NaHCO3溶液可以吸收________。(3)上述装置中，B物质是________。用这个实验得到的气体测定CO2的相对分子质量，如果B物质失效，测定结果________(填“偏高”、“偏低”或“不受影响”)。(4)一次性饭盒中石蜡(高级烷烃)和CaCO3在食物中的溶出量是评价饭盒质量的指标之一，测定溶出量的主要实验步骤设计如下：剪碎、称重→浸泡溶解→过滤→残渣