1、第 2 课时 碳及其化合物间的转化课后篇巩固提升A 组 基础巩固1.地球大气中的 CO2、CH 4 等气体含量上升,会使地球表面温度升高,即产生“温室效应”,下列说法不正确的是( )A.控制温室气体排放,遏制全球变暖趋势是社会可持续发展的保障B.CH4 是目前全球变暖的最主要温室气体C.大气中 CO2 含量猛增 ,会破坏自然界中碳及其化合物的平衡D.遏制全球变暖趋势的最有效措施是减少使用化石燃料解析 目前导致全球变暖的最主要温室气体是 CO2。答案 B2.对于碳及其化合物间转化的说法中,正确的是( )A.大气中 CO2 含量的剧增,对自然界中碳及其化合物间的平衡没有影响B.木炭燃烧过程中,存在
2、碳单质、 CO 和 CO2 之间的转化C.碳的氧化物间的相互转化不属于氧化还原反应D.含碳的无机化合物和有机化合物之间存在着严格的界限,无机化合物不能合成有机化合物答案 B3.要除去 CO2 气体中的 CO,常用的方法是( )A.通过澄清石灰水B.通过燃烧的炭层C.通过水D.通过灼热的 CuO 粉末解析 CO 不同于 CO2 的性质是它具有还原性,要除去 CO 应选氧化性的物质与之反应,将其耗尽,CuO 具有氧化性,且反应后会生成 CO2。答案 D4.将 CO2 气体通入 CaCl2 溶液,若要有白色沉淀产生,可加入的试剂是 ( )A.硫酸氢钾溶液 B.碳酸氢钙溶液C.氯水 D.氢氧化钠溶液解
3、析 只有将 CO2 通入碱性溶液中,才能生成 C ,并与 Ca2+结合形成 CaCO3 沉淀; 而 A、C2-3项中的溶液均显酸性,不能形成 C ;碳酸氢钙中虽然有大量的 Ca2+和 HC ,但 C 的量2-3 -3 2-3仍然很少,无法形成 CaCO3 沉淀。答案 D5.无色气体 X 与灼热的炭反应得到一种无色气体 Y,Y 与灼热的氧化铜反应又得到无色气体X,则 X、Y 分别是( )A.O2、CO 2 B.CO2、COC.CO、CO 2 D.O2、CO解析 根据无色气体 X 和灼热的炭反应生成的无色气体 Y 能与灼热的氧化铜反应,则 Y 不可能是 O2,也不会是 CO2,从而可确定 Y 是
4、CO,再由 X+C CO 可推出 X 是 CO2。答案 B6.向 Na2CO3 溶液中逐滴加入稀盐酸,直到不再生成 CO2 气体为止 ,则该过程中,溶液中的 HC浓度变化趋势为( )-3A.逐渐减小B.先逐渐增大,而后减小C.逐渐增大D.先逐渐减小,而后增大解析 首先发生反应 C +H+ HC ,所以溶液中 HC 的浓度逐渐增大,当所有的 C2-3 -3 -3转化为 HC 后,又发生反应 HC +H+ H2O+CO2,所以溶液中 HC 的浓度又减小。2-3 -3 -3 -3答案 B7. 导学号 50534098 可以说明溶液中大量存在 C 的理由是( )2-3A.加入 AgNO3 溶液有白色沉
5、淀产生B.加入盐酸有无色无味气体产生C.加入 MgCl2 时有白色沉淀产生,再加稀盐酸,沉淀溶解,放出使澄清石灰水变浑浊的无色气体D.加入 Ba(OH)2 溶液有白色沉淀产生,再加入稀盐酸,沉淀溶解,且产生可使澄清石灰水变浑浊的无色气体解析 与 AgNO3 溶液反应能生成白色沉淀的有 Cl-、S 、C 等离子,A 不能证明;B 、D2-4 2-3选项中 HC 也会产生同样现象 ;C 项可以排除 HC 的干扰 ,HC 与 Mg2+不会生成沉淀,-3 -3 -3所以应选 C。答案 C8. 导学号 50534099 将 0.4 g NaOH 和 1.06 g Na2CO3 混合并配成溶液,向溶液中滴
6、加 0.1 molL-1 稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成 CO2 的物质的量的关系的是( )解析 滴加盐酸先发生反应:OH -+H+ H2O,再发生反应:C +H+ HC ,最后发生反应:2-3 -3HC +H+ CO2+H2O,故 B 项错误;因 n(OH-)=n(C )=0.01 mol,故加入 0.2 L 盐酸后开始-3 2-3有气体生成,C 项正确。答案 C9.假设下图所示装置中的反应是完全进行的:(1)分别写出 A、B 、C 装置中的化学方程式: 、 、 ; (2)若 D 装置中的澄清石灰水是少量的,将可能观察到的现象是 ; 用化学方程式解释上述现象: 。 解析 Ca
7、CO3 在高温下分解生成 CO2 和 CaO、C 和 CO2 在高温下发生反应CO2+C 2CO,CO 在高温下可还原 Fe2O3 生成单质铁,同时还生成 CO2。CO 2 通入澄清石灰水中先生成 CaCO3 沉淀,CO 2 过量时沉淀又溶解。答案 (1)CaCO3 CO2+CaO CO 2+C 2CO 3CO+Fe 2O3 2Fe+3CO2(2)生成白色沉淀后又逐渐溶解 CO 2+Ca(OH)2 CaCO3+H2O,CaCO3+CO2+H2O Ca(HCO3)210.A、B、C 、 D、E、F 六种物质都含有钠元素,A、B 、C 、D 与盐酸反应均生成 E,此外 B还生成一种可燃性气体。而
8、C、D 还生成一种无色无味气体 H,该气体能使澄清石灰水变浑浊。D 与 A 可反应生成 C,F 与 H 也可反应生成 C 和另一种无色无味气体。请回答下列问题:(1)写出 A、B、 C、D、E、F 的化学式:A ,B ,C ,D ,E ,F 。 (2)写出 F 与 H 反应的化学方程式: 。 (3)写出下列反应的离子方程式:D+盐酸 。 B+水 。 解析 能使澄清石灰水变浑浊的气体 H 是 CO2,钠的化合物与盐酸反应生成的是 NaCl,故 E 为NaCl;C、D 与盐酸反应除生成 NaCl 外,还生成 CO2,故 C、 D 为 Na2CO3 和 NaHCO3,又知 D与 A 可生成 C,则
9、D 为 NaHCO3,A 为 NaOH;F 与 CO2 生成 Na2CO3 和一种气体,可知 F 为Na2O2,B 与盐酸生成 NaCl 和可燃性气体,知 B 为 Na。答案 (1)NaOH Na Na 2CO3 NaHCO 3 NaCl Na 2O2(2)2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2(3)HC +H+ H2O+CO2-32Na+2H 2O 2Na+2OH-+H211.为探究 CO2 与 NaOH 溶液发生了化学反应,甲、乙、丙三位同学设计了下列三种实验装置,如下图所示,请回答下列问题:(1)请写出 CO2 与足量 NaOH 溶液发生反应的离子方程式: 。 (2)选择任意一种实
10、验装置,简述预计出现的实验现象,并解释产生该实验现象的原因。你选择的实验装置是 ,实验现象是 ,产生该实验现象的原因是 。 解析 (1)CO2 与足量 NaOH 溶液发生的反应为 CO2+2NaOH Na2CO3+H2O,将此化学方程式改写为离子方程式即可;(2)甲、乙、丙三个实验均是利用 CO2 与 NaOH 反应后,导致装置内压强减小,而发生一系列现象。答案 (1)CO2+2OH- C +H2O2-3(2)甲 试管内液面上升,烧杯内的液面下降 二氧化碳与氢氧化钠溶液反应 ,使试管内气体压强减小,液体被压入试管中(或乙 气球胀大 二氧化碳与氢氧化钠溶液反应,使锥形瓶内气体压强减小,大气压使气
11、球胀大或丙 烧杯内的水流入锥形瓶中 二氧化碳与氢氧化钠溶液反应,使锥形瓶内气体压强减小,大气压将液体压入锥形瓶)B 组 能力提升1.下列是某兴趣小组根据教材实验设计的一个能说明 Na2CO3 和 NaHCO3 热稳定性的套管实验。请观察如图所示实验装置并研究实验原理,其中分析错误的是( )A.甲为小苏打,乙为纯碱B.要证明碳酸氢钠受热能产生水,可在小试管内塞上沾有无水硫酸铜粉末的棉花球C.整个实验过程中都没有发现 A 烧杯的澄清石灰水变浑浊D.加热不久就能看到 A 烧杯的澄清石灰水变浑浊解析 要判断碳酸氢钠和碳酸钠的热稳定性,则碳酸氢钠在小试管,碳酸钠在大试管,大试管直接加热,温度较高,如温度
12、较高的不分解,而加热温度较低的物质分解,即可判断稳定性强弱,故甲为碳酸氢钠、乙为碳酸钠,A 正确;白色的无水硫酸铜遇到水显示蓝色,可证明碳酸氢钠受热能产生水,因此在小试管内塞上沾有无水硫酸铜粉末的棉花球,如果变蓝则可证明碳酸氢钠受热能产生水,B 正确;碳酸钠较稳定,加热过程中不会分解 ,则连接 A 烧杯的试管中不会产生二氧化碳,所以 A 烧杯的澄清石灰水不会变浑浊 ,C 正确,D 错误。答案 D2.120 mL 含有 0.20 mol 碳酸钠的溶液和 200 mL 盐酸,不管将前者滴加入后者,还是将后者滴加入前者,都有气体产生,但最终生成的气体体积不同,则盐酸的浓度合理的是( )A.2.0 m
13、olL-1 B.1.5 molL-1C.0.18 molL-1 D.0.24 molL-1解析 若碳酸钠恰好与盐酸反应生成碳酸氢钠,则盐酸的浓度为 1.0 molL-1;若碳酸钠恰好与盐酸反应生成二氧化碳,则盐酸的浓度是 2.0 molL-1。由于最终生成的气体体积不同,所以只能是介于二者之间。答案 B3.已知 NaHCO3 的溶解度较小。在饱和的 NH3 和 NaCl 的混合溶液中通入 CO2,可析出NaHCO3(固体):NaCl+NH 3+CO2+H2O NaHCO3+NH4Cl。据此,我国杰出的化学家侯德榜设计出了生产纯碱的方法:饱和 NaCl(溶液) NaHCO3 Na2CO3这种方法
14、被人们称为侯氏制碱法,打破了帝国主义对我国经济的一种封锁,大长了中国人的民族志气。试回答下列问题:(1)写出由 NaHCO3 固体制取 Na2CO3 的化学方程式: 。 (2)如果 Na2CO3(固体)中混有 NaHCO3(固体),应如何除去? (写出方法);如果 NaHCO3(溶液)中混有 Na2CO3(溶液), 应如何除去? (写出化学方程式)。 (3)某课外活动小组,接受实验室的任务,用 Na2CO3 制取 NaOH 固体,提供的原料只有纯碱和石灰石。请将你的实验方案用流程图表示出来: 。 解析 除去 Na2CO3 固体中的 NaHCO3,可用加热的方法使 NaHCO3 分解生成 Na2
15、CO3;除去NaHCO3 溶液中的 Na2CO3,可通入 CO2,将 Na2CO3 转化为 NaHCO3。实验室制取 NaOH,可用Na2CO3 溶液和 Ca(OH)2 溶液反应 :Na2CO3+Ca(OH)2 CaCO3+2NaOH,过滤可得 NaOH 溶液,然后蒸干可得 NaOH 固体。答案 (1)2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2(2)加热 Na 2CO3+H2O+CO2 2NaHCO3(3)石灰石 氧化钙 氢氧化钙 氢氧化钠溶液 氢氧化钠固体4.将一定体积的 CO2 通入一定浓度的 NaOH 溶液中,为了测定反应后所得溶液的成分,向该溶液中逐滴加入 1 molL-1 的盐酸。
16、所加入盐酸的体积与产生二氧化碳气体体积(标准状况)的关系如图所示。(1)写出 OA 段所发生反应的离子方程式: 。 (2)当加入 35 mL 盐酸时,所产生的二氧化碳的体积(标准状况 )是 mL。 (3)溶液中所含的溶质有 ,其物质的量之比为 。 解析 由图像所示消耗的盐酸的体积和产生的 CO2 的体积间的关系可知,此溶液的溶质是NaOH、Na 2CO3。OA 段 H+先与 OH-反应生成 H2O,再与 C 反应生成 HC 。AB 段发生2-3 -3反应的离子方程式为 H+HC CO2+H2O,当加入 35 mL 盐酸时产生的 n(CO2)=(35-25)-310-3 L1 molL-1=0.01 mol,则 V(CO2)=224 mL。由H+C HC ,HC +H+ H2O+CO2,知 n(C )=nAB(H+)=(45-25)10-3 L1 molL-2-3 -3 -3 2-31=0.02 mol,n(OH-)=25-(45-25)10-3 L1 molL-1=0.005 mol,所以 n(NaOH)n(Na 2CO3)=n(OH-)n(C )=0.005 mol0.02 mol=14。2-3答案 (1)H+OH- H2O、C +H+ HC2-3 -3(2)224(3)NaOH、Na 2CO3 14