練習(xí)一
1．碳是自然界的基本構(gòu)成元素之一，在自然界中，不停地轉(zhuǎn)化、循環(huán)，構(gòu)成了生機盎然的物質(zhì)世界，如下圖為自然界中碳的循環(huán)圖。下列有關(guān)分析不合理的是( )
A．過程①中還可能有另外的含碳物質(zhì)產(chǎn)生
B．碳元素在自然界中的循環(huán)主要是通過CO2的生成和消耗來實現(xiàn)的
C．加速過程②將有利于社會的可持續(xù)發(fā)展
D．只有使圖中所示的各轉(zhuǎn)化的總體保持基本平衡，才能維持大氣中CO2的含量相對穩(wěn)定
【解析】 腐生生物在微生物作用下分解，不但能生成CO2，也會生成其他含碳物質(zhì)，如CH4等，A項正確；據(jù)題示可知，碳元素在自然界中的循環(huán)主要是通過CO2的生成和消耗來實現(xiàn)的，B項正確；加速化石燃料的開發(fā)利用不利于社會的可持續(xù)發(fā)展，C項不正確；只有CO2的釋放和消耗保持基本平衡，才能維持大氣中CO2的含量相對穩(wěn)定。
【答案】 C
2．下列解析中，不科學(xué)的是( )
A．“水滴石穿”主要是溶解了CO2的雨水與CaCO3長期作用生成了可溶性的Ca(HCO3)2的緣故
B．長期盛放NaOH溶液的滴瓶不易打開，是因為NaOH與瓶中的CO2反應(yīng)導(dǎo)致瓶內(nèi)氣體減少形成“負(fù)壓”的緣故
C．嚴(yán)格地講，“通風(fēng)櫥”是一種不負(fù)責(zé)任的防污染手段，因為實驗產(chǎn)生的有害氣體沒有得到轉(zhuǎn)化或吸收
D．“雨后彩虹”“海市蜃樓”既是一種自然現(xiàn)象又是光學(xué)現(xiàn)象，也與膠體的知識有關(guān)
【答案】 B
3． “碳捕捉和儲存(CCS)”技術(shù)是指通過碳捕捉技術(shù)，將工業(yè)和有關(guān)能源產(chǎn)業(yè)所產(chǎn)生的二氧化碳分離出來再利用，在我國已實現(xiàn)對捕捉到的二氧化碳進(jìn)行凈化，然后用于制造干冰和保鮮或?qū)⒍趸甲⑷胨ソ叩挠蛯右蕴岣哂蜌馓锊墒章驶蚶枚趸寂囵B(yǎng)海藻等�？茖W(xué)家最近研究發(fā)現(xiàn)，采用“CCS”技術(shù)捕獲的CO2與海藻發(fā)生光合作用能大大提高海藻產(chǎn)量，為人類提供一種新型生物能源。下列相關(guān)說法不正確的是( )
A．1 ol二氧化碳全部發(fā)生光合作用的過程中，二氧化碳中共有4 ol共價鍵斷裂
B．該過程中沒有化學(xué)變化
C．海藻能提供生物質(zhì)能，并能參與自然界中的CO2循環(huán)
D．如果能探明此變化過程，將有助于人類更好地利用太陽能，緩解能源危機
【解析】 選項A，根據(jù)CO2的結(jié)構(gòu)O=C=O可知，1 ol CO2反應(yīng)共有4 ol共價鍵斷裂。選項B，CO2、H2O在葉綠體內(nèi)發(fā)生光合作用的反應(yīng)是化學(xué)變化。選項C，海藻儲存有糖類等生物質(zhì)能，這些生物質(zhì)能在燃燒過程中釋放出CO2，CO2又在海藻體內(nèi)發(fā)生光合作用產(chǎn)生糖類等，從而參與了CO2循環(huán)。選項D，弄清了光合作用的機理，人類就能利用太陽能、CO2來模仿光合作用合成糖類，從而緩解能源危機。
【答案】 B
4．將106 g的Na2CO3和84 g NaHCO3都經(jīng)充分強熱后，再分別跟足量的鹽酸反應(yīng)。下列說法錯誤的是( )
A．消耗鹽酸一樣多
B．放出CO2的總量一樣多
C．后者生成的NaCl是前者的一半
D．后者消耗鹽酸是前者的一半
【解析】 84 g NaHCO3加熱后生成53 g Na2CO3，為106 g Na2CO3的一半，鹽酸用量多少可根據(jù)Na＋與Cl－相等判斷，前者Na＋是后者的二倍。
【答案】 A
5．看圖回答問題：
(1)上圖中講到的堿一般用的是______________(填化學(xué)式)。
(2)上圖D中的化學(xué)反應(yīng)原理用離子方程式可表示為__________________________。
(3)在日常生活中有患胃潰瘍并輕度胃穿孔的病人不適合服用NaHCO3來中和胃酸，而是服用胃舒平[其中含Al(OH)3]，其原因是：__________________________________________，
相應(yīng)的離子方程式為：__________________________________________。
【答案】 (1)Na2CO3
(2)CO32－＋2H＋===CO2↑＋H2O
(3)因HCO3－＋H＋===CO2↑＋H2O，CO2易造成胃穿孔
HCO3－＋H＋===CO2↑＋H2O，
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
6．吸煙有害健康，科學(xué)實驗表明香煙所產(chǎn)生的煙霧中至少有300種對人體有害的物質(zhì)，為了鑒定該煙霧中是否存在CO2和CO，在對香煙燃燒產(chǎn)生的煙霧進(jìn)行適當(dāng)處理后，依次通過足量的以下試劑：①澄清石灰水，②濃H2SO4，③灼熱的黑色氧化銅粉末，④澄清石灰水，發(fā)現(xiàn)①④澄清石灰水變渾濁，其他無明顯現(xiàn)象，請回答：
(1)①中現(xiàn)象說明______________________。
(2)煙霧中是否存在CO？________，做出此判斷所依據(jù)的實驗現(xiàn)象為____________________。
(3)③中無明顯現(xiàn)象變化的原因可能是_________________________________。
【解析】 要清楚題設(shè)情境是香煙所產(chǎn)生的煙霧，若能使石灰水變渾濁，則一定含有CO2；當(dāng)通過足量的石灰水后，CO2已被除去，通過灼熱的CuO后又產(chǎn)生了CO2，所以煙霧中一定存在CO；由于煙霧中還有其他成分，若黑色粉末無明顯現(xiàn)象變化，很可能是Cu又被其他成分氧化的結(jié)果。
【答案】 (1)該煙霧中含有CO2 (2)存在
④中澄清石灰水變渾濁 (3)CO還原CuO得到的Cu又被氧化，故看不到CuO變色
練習(xí)二
一、
1．下列各變化中，在木炭燃燒時不可能發(fā)生的反應(yīng)是( )
【解析】 CO2不能分解，因此，D項錯誤。
【答案】 D
2．當(dāng)下列物質(zhì)分別滴加醋酸時，會產(chǎn)生相同氣體的是( )
①大理石 ②鐘乳石�、圬悮ぁ、芩浮、莅自剖�
A．只有①②③ B．只有②④⑤
C．只有①③④⑤ D．①②③④⑤
【解析】 上述五種物質(zhì)的成分均為碳酸鹽(都含有CaCO3)，分別與醋酸反應(yīng)時，都會放出CO2氣體。
【答案】 D
3．石灰在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和建筑業(yè)有著重要用途。用于生產(chǎn)石灰的主要原料是石灰石(用①表示)，在石灰窯中加熱焙燒石灰石得到生石灰(用②表示)，并放出氣體(用③表示)。生石灰在建筑業(yè)上主要用做黏合劑，一般先使它“熟化”變成熟石灰(用④表示)，熟石灰與砂子混合成灰泥用于砌筑磚墻。經(jīng)過一段時間后石灰泥中的熟石灰變成另一種固體物質(zhì)(用⑤表示)。用下列化學(xué)式表示這五種物質(zhì)都正確的是( )
A．①Ca(OH)2�、贑aO�、跾O3�、蹸aSO4�、軨aSO4
B．①CaO ②Ca(OH)2�、跜O�、蹸aCO3�、軨aSiO3
C．①CaCO3�、贑aO ③CO2�、蹸a(OH)2�、軨aCO3
D．①CaCO3�、贑aO ③SO2�、蹸aSiO3 ⑤Ca(OH)2
【解析】 石灰石主要成分是CaCO3，其分解后生成CaO(生石灰)和CO2氣體。CaO與水反應(yīng)生成Ca(OH)2(熟石灰)，經(jīng)過一段時間吸收CO2又重新生成CaCO3。
【答案】 C
4．下列有關(guān)CO2的實驗中，只能證明CO2的物理性質(zhì)的實驗是( )
【解析】 A選項可以證明CO2的密度比空氣大且不能支持蠟燭燃燒，B選項可以證明CO2能與石灰水反應(yīng)，C選項可以證明CO2溶于水顯酸性，D選項只能證明CO2密度比空氣密度大。
【答案】 D
5．實驗室用石灰石和鹽酸制取CO2時，最佳的除雜試劑和方法是( )
A．水、濃H2SO4洗氣
B．飽和Na2CO3溶液、濃H2SO4洗氣
C．飽和NaHCO3溶液、濃H2SO4洗氣
D．NaOH溶液、濃H2SO4洗氣
【解析】 實驗室用石灰石和鹽酸制取的CO2中含有HCl和水蒸氣，一般用飽和NaHCO3溶液吸收HCl，CO2溶解度卻很小，再用濃硫酸吸收水蒸氣。
【答案】 C
6．為除去括號內(nèi)的雜質(zhì)，所選用的試劑或方法不正確的是( )
A．Na2CO3溶液(NaHCO3)，選用適量的NaOH溶液
B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，應(yīng)通入過量的CO2氣體
C．Na2O2粉末(Na2O)，將混合物在氧氣中加熱
D．Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入適量Ba(OH)2溶液，過濾
【解析】 Ba(OH)2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaOH，雖除去了Na2SO4但又增加了新的雜質(zhì)NaOH。
【答案】 D
7．可以用來斷定碳酸氫鈉粉末中是否混有碳酸鈉的實驗方法是( )
A．加熱時有無氣體放出
B．滴加鹽酸時有無氣泡放出
C．溶于水后，滴加稀的氯化鎂溶液有無白色沉淀生成
D．溶于水后，滴加澄清石灰水，有無白色沉淀生成
【解析】 A項，加熱時，碳酸氫鈉易分解：2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2O，碳酸鈉不分解，對混合物進(jìn)行加熱，不正確。B項，碳酸鈉、碳酸氫鈉都能與鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)都生成CO2，現(xiàn)象相同，B項錯。D項，碳酸鈉、碳酸氫鈉都能與澄清石灰水反應(yīng)，生成白色沉淀，反應(yīng)現(xiàn)象相同，D項錯誤。只有C項，碳酸鈉與氯化鎂反應(yīng)時，生成白色沉淀，碳酸氫鈉與氯化鎂不反應(yīng)，反應(yīng)現(xiàn)象不同。
【答案】 C
8．向0.1 ol•L－1NaOH溶液中通入過量CO2后，溶液中存在的主要離子是( )
A．Na＋、CO32－ B．Na＋、HCO3－
C．HCO3－、CO32－ D．Na＋、OH－
【解析】 NaOH溶液中通入少量CO2時生成Na2CO3，而通入過量CO2時則生成NaHCO3。
2NaOH＋CO2(少量)===Na2CO3＋H2O
NaOH＋CO2(過量)===NaHCO3。
【答案】 B
9．(2010年浙江五校聯(lián)考)用20 L 2 ol/L的H2SO4溶液與20 L 3 ol/L的Na2CO3溶液反應(yīng)來制取CO2，欲制得最多的CO2，則下列操作正確的是( )
A．把20 L Na2CO3溶液緩緩滴加到20 L H2SO4溶液中
B．把20 L H2SO4溶液緩緩滴加到20 L Na2CO3溶液中
C．把兩種溶液快速混合并不斷攪拌
D．把兩種溶液緩慢混合并不斷攪拌
【解析】 由于CO32－轉(zhuǎn)化為CO2的過程為：CO32－??→H＋HCO3－??→H＋CO2，故當(dāng)試劑的量一定時，將Na2CO3溶液滴入H2SO4溶液中時，CO32－可以立即轉(zhuǎn)化為CO2氣體放出，此種情況下產(chǎn)生的氣體最多。
【答案】 A
10．將CO2通入100 L某濃度的石灰水中，所得沉淀質(zhì)量與通入CO2體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的關(guān)系如右
圖所示，則石灰水濃度為( )
A．0.03 ol•L－1
B．0.015 ol•L－1
C．0.025 ol•L－1
D．0.012 5 ol•L－1
【解析】 當(dāng)生成的CaCO3沉淀恰好溶解時，消耗CO256 L，此時恰好發(fā)生反應(yīng)：
Ca(OH)2＋2CO2===Ca(HCO3)2
n[Ca(OH)2]＝0.056 L22.4 L•ol－1×12＝0.001 25 ol，
c[Ca(OH)2]＝0.001 25 ol0.1 L＝0.012 5 ol•L－1。
【答案】 D
11．某混合氣體中可能有H2、CO、CO2、HCl、NH3及水蒸氣中的兩種或多種，當(dāng)混合氣體依次通過①適量澄清石灰水(無渾濁現(xiàn)象)；②氫氧化鋇溶液(有渾濁現(xiàn)象)；③濃硫酸(無現(xiàn)象)；④灼熱的氧化銅(變紅)；⑤無水硫酸銅(變藍(lán))；則對該混合氣體的成分判斷正確的是( )
A．一定沒有CO2，肯定有CO和H2
B．一定有CO、CO2和水蒸氣
C．一定有H2、HCl和CO2
D．有CO2、NH3和水蒸氣
【解析】 澄清石灰水沒有變渾濁，而氫氧化鋇溶液變渾濁了，說明氣體有兩種可能：①原氣體中有大量的CO2，它與Ca(OH)2反應(yīng)生成Ca(HCO3)2溶液后還有剩余(但此題不可能，因反應(yīng)過程中會有渾濁現(xiàn)象)，通過Ba(OH)2就生成了BaCO3而變渾濁；②原氣體有CO2和HCl，通過Ca(OH)2時HCl被吸收掉從而生成CaCl2，CO2不與CaCl2反應(yīng)，所以無現(xiàn)象。再通過Ba(OH)2時，CO2與Ba(OH)2反應(yīng)生成了BaCO3而變渾濁，從題干后面所給信息不難判斷出一定有H2。
【答案】 C
12．某無色溶液可能由Na2CO3、gCl2、NaHCO3、BaCl2中的一種或幾種混合而成。該溶液加入NaOH溶液出現(xiàn)白色沉淀；加入稀H2SO4也出現(xiàn)白色沉淀，并放出氣體。據(jù)此分析，下述組合判斷正確的是( )
①肯定有BaCl2�、诳隙ㄓ術(shù)Cl2 ③肯定有NaHCO3�、芸隙ㄓ蠳aHCO3或Na2CO3 ⑤肯定沒有g(shù)Cl2
A．①②③ B．①③
C．②④ D．①③⑤
【解析】 加入NaOH出現(xiàn)白色沉淀可能是①g(OH)2，
②NaHCO3與BaCl2在OH－作用下生成BaCO3；加入H2SO4生成沉淀和氣體，則可能是BaSO4，氣體為CO2，則肯定有BaCl2；肯定有NaHCO3，故選B。
【答案】 B
二、非
13．實驗室
可用右圖所示裝置將CO2和CO進(jìn)行分離和干燥，已知a、b均為活塞，試回答下列各題。
(1)甲瓶中裝的是 ，乙瓶中裝的是 ，分液漏斗中盛放的是 。
(2)當(dāng)CO2和CO的混合氣體通過該裝置時，先分離得到的是 ，活塞操作為 ��；然后得到的是 ，活塞操作為 。
【答案】 (1)NaOH 濃H2SO4 稀HCl
(2)CO 關(guān)a開b CO2 開a關(guān)b
14．A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)有如下變化關(guān)系，E是淡黃色粉末，判斷：
(1)寫出A、B、C、D、E、F的化學(xué)式：
A．________，B.________，C.________，D.________，E.________，F(xiàn).________。
(2)寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式(是離子反應(yīng)的直接寫離子方程式)
B→C：________________________________________________________________________，
E→B：________________________________________________________________________，
C→F：________________________________________________________________________，
F→C：________________________________________________________________________。
【解析】 據(jù) 的轉(zhuǎn)化關(guān)系，可知C為碳酸鹽，F(xiàn)為酸式碳酸鹽，再結(jié)合E是淡黃色粉末，應(yīng)為Na2O2，則A、B、C、D、F分別為Na、NaOH、Na2CO3、NaCl、NaHCO3。
【答案】 (1)Na NaOH Na2CO3 NaCl Na2O2 NaHCO3
(2)B→C：2OH－＋CO2===CO32－＋H2O
E→B：2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑
C→F：CO32－＋H2O＋CO2===2HCO3－
F→C：2NaHCO3=====△Na2CO3＋H2O＋CO2↑
15．化學(xué)活動課上，三組學(xué)生用甲、乙兩裝置探究“NaHCO3和Na2CO3與稀鹽酸的反應(yīng)”，按表中的試劑用量，在相同條件下，將兩個氣球中的固體粉末同時倒入試管中(裝置的氣密性已檢查過)。
請回答：
(1)各組反應(yīng)開始時，________裝置中的氣球體積先變大，該裝置中反應(yīng)的離子方程式是：________________________________________________________________________。
(2)當(dāng)試管中不再有氣體生成時，三組實驗出現(xiàn)不同現(xiàn)象，填寫下表的空格。
試劑用量實驗現(xiàn)象
(氣球體積變化)分析原因
第①組0.42 g NaHCO3
0．53 g Na2CO3
3 L 4 ol/L鹽酸甲中氣球與乙中氣球的體積相等甲、乙鹽酸均過量
n(NaHCO3)＝
n(Na2CO3)
V甲(CO2)＝
V乙(CO2)
第②組0.3 g NaHCO3
0．3 g Na2CO3
3 L 4 ol/L鹽酸甲中氣球比乙中氣球的體積大
第③組0.6 g NaHCO3
0．6 g Na2CO3
緩慢加入
3 L 2 ol/L鹽酸甲中氣球比乙中氣球的體積大
片刻后，乙中氣球又縮小，甲中氣球的體積基本不變(用離子方程式表示)________________
【解析】 (1)甲裝置中反應(yīng)的離子方程式為HCO3－＋H＋===CO2↑＋H2O，乙裝置中反應(yīng)的離子方程式為CO32－＋2H＋===CO2↑＋H2O，因此甲中反應(yīng)快，氣球體積先變大。
(2)與第①組相比較，②組中的NaHCO3和Na2CO3質(zhì)量相對減小，而鹽酸物質(zhì)的量不變，因此②組中甲、乙裝置中的鹽酸均過量，NaHCO3和Na2CO3均完全反應(yīng)產(chǎn)生CO2；由于Na2CO3和NaHCO3等質(zhì)量且NaHCO3的相對分子質(zhì)量小，因此n(NaHCO3)>n(Na2CO3)，V甲(CO2)>V乙(CO2)。
與第②組相比較，③組中NaHCO3和Na2CO3的質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?倍，而鹽酸的物質(zhì)的量減半，因此③組中甲、乙裝置中的鹽酸均不足量，甲中反應(yīng)的離子方程式為HCO3－＋H＋===CO2↑＋H2O，乙中反應(yīng)的離子方程式為CO32－＋H＋===HCO3－ HCO3－＋H＋===H2O＋CO2↑，所以甲、乙裝置中消耗樣品的物質(zhì)的量關(guān)系為n(NaHCO3)>n(Na2CO3)，產(chǎn)生CO2的體積關(guān)系為V甲(CO2)>V乙(CO2)。
因為裝置乙中存在反應(yīng)：CO2＋CO32－＋H2O===2HCO3－，使最初產(chǎn)生的CO2被CO32－吸收，因此乙中的氣球先變大后縮小。
【答案】 (1)甲 HCO3－＋H＋===CO2↑＋H2O
(2)②甲、乙鹽酸均過量，n(NaHCO3)>n(Na2CO3)，V甲(CO2)>V乙(CO2)
③甲、乙鹽酸均不足量，消耗的n(NaHCO3)>n(Na2CO3)，
V甲(CO2)>V乙(CO2) CO2＋H2O＋CO32－===2HCO3－
16．課題式課堂教學(xué)是研究性學(xué)習(xí)的一種方式，其基本教學(xué)模式為：
提出課題→確定研究方案→解決問題→總結(jié)和評價
下面是關(guān)于“一氧化碳的化學(xué)性質(zhì)”的課題式課堂教學(xué)中解決問題階段，甲同學(xué)設(shè)計的證明CO具有還原性的實驗裝置，如下圖所示。
(1)點燃酒精燈A、B的先后順序為：先______后______。
(2)硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________
____________________________________。
(3)洗氣瓶中的實驗現(xiàn)象為____________________________________________。
(4)酒精燈B的作用為_______________________________________。
(5)乙同學(xué)提出甲同學(xué)設(shè)計的裝置太復(fù)雜，可將酒精燈合二為一，去掉B，而將尾氣導(dǎo)氣管出口旋轉(zhuǎn)到A的火焰上即可。乙同學(xué)的設(shè)計是否合理？簡述理由(從A、B使用的一致性的角度考慮)________________________________________________________________________。
(6)丙同學(xué)質(zhì)疑：CO能否使澄清石灰水變渾濁？因此，他設(shè)計在CO通入CuO之前，應(yīng)先通入澄清石灰水，以比較排除CO與澄清石灰水反應(yīng)。試對此作出評價，你認(rèn)為丙的設(shè)計________(填“必要”或“不必要”)，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 由題意知硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuO＋CO=====△Cu＋CO2，顯然A處酒精燈提供熱源，B處的酒精燈用來點燃未反應(yīng)的CO，防止其污染環(huán)境。若先點燃A處的酒精燈，則CO會與裝置內(nèi)的空氣作用發(fā)生爆炸。只有在排凈裝置內(nèi)的空氣后方可點燃A。所以應(yīng)先點燃B再點燃A且不能將它們合二為一。
【答案】 (1)B A (2)CuO＋CO=====△Cu＋CO2 (3)澄清石灰水變渾濁 (4)點燃尾氣中的CO，防止CO污染環(huán)境
(5)不合理，因為CO點燃在先，CuO加熱在后，不能同時進(jìn)行 (6)不必要 加熱CuO前必須先通CO，此時即可觀察CO是否能使澄清石灰水變渾濁
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