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课时提能演练(九)
(45分钟 100分)
一、选择题(本题包括10小题，每小题6分，共60分)
1.(2021·榆林模拟)科学家在不断深化的争辩中,发觉了一系列新的碳单质,对碳单质的争辩已进展成一门独立的科学——碳科学。下列关于碳单质的叙述正确的是( )
A.碳的各种单质互称为碳的同素异形体
B.碳元素的各种单质结构虽然不同,但性质差别不大
C.碳元素的单质性质不同,其用途相同
D.碳元素的单质只有金刚石、石墨和C60
2.下列有关说法正确的是( )
A.(2011·福建高考)CO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体
B.(2011·山东高考)14C可用于文物鉴定，14C与12C互为同素异形体
C.(2011·山东高考)CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在
D.在含CO32-、Na+、CH3COO-的溶液中通入大量CO2，CO32-浓度减小
3.将106 g的Na2CO3和84 g NaHCO3都经充分强热后，再分别跟足量的盐酸反应。下列说法错误的是( )
A.消耗盐酸一样多
B.整个反应过程，放出CO2的总量一样多
C.后者生成的NaCl是前者的一半
D.后者消耗盐酸是前者的一半
4.(2022·泉城模拟)如图是碳循环中的一部分。下面对该图示的理解不正确的是( )
A.2009年哥本哈根会议争辩的议题主要涉及反应①
B.反应②是在植物体内完成的
C.反应③是造成大气中CO2浓度渐渐上升的主要缘由
D.反应④⑥是人为缓解温室效应的措施
5.用如图装置来分别CO2和CO混合气体并干燥,图中a、c、d为止水夹,b为分液漏斗活塞,通过Y形管和止水夹分别接两个球胆,现装置内空气已排尽,为使试验成功,甲、乙、丙分别盛放的试剂为( )
甲
乙
丙
A
饱和NaHCO3溶液
12 mol·L-1盐酸
18.4 mol·L-1H2SO4
B
饱和Na2CO3溶液
2 mol·L-1H2SO4
饱和NaOH溶液
C
饱和NaOH溶液
2 mol·L-1H2SO4
18.4 mol·L-1H2SO4
D
18.4 mol·L-1H2SO4
饱和NaOH溶液
18.4 mol·L-1H2SO4
6.碳酸钠俗称纯碱，下列对其性质的描述中，正确且与“碱”相关的是( )
A.能与盐酸反应产生气体
B.能与澄清石灰水反应产生白色沉淀
C.水溶液能使紫色石蕊试液变红
D.水溶液能使酚酞呈红色
7.(2021·龙岩模拟)苏打水是碳酸氢钠的水溶液,医学上外用可消毒杀菌,饮用可调整人体内的酸碱平衡,转变酸性体质。自然苏打水除含有碳酸氢钠外,还含有多种微量元素,因此是上好的饮品。下列关于苏打水的说法正确的是( )
A.碳酸氢钠的俗名是苏打,碳酸钠的俗名是小苏打
B.苏打水显弱碱性,其缘由是 C+H2OHC+OH-
C.苏打水中和胃酸的离子方程式为 HC+H+===CO2↑+H2O
D.加热苏打水,碳酸氢钠会分解释放出CO2
8.(2022·厦门模拟)往含0.2 mol NaOH和0.1 mol Ca(OH)2的溶液中持续稳定地通入CO2气体，当通入气体的体积为6.72 L(标准状况下)时马上停止，则在这一过程中，溶液中离子数目和通入CO2气体的体积关系正确的图像是(气体的溶解忽视不计)( )
9. (2011·海南高考改编)“碳捕获技术”是指通过确定的方法将工业生产中产生的CO2分别出来并利用。如可利用NaOH溶液来“捕获”CO2，其基本过程如图所示(部分条件及物质未标出)。
下列有关该方法的叙述中不正确的是( )
A.能耗大是该方法的一大缺点
B.整个过程中，可以循环利用的物质是CaO和NaOH
C.“反应、分别”环节中，分别物质的基本操作是蒸发结晶、过滤
D.该方法可削减碳排放，捕获到的CO2还可用来制备甲醇等产品
10.(易错题)有两种试验操作：①向1 L 1 mol·L－1 Na2CO3溶液中逐滴加入
200 mL 6 mol·L－1盐酸；②向 200 mL 6 mol·L－1盐酸中逐滴加入1 L
1 mol·L－1Na2CO3溶液。在相同状况下产生的气体体积( )
A.相同 B.操作①多
C.操作②多 D.无法推断
二、非选择题(本题包括3小题，共40分)
11.(12分)(2022·重庆高考)金刚石、SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性,应用广泛。
(1)碳与短周期元素Q的单质化合仅能生成两种常见气态化合物,其中一种化合物R为非极性分子,碳元素在周期表中的位置是________,Q是__________,R的电子式为__________。
(2)确定条件下,Na还原CCl4可制备金刚石,反应结束冷却至室温后,回收其中的CCl4的试验操作名称为_________,除去粗产品中少量钠的试剂为___________。
(3)碳还原SiO2制SiC,其粗产品中杂质为Si和SiO2,现将20.0 g SiC粗产品加入到过量的NaOH溶液中充分反应,收集到0.1 mol氢气,过滤得SiC固体11.4 g,滤液稀释到1 L,生成氢气的离子方程式为______________________________,
硅酸盐的物质的量浓度为_____________。
(4)下列叙述正确的有________(填序号)。
①Na还原CCl4的反应、Cl2与H2O的反应均是置换反应
②水晶、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同
③Na2SiO3溶液与SO3的反应可用于推断Si与S的非金属性强弱
④钠、锂分别在空气中燃烧,生成的氧化物中阴阳离子数目比均为1∶2
12.(14分)现有A、B、C、D四种化合物都含钾元素，A、B、C和足量的盐酸反应后，均可生成D；若将固体C加热后可生成A和无色无毒的气体E，该气体能使澄清石灰水变浑浊；若在A溶液中通入足量E，可生成C；若B与C的溶液混合可生成A。请回答下列问题。
(1)推断A、B、C、D的化学式：
A： ；B： ；
C： ；D： 。
(2)A溶液中通入足量E反应的离子方程式为_____________________________。
(3)B溶液与C溶液反应的离子方程式为_________________________________。
13.(14分)(探究题)为了证明一氧化碳具有还原性，有人设计了下列试验：
(1)装置B中最适宜的试剂是__________________________________________。
(2)装置D中发生反应的化学方程式是__________________________________。
(3)必需用装置C除去气体中水蒸气的理由是____________________________。
(4)若依据F中石灰水变浑浊的现象也能确定CO具有还原性，应在上图中装置______与 之间连接下列装置中的 (填序号)。
答案解析
1.【解析】选A。碳的不同单质原子间的排列方式不同,物理性质差别较大,化学性质相像,如金刚石和石墨燃烧最终均生成CO2;金刚石、石墨和C60只是三种主要的碳单质。
2. 【解析】选D。N2不是造成温室效应的气体，A错；14C和12C互为同位素，B错；NO在空气中易被氧化，C错；在含的溶液中通入CO2，故浓度减小，D正确。
3. 【解析】选A。84 g NaHCO3加热后生成53 g Na2CO3，为106 g Na2CO3的一半，盐酸用量多少可依据Na＋与Cl－相等推断，前者Na＋是后者的2倍。
4. 【解析】选C。2009年哥本哈根气侯会议的议题重点是削减CO2的排放，A正确；CO2转化成糖类主要是通过植物光合作用完成的，B正确；造成大气中CO2含量上升的主要缘由是化石燃料燃烧，C不正确；CO2转化成干冰及CO2转化成碳酸盐是削减大气中CO2含量人为缓解温室效应的重要举措，D正确。
5.【解析】选C。分别CO2和CO应当先把CO2吸取,干燥后用一个球胆收集CO,然后再用酸制出CO2,干燥后用另一个球胆收集,故丙装置中确定是浓硫酸
(18.4 mol·L-1H2SO4),另外,饱和NaHCO3溶液不能吸取CO2,用饱和Na2CO3溶液吸取CO2,再用酸制CO2时会转变CO2的量,且吸取效果不如饱和NaOH溶液,故选C。
6. 【解析】选D。能与盐酸反应产生气体及能与澄清石灰水反应产生白色沉淀均是纯碱的性质，但与纯碱显碱性无关，A、B均错误。纯碱溶液能使紫色石蕊试液变蓝，C项错误，D项正确。
7.【解析】选C。碳酸钠的俗名是苏打,碳酸氢钠的俗名是小苏打,A不正确;苏打水显弱碱性的缘由是HC+H2OH2CO3+OH-,B不正确;碳酸氢钠在水溶液中不分解,D不正确。
8. 【解析】选D。0.2 mol NaOH和0.1 mol Ca(OH)2总共含有的离子的物质的量为0.7 mol，向该混合溶液中通入CO2，先发生反应CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O，0.1 mol Ca(OH)2与0.1 mol CO2发生反应生成CaCO3，溶液中的离子物质的量变为0.4 mol。连续通入CO2，CO2+2NaOH====Na2CO3+H2O，0.2 mol NaOH消耗
CO2 0.1 mol，生成Na2CO3 0.1 mol，此时溶液中离子物质的量为0.3 mol。NaOH反应完后，通入CO2，CO2与Na2CO3反应，Na2CO3+CO2+H2O====2NaHCO3，0.1 mol Na2CO3消耗CO2 0.1 mol，此时溶液中的离子物质的量变为0.4 mol，所以符合题目要求的图像为D项。
9. 【解题指南】解答本题留意以下两点：
(1)留意各物质的流向，明确各装置中发生的反应。
(2)联系反应条件和试验操作综合分析。
【解析】选C。将流程图细化为下图，问题可迎刃而解。
碳酸钙需要高温才能分解，故A正确；循环利用的应当有CaO和NaOH 两种物质，故B正确；“反应、分别”环节中，分别的是NaOH溶液和碳酸钙沉淀的混合物，只需过滤即可，用不到蒸发结晶，故C错误；D选项中甲醇工业上可用CO2制备，故D正确。
10. 【解析】选C。本题中n(Na2CO3)＝1 mol，n(HCl)＝1.2 mol。操作①：将盐酸缓慢滴入Na2CO3溶液中，先发生第一步反应：Na2CO3＋HCl====NaHCO3＋NaCl，当n(HCl)＞n(Na2CO3)后，才发生其次步反应：NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O。第一步HCl剩余0.2 mol，则其次步产生0.2 mol CO2。在操作②中，盐酸始终处于相对过量状态，按Na2CO3＋2HCl====2NaCl＋CO2↑＋H2O进行反应，盐酸全部反应消耗0.6 mol Na2CO3，产生0.6 mol CO2。
【误区警示】本题易错选A。主要缘由是由于认为①和②中盐酸的物质的量相等而与等量的Na2CO3反应产生的CO2相等而导致错误。
11.【解题指南】解答本题时应留意以下四点:
(1)钠与水或乙醇反应。
(2)硅与二氧化硅都能与氢氧化钠溶液反应。
(3)分子晶体和原子晶体的微粒间的作用力不同。
(4)元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,反之亦然。
【解析】(1)能与碳生成两种气态化合物的元素为氧,两种产物是一氧化碳和二氧化碳,其中二氧化碳是非极性分子,依据元素的原子结构示意图可以确定元素在周期表中的位置。
(2)依据信息推断两者反应后的产物为氯化钠和金刚石,均不溶于四氯化碳,因此要将四氯化碳从反应体系中分别,应当用过滤的方法;金刚石的性质较为稳定,而金属钠能与水或者乙醇反应,因此加入水或者是乙醇就能将金刚石中的金属钠除去。
(3)粗产品中能与氢氧化钠反应的是硅和二氧化硅,产物都有硅酸钠,而硅和氢氧化钠反应还有氢气生成,由生成氢气的量和固体物质削减的量可以确定粗产品中硅和二氧化硅的量,依据硅元素守恒可以确定稀释后硅酸钠的浓度。
(4)
选项
具体分析
结论
①
氯气与水反应,产物中没有单质生成,不属于置换反应
错误
②
水晶是原子晶体,熔化时破坏共价键,干冰是分子晶体,熔化时破坏分子间作用力
错误
③
三氧化硫与水反应生成硫酸,硫酸与硅酸钠反应生成硫酸钠与硅酸,属于强酸制弱酸,硫酸和硅酸都属于非金属元素最高价氧化物对应的水化物,其强弱代表了非金属性的强弱
正确
④
钠在空气中燃烧生成过氧化钠,锂在空气中燃烧生成氧化锂,两者化学式中都有一个阴离子(和O2-)和两个阳离子
正确
答案:(1)第2周期第ⅣA族 氧(或O)
(2)过滤 水(或乙醇)
(3)Si+2OH-+H2O====Si+2H2↑ 0.17 mol·L-1 (4)③④
12. 【解题指南】该题的突破口是C加热后生成A和E，E能使澄清石灰水变浑浊，再结合B与C反应生成A，可推出各物质。
【解析】气体E能使澄清石灰水变浑浊，为CO2，C为KHCO3，A为K2CO3；B与KHCO3溶液混合可生成K2CO3，B为KOH，A、B、C和足量的盐酸反应后，均可生成D，D为KCl。
答案：(1)K2CO3 KOH KHCO3 KCl
(2)CO＋CO2＋H2O====2HCO
(3)OH－＋HCO====H2O＋CO
【方法技巧】推断题的解题思路
先扫瞄整体，找出突破口，依据相关学问做出假设，全面分析，验证确认。解题的关键是认真审题，记清常见物质的性质，依据某些物质的特性来确定突破口，顺藤摸瓜，进而完成未知物质的推断。
13.【解题指南】解答本题留意以下两点：
(1)该试验的原理：先制取纯洁、干燥的CO2，再用C将CO2还原为CO，利用CO的还原性来检验CO的存在。
(2)留意排解水蒸气对试验的干扰。
【解析】(1)装置B用来除去HCl，最适宜的试剂是饱和NaHCO3溶液。
(2)装置D中发生反应的化学方程式是
CO2＋C2CO。
(3)水蒸气进入D中在高温下能跟碳反应产生H2，H2也能使CuO还原，故不能证明CO具有还原性，所以必需用装置C除去气体中的水蒸气。
(4)若依据F中石灰水变浑浊的现象也能确定CO具有还原性，应在上图中装置D与E之间连接装置④，以除去其中的CO2。
答案：(1)饱和NaHCO3溶液
(2)CO2＋C2CO
(3)水蒸气进入D中在高温下能跟碳反应产生H2，H2也能使CuO还原，不能证明CO具有还原性
(4)D E ④
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