精修版魯科版化學(xué)必修一自測卷：3.1 碳的多樣性含答案

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1、 精品資料 基礎(chǔ)演練 1．下列敘述中，正確的是(　　) A．由碳單質(zhì)組成的物質(zhì)一定是純凈物 B．金剛石和石墨具有相似的化學(xué)性質(zhì) C．石墨轉(zhuǎn)化成金剛石不屬于化學(xué)變化 D．C60是碳元素的一種同素異形體 解析：由碳元素組成的單質(zhì)有多種，如金剛石、石墨、C60等，都是碳元素的同素異形體。它們在化學(xué)性質(zhì)上相似，在物理性質(zhì)上有很大差別，由它們組成的物質(zhì)是混合物。故正確答案為B、D項。 答案：BD 2．將過量CO2氣體通入下列溶液中，聯(lián)系所學(xué)知識推測最終會出現(xiàn)渾濁的是(　　) A．CaCl2溶液 B．飽和Na2CO3溶

2、液 C．澄清石灰水 D．CuSO4溶液 解析：CaCl2、CuSO4是強酸形成的鹽，都不能與CO2反應(yīng)；C項中的Ca(OH)2與過量的CO2反應(yīng)生成可溶性的Ca(HCO3)2；B項中的Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，溶解度Na2CO3＞NaHCO3，有晶體析出，即出現(xiàn)渾濁。 答案：B 3．有關(guān)Na2CO3和NaHCO3，下列敘述錯誤的是(　　) A．相同質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3與足量鹽酸反應(yīng)，在相同條件下Na2CO3產(chǎn)生的CO2體積大 B．將石灰水加入NaHCO3溶液中，不產(chǎn)生沉淀，加入Na2CO3溶液中，產(chǎn)生白色沉淀 C．向Na2CO3飽和溶

3、液中通入足量CO2，會出現(xiàn)渾濁 D．固體Na2CO3中含少量NaHCO3，可用加熱法除去 解析：A項中，相同質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3，在相同條件下應(yīng)是NaHCO3產(chǎn)生的CO2體積大；B項中，兩者都有沉淀生成，故正確答案為A、B項。 答案：AB 4．用1 L 1.0 mol·L－1 NaOH溶液吸收0.8 mol CO2，所得溶液中CO和HCO的物質(zhì)的量濃度之比是(　　) A．1∶3 B．2∶1 C．2∶3 D．3∶2 解析：設(shè)反應(yīng)生成的Na2CO3的物質(zhì)的量為x，生成的NaHCO3的物質(zhì)的量為y，則根據(jù)Na原子個數(shù)守恒，有：2x＋y＝1.0 mol·L－1×1 L，根

4、據(jù)C原子個數(shù)守恒，有：x＋y＝0.8 mol。解得：x＝0.2 mol，y＝0.6 mol。[CO]∶[HCO]＝1∶3。 答案：A 5．某無色混合氣體可能含有CO2、CO、H2O(水蒸氣)、H2中的一種或幾種，依次進行如下連續(xù)處理(假定每步處理均反應(yīng)完全)：①通過堿石灰時，氣體體積變??；②通過赤熱的氧化銅時，固體變?yōu)榧t色；③通過白色硫酸銅粉末時，粉末變?yōu)樗{(lán)色；④通過澄清石灰水時，溶液變得渾濁。由此可以確定原混合氣體中(　　) A．一定含有CO2、H2O，可能含有H2、CO中的至少一種 B．一定含有H2O、CO，可能含有CO2、H2中的至少一種 C．一定含有CO、CO2，可能含有H2

5、O、H2中的至少一種 D．一定含有CO、H2，可能含有H2O、CO2中的至少一種 解析：通過堿石灰時，CO2和H2O都能被其吸收，體積變小，說明至少含其中一種；通過堿石灰后剩余的氣體只能為H2、CO中的一種或兩種，通過赤熱的氧化銅后的氣體能使無水硫酸銅變藍(lán)說明原氣體中一定有H2，能使石灰水變渾濁，說明一定有CO。 答案：D 6．A、B、C、D、E五種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示，已知A為二元堿，微溶于水且溶解度隨溫度升高而降低。 (1)寫出各物質(zhì)的化學(xué)式： A__________；B__________；C__________；D_____________； E_________

6、_。 (2)寫出下列兩個變化的離子方程式： B→D_______________________________________________________________。 B→E_______________________________________________________________。 解析：A是二元堿且微溶于水，溶解度隨溫度升高而降低，可推測出A為Ca(OH)2，結(jié)合圖中各物質(zhì)及量的關(guān)系進一步解答。由A為Ca(OH)2，Ca(OH)2與過量CO2反應(yīng)，生成B為Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2受熱分解成C為CaCO3，CaCO3與鹽酸反應(yīng)生成D為CaC

7、l2。 答案：(1)Ca(OH)2　Ca(HCO3)2　CaCO3　CaCl2 Na2CO3　(2)HCO＋H＋===CO2↑＋H2O Ca2＋＋2HCO＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O 能力提升 1．下列關(guān)于金剛石、石墨和C60的結(jié)構(gòu)的說法正確的是(　　) A．我們?nèi)庋劭吹降慕饎偸?、石墨和C60都是由多個分子靠一定的作用力堆積而成的單質(zhì) B．雖然金剛石、石墨和C60中的碳原子的排列方式不同，但它們之間的作用力卻是相同的 C．金剛石、石墨和C60中碳原子的排列方式不同決定了它們的性質(zhì)不同 D．金剛石中所有的碳原子都按一定的方式連成一個向空間伸展的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而C60

8、中每60個碳原子構(gòu)成一個分子 解析：金剛石、石墨和C60在碳原子的排列方式、相鄰碳原子間的作用力等方面具有較大差異。石墨為層狀結(jié)構(gòu)，每一層上的碳原子以強的相互作用形成平面六邊形結(jié)構(gòu)，層與層之間的相互作用較弱，容易發(fā)生相對滑動；金剛石為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每個碳原子都與相鄰的四個碳原子以強的相互作用直接連接，形成正四面體形結(jié)構(gòu)；C60為球形分子，每個分子由60個碳原子構(gòu)成，形似足球，球面由五碳環(huán)和六碳環(huán)構(gòu)成，分子內(nèi)相鄰碳原子間作用力強，分子與分子間作用力弱，故正確答案為C、D項。 答案：CD 2．下列物質(zhì)互為同素異形體的是(　　) A．CaCO3和MgCO3 B．CO和CO2 C

9、．C72和C32 D．S6和S8 解析：同素異形體是指由同種元素形成的不同種單質(zhì)。 答案：CD 3．下列關(guān)于碳元素的說法中，正確的是(　　) A．在自然界中只以化合態(tài)形式存在 B．形成的化合物種類最多 C．只存在金剛石、石墨兩種同素異形體 D．化合價只有±4 解析：碳元素在自然界中的存在形式很多，最外電子層有4個電子，所以最高正價為＋4，最低負(fù)價為－4，但不是只有這兩種，還有＋2價等；有機物均含碳，且自然界中有機物種類最多。 答案：B 4．炭粉中混有少量的氧化銅，為了除去氧化銅得到純凈的炭粉，可采取的措施是(　　) A．直接高溫加熱 B．加入稀硫酸并微熱

10、后過濾、干燥 C．在二氧化碳?xì)饬髦懈邷刈茻? D．通入一氧化碳并加熱 解析：考查C與CuO的相關(guān)性質(zhì)及混合物的分離方法。若對混合物的分離方法和原則沒有掌握，易錯選。將炭粉中的CuO除去，一要考慮不能使炭粉減少，二要考慮不要混入新的雜質(zhì)。若直接高溫加熱，C與CuO反應(yīng)則都被除去；若在CO2氣流中高溫反應(yīng)，C粉則被反應(yīng)掉而CuO沒有被除去；若通入CO與CuO反應(yīng)C粉沒有減少，卻混入了新的雜質(zhì)Cu；CuO能與稀H2SO4反應(yīng)但炭粉不能，反應(yīng)結(jié)束后過濾，再將濾出的炭粉干燥，就達到了分離的目的。 答案：B 5．不能用來鑒別Na2CO3和NaHCO3兩種白色固體的實驗操作是(　　) A．分別加熱

11、這兩種固體物質(zhì)，并將生成的氣體通入澄清的石灰水中 B．分別在這兩種物質(zhì)的溶液中，加入CaCl2溶液 C．分別在這兩種固體中，逐滴加入同濃度的稀鹽酸 D．分別在這兩種物質(zhì)的溶液中，加入少量澄清的石灰水 解析：A中能產(chǎn)生氣體且能使澄清石灰水變渾濁的是NaHCO3；B中有白色沉淀生成的是Na2CO3；C中反應(yīng)速率相對快(劇烈)的是NaHCO3；D中兩者均可與Ca(OH)2反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀，故無法用于鑒別。 答案：D 6．關(guān)于Na2CO3和NaHCO3的下列說法中不正確的是(　　) A．Na2CO3比NaHCO3易溶于水 B．Na2CO3比NaHCO3穩(wěn)定 C．石灰水能和NaHCO3

12、反應(yīng)不與Na2CO3反應(yīng) D．等物質(zhì)的量的Na2CO3和NaHCO3與鹽酸反應(yīng)，消耗鹽酸的物質(zhì)的量之比為2∶1 解析：從溶解度看，20 ℃時，Na2CO3的溶解度為21.5 g，NaHCO3的溶解度為9.6 g，故A正確；從穩(wěn)定性看，Na2CO3要851 ℃以上才能分解，而NaHCO3加熱到270 ℃就開始分解，故B正確；石灰水均能與Na2CO3、NaHCO3反應(yīng)，所以C不正確；Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O，NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，所以D正確。 答案：C 7．可以說明溶液中大量存在CO的理由是(　　) A．加入AgNO3溶液有

13、白色沉淀產(chǎn)生 B．加入鹽酸有無色無味氣體產(chǎn)生 C．加入MgCl2時有白色沉淀產(chǎn)生，再加稀鹽酸，沉淀溶解，且產(chǎn)生可使澄清石灰水變渾濁的無色無味氣體 D．加入Ba(OH)2溶液有白色沉淀產(chǎn)生，再加稀鹽酸，反應(yīng)現(xiàn)象如C所述 解析：檢驗CO要設(shè)法排除HCO、Cl－、SO等離子的干擾。 答案：C 8．在10 mL 0.01 mol·L－1的純堿溶液中，不斷攪拌并逐滴加入1.2 mL 0.05 mol ·L－1鹽酸，完全反應(yīng)后在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成CO2的體積為(　　) A．1.344 mL B．2.240 mL C．0.672 mL D．0 mL 解析：純

14、堿溶液中逐滴加入鹽酸時，反應(yīng)為：CO＋H＋===HCO，HCO＋H＋===H2O＋CO2↑，n(CO)＝10×10－3×0.01＝1×10－4 mol，n(H＋)＝1.2×10－3×0.05＝0.6×10－4 mol，故只能發(fā)生第一步反應(yīng)，沒有CO2氣體產(chǎn)生。 答案：D 9．下圖是某環(huán)境監(jiān)測興趣小組的同學(xué)描繪的南京市中心新街口地區(qū)空氣中CO含量變化曲線，橫坐標(biāo)表示北京時間0時到24時，縱坐標(biāo)表示CO含量，你認(rèn)為比較符合實際的是(　　) 解析：CO主要來源于煤、石油及含碳元素的其他物質(zhì)的燃燒和汽車尾氣的排放，根據(jù)人們的活動規(guī)律，早晨和晚上家庭中燃燒的化石燃料多，汽車排放的尾氣多，因

15、而在早、晚期間空氣中CO的含量高，選B。 答案：B 10．下列不屬于自然界中碳的循環(huán)過程的是(　　) A．植物光合作用 B．動物的遺體被微生物分解破壞，最終變成二氧化碳等物質(zhì) C．空氣中的二氧化碳被海水吸收，通過水生生物的貝殼和骨骼轉(zhuǎn)移到陸地 D．石墨礦的開采利用 解析：A、B、C三項都屬于自然界中碳的循環(huán)，但石墨礦的開采利用屬于人類生產(chǎn)，不屬于自然界中碳的循環(huán)。 答案：D 11．侯氏制堿法的步驟如下圖： ,Ⅲ 試回答下列問題： (1)若上述的懸濁液是NaHCO3和NH4Cl的混合液，則Ⅰ和Ⅱ的總反應(yīng)為________。 (2)由這一反應(yīng)可知NaCl比NaHCO

16、3溶解度_________。 (3)操作Ⅰ、Ⅱ不能顛倒的原因：______。 (4)Ⅲ的操作叫____________。 (5)Ⅳ的操作叫____________。 解析：(1)從生成物是NaHCO3和NH4Cl兩種物質(zhì)不難寫出Ⅰ、Ⅱ的總反應(yīng)式： NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。 (2)顯然溶解度NaCl>NaHCO3，所以在NaCl的飽和溶液中才會析出NaHCO3。 (3)如果顛倒，由于CO2在水中的溶解度很小，再通入NH3也不可能產(chǎn)生大量HCO，故不可能析出NaHCO3晶體。 (4)把不溶晶體與液體分離的方法稱為過濾。 (5)Ⅳ操作是對

17、NaHCO3進行加熱，使其分解，同時使揮發(fā)性物質(zhì)氣化而除去。 答案：(1)NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl　 (2)大　 (3)CO2在水中的溶解度很小，再通入NH3也不可能產(chǎn)生大量HCO，故不可能析出NaHCO3晶體　 (4)過濾　(5)灼燒 12．設(shè)定下圖所示裝置中的反應(yīng)是完全進行的。 (1)分別寫出A、B、C裝置中的化學(xué)反應(yīng)方程式：__________________________； (2)若D裝置中的澄清石灰水是少量的，將可能觀察到的現(xiàn)象：________________________________________________

18、___________________； 用化學(xué)方程式解釋上述現(xiàn)象：____________________________________________________________________。 解析：這是一道對C、CO、CO2性質(zhì)進行綜合考查的題目。所需要掌握的知識點有CaCO3熱不穩(wěn)定性、CO2＋C2CO、CO的還原性(高溫條件)、CO2是酸性氧化物等性質(zhì)。尤其是CO2作為一種多元酸酸酐，與不同量的堿反應(yīng)時，產(chǎn)物有酸式鹽和正鹽之別，需要引起特別注意，若需充分吸收CO2，需要過量的堿。如果僅僅是鑒定CO2的存在，可以用澄清石灰水。而如果吸收CO2，則最好需要足量的一定濃度的N

19、aOH類堿溶液(因澄清石灰水中OH－濃度較小)。 答案：(1)CaCO3CO2↑＋CaO　CO2＋C2CO　3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2　 (2)生成白色沉淀后又逐漸溶解　CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2 13．有50 mL NaOH溶液，向其中逐漸通入 一定量的CO2，隨后取此溶液10 mL將其稀 釋到100 mL，并向稀釋后的溶液中逐滴加入 0.1 mol/L的鹽酸，產(chǎn)生的CO2氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)與所加入的鹽酸的體積之間的關(guān)系如圖所示： (1)試分析向NaOH溶液中通入CO2后，溶液中的溶質(zhì)是___

20、_________，其物質(zhì)的量之比是________。 (2)加入鹽酸反應(yīng)后產(chǎn)生的CO2氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是________。 解析：分析圖像：加入鹽酸25 mL時開始產(chǎn)生CO2氣體，至反應(yīng)完畢又消耗50 mL鹽酸，根據(jù)反應(yīng)：Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl①，NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑②，可知滴入鹽酸至25 mL時才開始發(fā)生反應(yīng)②，根據(jù)耗酸量 可知NaHCO3的物質(zhì)的量。開始加入鹽酸無氣體放出，說明溶質(zhì)可能為NaOH與Na2CO3或NaHCO3與Na2CO3的混合物或Na2CO3，若溶質(zhì)為NaOH和Na2CO3的混合物，生成氣體的耗酸量應(yīng)小

21、于未產(chǎn)生氣體時的耗酸量；若溶質(zhì)為Na2CO3，生成氣體的耗酸量與未產(chǎn)生氣體時的耗酸量應(yīng)相等；若溶質(zhì)為Na2CO3和NaHCO3的混合物，生成氣體時的耗酸量應(yīng)大于未產(chǎn)生氣體時的耗酸量。 再分析圖像：加入鹽酸25 mL時開始產(chǎn)生CO2氣體，再消耗50 mL鹽酸反應(yīng)完全，耗酸量為未產(chǎn)生氣體時的2倍，說明原物質(zhì)是Na2CO3和NaHCO3的混合物，由耗酸量可判斷出物質(zhì)的量之比為1∶1，產(chǎn)生氣體體積亦可由產(chǎn)生氣體時的耗酸量求得，V(CO2)＝0.1 mol·L－1×22.4 L·mol－1×0.05 L＝0.112 L。 答案：Na2CO3和NaHCO3的混合物　1∶1　0.112 L