2020高中化学 第3章 自然界中的元素 第1节 碳的多样性 第1课时 多种多样的碳单质 广泛存在的

-1-EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.多种多样的碳单质广泛存在的含碳化合物学习·理解1．下列各组物质，不属于同素异形体的是()A．金刚石和石墨B．白磷和红磷C．Na2O和Na2O2D．氧气和臭氧答案C解析同素异形体是指同种元素形成的不同种单质，Na2O、Na2O2都是化合物，C不正确。2．下列化学式、俗名、分类完全正确的是()选项ABCD化学式Na2CO3NaHCO3NaOHCaCO3俗名烧碱小苏打纯碱生石灰分类盐盐碱盐答案B解析A项，碳酸钠俗称纯碱；C项，氢氧化钠俗称烧碱、苛性钠；D项，生石灰是CaO的俗名。3．下列叙述中，正确的是()A．只含碳元素的物质一定是纯净物B．金刚石和石墨具有相同的空间结构C．石墨转变为金刚石属于物理变化D．C60是一种新的碳单质答案D解析由金刚石、石墨组成的混合物只含碳元素，A错误；由于金刚石、石墨的空间结构不同，才导致二者的物理性质不同，B错误；石墨、金刚石属于不同的物质，二者的相互转化属于化学变化，C错误；C60和石墨都是碳的单质，D正确。4．下列有关Na2CO3和NaHCO3的说法不正确的是()A．NaHCO3在医疗上可用于治疗胃酸过多B．Na2CO3比NaHCO3稳定C．石灰水能与Na2CO3反应，而不能与NaHCO3反应D．与足量盐酸反应得到相同质量的CO2，所用Na2CO3的质量比NaHCO3的要多答案C解析石灰水也能与NaHCO3反应，反应方程式为Ca(OH)2＋2NaHCO3===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，C项错误。5．除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3，可采取的方法是()A．通入过量的二氧化碳气体B．加入适量氢氧化钠溶液C．加入适量澄清石灰水D．加入适量稀盐酸答案A-2-解析二氧化碳与Na2CO3溶液反应生成NaHCO3，可将杂质除去；NaOH与NaHCO3反应生成Na2CO3和H2O，与除杂目的相悖；NaHCO3、Na2CO3均与澄清石灰水反应，且引入了NaOH杂质；NaHCO3、Na2CO3均与稀盐酸反应，且引入了NaCl杂质。6．下列反应的离子方程式中正确的是()A．Na2CO3溶液与Ba(OH)2溶液反应：CO2－3＋Ba2＋===BaCO3↓B．适量NaOH溶液与Ca(HCO3)2溶液反应：HCO－3＋OH－===CO2－3＋H2OC．NaHCO3溶液与盐酸反应：CO2－3＋2H＋===CO2↑＋H2OD．NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应：CO2－3＋Ca2＋===CaCO3↓答案A解析A项正确；B项反应为2NaOH＋Ca(HCO3)2===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，离子方程式为2OH－＋Ca2＋＋2HCO－3===CaCO3↓＋CO2－3＋2H2O；C项应为HCO－3＋H＋===CO2↑＋H2O；D项NaHCO3与CaCl2不反应。7．某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如图所示。(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验，能够达到实验目的的是(填装置序号)________。(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为___________________________________________________________________；与实验Ⅲ相比，实验Ⅳ的优点是(填选项序号)________。A．Ⅳ比Ⅲ复杂B．Ⅳ比Ⅲ安全C．Ⅳ比Ⅲ操作简便-3-D．Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而Ⅲ不行(3)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中装入的固体最好是(填化学式)______________________________________________。答案(1)Ⅱ(2)2NaHCO3=====△Na2CO3＋H2O＋CO2↑D(3)NaHCO3解析(1)Na2CO3、NaHCO3均能与盐酸反应生成使澄清石灰水变浑浊的CO2，但NaHCO3比Na2CO3反应快，因此装置Ⅱ能鉴别Na2CO3和NaHCO3。(2)NaHCO3受热发生分解反应：2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2O，但Na2CO3受热不易分解。(3)酒精灯火焰直接加热试管A，因此试管B中盛放NaHCO3，更能说明稳定性Na2CO3＞NaHCO3。应用·实践8．下列有关同素异形体的判断不正确的是()A．金刚石、石墨、C60互为同素异形体B．O2、O3互为同素异形体C．S2、S4互为同素异形体D．H＋、H2互为同素异形体答案D解析同素异形体——同种元素组成的不同单质互为同素异形体。根据同素异形体的概念金刚石、石墨、C60均为碳元素组成的不同单质，A项正确。O2、O3均为氧元素组成的不同单质，B项正确。S2、S4均为硫元素组成的不同单质，C项正确。H＋不是单质，D项错误。9．能证明金刚石和石墨属于同素异形体的客观事实是()A．两者都有较高的熔点B．两者化学性质都很稳定C．等质量的金刚石、石墨完全燃烧后只得到等质量的二氧化碳D．两者都易导电答案C解析金刚石不导电，D项与客观事实不符；等质量的金刚石、石墨完全燃烧生成等质量的CO2，可说明两者均为碳元素组成的单质。10．下列可用于验证碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法及现象是()A．加热时有气体放出B．溶于水后滴加澄清石灰水，有白色沉淀生成C．滴加盐酸时有气泡放出D．溶于水后滴加BaCl2稀溶液，有白色沉淀生成-4-答案D解析A项，加热时碳酸氢钠易分解，而碳酸钠较稳定，不能检验碳酸氢钠中是否混有碳酸钠，A项错误；B项，碳酸钠和碳酸氢钠都可与澄清石灰水反应生成白色沉淀，B项错误；C项，二者均能与盐酸反应生成二氧化碳气体，C项错误；D项，加入氯化钡溶液，只有碳酸钠能与之反应生成白色沉淀，D项正确。11．如下图所示，A、B是两个完全相同的装置，分别装有10mL相同浓度的盐酸，某学生分别在A、B的侧管中装入1.06gNa2CO3和0.84gNaHCO3，然后将两个侧管中的物质同时倒入各自的试管中，下列叙述正确的是()A．A装置的气球膨胀得快B．若最终两气球体积相同，则盐酸的浓度一定大于或等于2mol·L－1C．若最终两气球体积不同，则盐酸的浓度一定小于或等于1mol·L－1D．最终两试管中Na＋、Cl－的物质的量分别相等答案B解析Na2CO3和NaHCO3分别与等浓度的盐酸反应，后者反应更剧烈，放出气体的速率更大，故B装置的气球膨胀得快，A错误。Na2CO3和NaHCO3的物质的量相同，均为0.01mol，当盐酸足量，即盐酸的浓度大于或等于2mol·L－1时，最终两气球体积相同，B项正确；当盐酸不足，即盐酸的浓度小于2mol·L－1时，A装置气球的体积小于B装置气球的体积，C错误。A装置试管中Na＋的物质的量是B装置试管中Na＋的物质的量的2倍，但两试管中Cl－的物质的量相等，D错误。12．现有25mL2mol·L－1的Na2CO3溶液和75mL1mol·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，产生的气体体积(标准状况下)()A．均为0.84LB．均为0.56LC．①＞②D．①＜②答案C解析此题主要涉及反应物的用量问题，当盐酸少量时，一开始没有气体生成；当盐酸过量时，一开始便有气体生成。根据题目中的数据求出n(Na2CO3)＝0.05mol，n(HCl)＝0.075mol。将Na2CO3溶液逐滴滴入稀盐酸中，发生反应Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑，产生的气体体积(标准状况下)为0.075mol×12×22.4L·mol－1＝0.84L。将稀盐酸逐滴滴入Na2CO3-5-溶液中，发生反应：Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O。开始时无气体生成，只有在Na2CO3全部转化成NaHCO3后，再滴加盐酸才有气体放出。计算过程如下：Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl0.05mol0.075mol0.05molNaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O0.05mol0.025mol0.025mol则产生的气体体积(标准状况下)为0.025mol×22.4L·mol－1＝0.56L。13．将0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1mol·L－1的稀盐酸。下列图像能正确表示加入稀盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是()答案C解析配成的混合溶液中NaOH、Na2CO3分别为0.01mol，滴加稀盐酸时，先与NaOH反应，消耗0.01molHCl，然后与Na2CO3反应生成NaHCO3，消耗0.01molHCl，再与NaHCO3反应生成CO2，消耗0.01molHCl，生成0.01molCO2，C项正确。14．欲除去下列物质中的少量杂质，请回答下列问题：(1)除去Na2CO3固体中的NaHCO3，方法是____________，反应方程式为____________________________。(2)除去CO2中的HCl，方法是_______________________________________，反应方程式为______________________________。(3)除去NaOH溶液中的Na2CO3，方法是______________________，反应方程式为__________________________________________。(4)除去NaHCO3溶液中的Na2CO3，方法是____________________________，反应方程式为____________________________________________。-6-答案(1)加热2NaHCO3=====△Na2CO3＋H2O＋CO2↑(2)将气体通过饱和NaHCO3溶液，再用浓硫酸干燥NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O(3)加入适量澄清石灰水，过滤Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH(合理即可)(4)向溶液中通入足量CO2Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3解析(1)除去Na2CO3固体中的NaHCO3可采取加热的方法使NaHCO3分解。(2)除去CO2中的HCl，可将混合气体通过饱和碳酸氢钠溶液。(3)除去NaOH溶液中的Na2CO3，可加入适量Ca(OH)2溶液，将Na2CO3转化为CaCO3，过滤即可。(4)向溶液中通入足量CO2，将Na2CO3转化为NaHCO3，即可除去杂质Na2CO3。迁移·创新15．取A、B两份物质的量浓度相等、体积均为50mL的NaOH溶液，分别通入一定量的CO2后，再分别稀释为100mL。(1)向NaOH溶液中通入一定量的CO2后，溶液中的溶质的组成可能是①________；②________；③________；④________。(2)向稀释后的溶液中分别逐滴加入0.1mol·L－1的盐酸，产生的CO2的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图所示：①分别加入过量的盐酸后，溶液中的溶质是________，原NaOH溶液的物质的量浓度是________。②A曲线表明，原NaOH溶液通入CO2后，所得溶液中的溶质是________，与盐酸反应产生CO2的最大体积是________mL(标准状况)。③B曲线表明，原NaOH溶液通入CO2后，所得溶液中的溶质是________，其物质的量之比为________。答案(1)①NaOH和Na2CO3②Na2CO3③Na2CO3和NaHCO3④NaHCO3(2)①NaCl和HCl0.15mol·L－1②NaOH和Na2CO333.6③Na2CO3和NaHCO31∶1解析(1)根据反应CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O或NaOH＋CO2===NaHCO3，即NaOH――→少量CO2N