【鲁科版化学】2019-2020年高一化学必修一第三章第1节碳的多样性 第2课时 碳及其化合物间的转化

第2课时 碳及其化合物间的转化 课下综合检测
1．气体X 与赤热的炭反应得到一种无色气体Y ，Y 和灼热的氧化铁反应又得到X 和铁，则X 和Y 依次是( )
A ．CO 、CO 2
B ．H 2O(g)、H 2
C ．O 2、CO
D ．CO 2、CO
解析：选D Y 能将Fe 2O 3还原为Fe ，则Y 具有还原性，又知Y 是炭与气体X 反应生成的，故Y 为CO ，X 为CO 2。

2．高炉炼铁中，主要发生如下反应： ①C＋O 2=====点燃CO 2 ②C＋CO 2=====高温
2CO ③3CO＋Fe 2O 3=====高温
2Fe ＋3CO 2
④CaCO 3=====高温CaO ＋CO 2↑ ⑤CaO＋SiO 2=====高温
CaSiO 3 其中既属于化合反应又属于氧化还原反应的有( ) A ．1个 B ．2个 C ．3个
D ．4个
解析：选B ①②③反应属于氧化还原反应，④⑤反应属于非氧化还原反应；①②反应既属于化合反应又属于氧化还原反应。

3．能够证明溶液中一定大量存在CO 2－
3的是( ) A ．加入AgNO 3溶液有白色沉淀产生
B ．加入盐酸有无色无味气体产生，该气体能使澄清石灰水变浑浊
C ．加入CaCl 2时有白色沉淀产生，再加稀盐酸沉淀溶解，且产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
D ．加入Ba(OH)2溶液有白色沉淀，再加盐酸反应现象如C 所述
解析：选C A 项，溶液中含Cl －
时加入AgNO 3溶液也产生白色沉淀；B 项，溶液中可能含有HCO －
3；C 项，反应原理为：Ca 2＋
＋CO 2－
3===CaCO 3 ↓，CaCO 3＋2H ＋
===Ca 2＋
＋CO 2↑＋H 2O ，
CO 2＋Ca(OH)2===CaCO 3↓＋H 2O ；D 项，若溶液中含HCO －
3也能产生该现象。

4．将CO 2通入100 mL 某浓度的石灰水中，所得沉淀质量与通入CO 2体积(标准状况)的关系如下图所示。

则石灰水浓度为( )
A ．0.03 mol·L －1
B ．0.015 mol·L －1
C ．0.025 mol·L －1
D ．0.012 5 mol·L －1
解析：选D CO 2通入石灰水中发生的反应为：Ca(OH)2＋CO 2===CaCO 3↓＋H 2O ，CaCO 3＋CO 2
＋H 2O===Ca(HCO 3)2，
合并两反应可得：
Ca(OH)2 ＋ 2CO 2===Ca(HCO 3)2， 1 2
n [Ca(OH)2] 56 mL×10－3
L·mL
－1
22.4 L·mol －1
n [Ca(OH)2]＝1.25×10－3 mol
则c [Ca(OH)2]＝1.25×10－3 mol 0.1 L ＝1.25×10－2 mol·L －1。

5．下列物质中碳元素只有氧化性的是( ) A ．CH 4 B ．C C ．CO
D ．CO 2
解析：选D 碳元素处于最高价态时只有氧化性。

6．将Ca(HCO 3)2加热分解产生的混合气体通过足量的Na 2O 2，最后得到的气体是( ) A ．CO 2 B ．H 2O C ．N 2
D ．O 2
解析：选 D Ca(HCO3)△,CaCO3↓＋CO2↑＋H2O,2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。

7．将足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物质的量(n)和通入CO2体积(V)的关系正确的是( )
解析：选D CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合溶液中发生的反应可以分为以下几个阶段。

①产生沉淀阶段：
CO2＋2OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O；
②无沉淀产生阶段：
CO2＋2OH－===CO2－3＋H2O，
CO2－3＋CO2＋H2O===2HCO－3；
③沉淀溶解阶段：
CO2＋CaCO3＋H2O===Ca2＋＋2HCO－3。

8．要除去二氧化碳气体中的一氧化碳，常用的方法是( )
A．通过澄清的石灰水
B．通过灼热的炭层
C．通过水
D．通过灼热的氧化铜粉末
解析：选D 一氧化碳与二氧化碳性质的不同是它有还原性，要除去一氧化碳应选择具有氧化性的物质把它反应掉，氧化铜具有一定的氧化性，故可用于除CO2中的CO。

9．为探究CO2与过量的NaOH溶液确实发生了化学反应，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与过量的NaOH发生反应的离子方程式： ___________________________。

(2)选择任意一种实验装置，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_____________________________________________________。

(3)甲、乙、丙三位同学设计的三个方案中，有一个方案在实际操作中可行性和安全性均存在问题，该方案是________(填“甲”、“乙”或“丙”)。

(4)请设计一个实验检验生成的产物中是否含有Na2CO3。

(简述所有试剂、实验现象和结论) ________________________________________________________________________。

解析：(1)CO2与过量的NaOH发生的反应为CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，将此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；(3)NaOH溶液具有腐蚀性，若用甲装置，操作不当可能会腐蚀手指；(4)证明产物中是否含有Na2CO3，利用CO2－3与Ba2＋反应产生沉淀或遇酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。

答案：(1)CO2＋2OH－===CO2－3＋H2O
(2)甲试管内液面上升，烧杯内的液面下降
二氧化碳和氢氧化钠溶液反应，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和氢氧化钠溶液反应，使锥形瓶内气体压强减小，大气压使气球胀大或丙烧杯内的水流入锥形瓶中二氧化碳和氢氧化钠溶液反应，使锥形瓶内气体压强减小，大气压将液体压入锥形瓶)
(3)甲(4)取少量反应后的溶液于试管中，滴加氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，可证明有Na2CO3存在(其他合理答案也可)
10．将一定体积的CO2通入到一定浓度的NaOH溶液中，为了测定其溶液的成分，向该溶液中逐滴加入1 mol/L的盐酸。

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CO2的体积(标准状况)是________ mL。

(3)溶液中所含的物质有________________________，其物质的量之比为_____________。

解析：由图象所消耗的盐酸的体积及产生的V(CO2)可知，此溶液的溶质是NaOH、Na2CO3。

OA段H＋先与OH－反应生成H2O，再与CO2－3反应生成HCO－3。

AB段发生反应H＋＋HCO－3===CO2↑＋H2O。

35 mL时产生的n(CO2)＝n(H＋)＝(35－25)mL×10－3L·mL－1×1 mol·L－1＝0.01 mol，则V(CO2)＝224 mL。

由H＋＋CO2－3===HCO－3，HCO－3＋H＋===H2O＋CO2↑，则n(CO2－3)＝n AB(H＋)＝(45－25) mL×10－3L·mL－1×1 mol·L－1＝0.02 mol，n(OH－)＝[25－(45－25)] mL×10－3L·mL －1×1 mol·L－1＝0.005 mol，所以n(NaOH)∶n(Na
n(OH－)∶n(CO2－3)＝0.005∶0.02 mol
2CO3)＝
＝1∶4。

答案：(1)H＋＋OH－===H2O，CO2－3＋H＋===HCO－3
(2)224 (3)NaOH、Na2CO31∶4。