学高中化学 312 碳及其化合物间的转化探究导学课型双基过关节节练 鲁科版必修1.docx

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学高中化学312碳及其化合物间的转化探究导学课型双基过关节节练鲁科版必修1

碳及其化合物间的转化

（45分钟100分）

一、选择题（本题包括10小题，每小题5分，共50分）

1．下列关于金刚石和石墨的说法中，不正确的是（）

A．它们都是由碳元素组成的单质

B．它们都是电的良导体

C．金刚石质硬，石墨质软

D．它们里面的碳原子排列不同

2．Na2CO3俗名纯碱，下面是对纯碱采用不同分类法的分类，不

正确的是（）

A．Na2CO3是碱B．Na2CO3是盐

C．Na2CO3是钠盐D．Na2CO3是碳酸盐

3．（双选）常温下向下列溶液中通入足量的CO2，有明显现象的是（）

A．饱和Na2CO3溶液B．澄清石灰水溶液

C．饱和NaHCO3溶液D．CaCl2溶液

4．为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是（）

A．CO2（CO），将混合气体通过足量灼热的氧化铜

B．NaHCO3溶液（Na2CO3），向溶液中通入过量的CO2气体

C．CO2（HCl），将气体依次通过Na2CO3溶液和浓硫酸

D．H2（HCl），将气体通过足量的碱石灰

5．小苏打和苏打分别和同浓度的盐酸反应，下列说法正确的是（）

A．Na2CO3与盐酸反应，要比NaHCO3的反应剧烈得多

B．相同物质的量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸完全反应，产生的CO2一样多

C．实验室制取CO2通常用NaHCO3和盐酸反应

D．相同物质的量的Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应完全，耗去盐酸的量一样多

6．如图是某同学欲验证NaHCO3和Na2CO3热稳定性而设计的实验装置（夹持装置省略），则下列说法正确的是（）

A．实验进行时甲变浑浊

B．实验进行时乙变浑浊

C．该实验装置设计有缺陷，不能达到其实验目的

D．为避免烫伤，实验结束时应先熄灭酒精灯，待冷却后再将甲乙移开

7．将17．92L标准状况下的二氧化碳气体通入1L

1．0mol·L-1的氢氧化钠溶液中，充分反应后，所得溶液中的CO32-和HCO3-的物质的量浓度之比约是（）

A．1∶3

B．1∶2

C．2∶3

D．3∶2

8．某无色混合气体可能含有CO2、CO、H2、H2O（g）中的一种或几种，依次进行如下处理（假定每次处理均反应完全）：

①通过碱石灰时，气体体积变小；②通过炽热的氧化铜时，固体变为红色；③通过白色硫酸铜粉末时，粉末变为蓝色；④通过澄清石灰水时，溶液变为浑浊。

由此可以确定原混合气体中（）

A．一定含有CO2、H2O（g），H2、CO至少有一种

B．一定含有CO、H2O（g），H2、CO2至少有一种

C．一定含有CO、CO2，H2、H2O（g）至少有一种

D．一定含有CO、H2，CO2、H2O（g）至少有一种

9．（2011·北京高考）下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是（）

A．取ag混合物充分加热，减重bg

B．取ag混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得bg固体

C．取ag混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重bg

D．取ag混合物与足量Ba（OH）2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得bg固体

10．（能力提升题）将0．4gNaOH和1．06gNa2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0．1mol·

L-1稀盐酸。

下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量关系的是（）

二、非选择题（本题包括4小题，共50分）

11．（10分）碳元素在自然界中以多种形态存在。

硬度

导热性

导电性

金刚石

很硬

很差

几乎不导电

石墨

很软

良好

能导电

Ⅰ．如图A、B分别表示金刚石和石墨的结构模型。

表中为金刚石和石墨的某些性质：

（1）金刚石转化为石墨属于__________变化（填“物理”或“化学”）。

（2）切割玻璃的玻璃刀应选用__________（填“金刚石”或“石墨”）做材料。

（3）根据金刚石和石墨的结构和性质推断，下述观点不正确的是________（填字母）。

A．不同物质具有不同的结构

B．不同物质的组成元素一定不同

C．不同物质具有不同的性质

D．物质的结构决定了物质的性质

Ⅱ．碳酸盐是碳的重

要化合物。

碳酸钠和碳酸氢钠是应用广泛的两种碳酸盐。

（4）碳酸氢钠在日常生活中的一种用途是______________________________。

（5）现有一包白色固体，为检验该粉末是碳酸钠还是碳酸氢钠，某同学设计如下方案开展实验。

请根据要求填写空白：

实验操作

有关反应的

化学方程式

实验结论

取少许粉末置于试管中加热，并将可能产生的气体通入澄清石灰水中

该粉末为碳酸氢钠

12．（14分）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，请回答下列问题：

（1）请写出CO2与过量的NaOH发生反应的化学方程式：

___________________。

（2）选择任意一种实验装置，简述预计出现的实验现象，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_____________________。

解释产生该实验现象的原因___________________________________________。

（3）甲、乙、丙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含有Na2CO3。

（简述所用试剂、实验现象和结论）______________________________________________________________

__________________________________________________________________。

13．（14分）工业纯碱中常含有NaCl、Na2SO4等杂质，为了测定工业纯碱中Na2CO3的含量，某同学设计了如图装置：

试回答下列问题：

（1）装置A中发生反应的离子方程式为：

________________________________

___

_______________________________________________________________。

（2）装置D的作用是_________________________________________________。

（3）利用上述装置进行实验，即使气密性良好，并缓慢滴加了过量的稀硫酸使反应完全，装置C中装有足量碱石灰，其他操作也正确，测定结果还是偏低，原因可能是：

___________________________________________________________

____________________

______________________________________________。

（4）实验前所取工业纯碱质量为mg，装置C中碱石灰和U形管的总质量为m1g，加入足量稀硫酸，反应结束后，装置C中碱石灰和U形管的总质量变为m2g，则上述实验中测得的工业纯碱中Na2CO3的质量分数为__________。

14．（12分）（能力提升题）如图表示往某Na2CO3溶液中滴入稀盐酸产生CO2的过程。

（1）写出a点以前发生反应的离子方程式_______________________________。

（2）写出a点到b点发生反应的离子方程式____________________________。

（3）若某Na2CO3溶液中含mmolNa2CO3，滴入一定量的稀盐酸，恰好使溶液中Cl-和HCO3-的物质的量之比为2∶1，则滴入稀盐酸的物质的量等于________mol（用m表示）。

答案解析

1．【解析】选B。

金刚石和石墨均是由碳元素组成的单质，金刚石中碳原子以强的相互作用形成正四面体结构，质硬不导电，石墨中碳原子呈层状结构，碳原子以强的相互作用形成平面六边形结构，能导电、质软。

2．【解析】选A。

Na2CO3并不属于碱而是属于盐类。

3．【解析】选A、B。

CO2通入饱和Na2CO3溶液时可以生成NaHCO3，由于后者溶解度小于前者，因此会有晶体析出,A正确；CO2通入澄清石灰水中，溶液先变浑浊，后浑浊消失，B正确；CO2与NaHCO3和CaCl2均不反应，C、D不正确。

4．【解析】选C。

在溶液中CO2也能与Na2CO3反应，所以应改为饱和NaHCO3溶液。

5．【解析】选B。

A中，NaHCO3和Na2CO3分别与盐酸反应时，前者的反应更剧烈，故A项错误；等物质的量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸完全反应时，产生CO2的物质的量之比为1∶1，而消耗盐酸的量之比是2∶1，故B项正确，D

项错误；实验室常用碳酸钙与盐酸反应制取CO2，C项错误。

6．【解析】选B。

由图可知，Na2CO3受热温度更高，但是NaHCO3受热容易分解，加热时乙中石灰水变浑浊，因此实验可以达到目的，结束时为了防止倒吸，应该先将甲乙移开，再熄灭酒精灯。

故选B。

7．【解析】选A。

17．92L标准状况下的二氧化碳气体物质的量为0．8mol，氢氧化钠的物质的量为1mol。

CO2+2NaOH====Na2CO3+H2O

121

0．5mol1mol0．5mol

Na2CO3+CO2+H2O====2NaHCO3

112

n10．3moln2

n1=0．3moln2=0．6mol

溶液中剩余Na2CO3的物质的量=（0．5-0．3）mol=0．2mol

则所得溶液中的CO32-和HCO3-的物质的量浓度之比约是0．2mol∶0．6mol=

1∶3。

8．【解析】选D。

①通过碱石灰时，气体体积变小，说明混合气体中至少含有CO2、H2O（g）中的一种；②通过炽热的氧化铜时，固体变为红色，说明混合气体中至少含有CO、H2中的一种；③通过白色硫酸铜粉末时，粉末变为

蓝色，说明此时有H2O生成，则肯定有H2；④通过澄清石灰水时，溶液变为浑浊，说明此时有CO2生成，则肯定有CO。

因此D项正确。

9．【解析】选C。

将混合物加热时发生反应

2NaHCO3

Na2CO3+CO2↑+H2O，由对应关系

2NaHCO3

Na2CO3+CO2↑+H2OΔm

84×262

m（NaHCO3）b

故m（NaHCO3）=

m（Na2CO3）=a-

w（Na2CO3）=

×100%=1

A正确；

取ag混合物与足量盐酸发生反应：

Na2CO3+2HCl====CO2↑+H2O+2NaCl

10658．5×2

m（Na2CO3）m1（NaCl）

NaHCO3+HCl====NaCl+H2O+CO2↑

8458．5

m（NaHCO3）m2（NaCl）

可列方程组如下：

m（Na2CO3）+m（NaHCO3）=a

m1（NaCl）+m2（NaCl）=b

可求得m（Na2CO3），进而求得质量分数,B正确；

取ag混合物加入足量稀硫酸时，发生反应

Na2CO3+H2SO4====CO2↑+H2O+Na2SO4

2NaHCO3+H2SO4====2CO2↑+2H2O+Na2SO4

因逸出的气体中既包括CO2气体，还有水蒸气，且无法确定二者关系，故依据增重bg无法进行计算，C错误；取ag混合物加入足量Ba（OH）2溶液时，发生反应

Ba（OH）2+Na2CO3====BaCO3↓+2NaOH

106197

m（Na2CO3）m1（BaCO3）

Ba（OH）2+NaHCO3====BaCO3↓+NaOH+H2O

84197

m（NaHCO3）m2（BaCO3）

可列方程组如下：

m（Na2CO3）+m（NaHCO3）=a

m1（BaCO3）+m2（BaCO3）=b

可求得m（Na2CO3），进而求得质量分数，D正确。

10．【解析】选C。

向溶液中滴加0．1mol·L-1稀盐酸，稀盐酸会先和NaOH反应，然后再和Na2CO3反应产生CO2,0．4gNaOH的物质的量为0．01mol，完全反应消耗HCl0．01mol，1．06gNa2CO3的物质的量为0．01mol，Na2CO3先和HCl反应转化为0．01molNaHCO3,0．01molNaHCO3再和HCl反应，产生CO2

0．01mol；故图像C是正确的。

11．【解析】同素异形体之间的相互转化属于化学变化，通过表中的信息可知金刚石的硬度大，石墨较软，因此金刚石可以用做玻璃刀的材料；同素异形体是指同种元素组成的性质不同的单质，因此不同的物质可以是由同种元素组成的。

碳酸氢钠受热分解，产生二氧化碳。

答案：

Ⅰ．

（1）化学

（2）金刚石（3）B

Ⅱ．（4）配制发酵粉

（5）2NaHCO3

Na2CO3+H2O+CO2↑，

CO2+Ca（OH

）2====CaCO3↓+H2O

12．【解析】

（1）CO2与过量的NaOH发生反应生成Na2CO3，反应方程式如下：

CO2+2NaOH====Na2CO3+H2O。

（2）甲：

由于二氧化碳和氢氧化钠溶液反应，使试管内气体压强减小，可观察到液体进入试管中；

乙：

二氧化碳和氢氧化钠溶液反应，使锥形瓶内气体压强减小，由于大气压的作用使气球胀大；

丙：

二氧化碳和氢氧化钠溶液反应，使锥形瓶内气体压强减小，在外界气压的作用下液体被压入锥形瓶中。

（3）甲装置中将装满CO2的试管放入NaOH溶液时，堵住试管口的手会接触NaOH溶液，而NaOH溶液对人的皮肤有腐蚀作用。

（4）可以向所得溶液中加入氯化钡或氯化钙溶液，若有白色沉淀生成，则证明含有Na2CO3。

答案：

（1）CO2+2NaOH====Na2CO3+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

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

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（任填其中一种即可）

（3）甲

（4）取少量试液于试管中，滴加氯化钡或氯化钙溶液，若有白色沉淀生成，可证明有Na2CO3存在（其他合理答案均可）

13．【解析】

（1）A中为稀硫酸与碳酸钠反应生成二氧化碳气体的反应：

2H++CO32-====H2O+CO2↑。

（2）为防止空气中的水蒸气与二氧化碳进入C装置，使C装置只吸收A装置中生成的二氧化碳气体，需在C装置后添加吸收装置。

（3）装置中会有二氧化碳气体残留，因此实验测得的结果会偏低。

（4）反应生成的CO2为（m2-m1）g，则样品中Na2CO3的质量为106（m2-m1）/44g，其质量分数为53（m2-m1）/22m

答案：

（1）2H++CO32-====H2O+CO2↑

（2）防止空气中的水和二氧化碳进入装置内，引起误差

（3）装置中的二氧化碳未能完全被吸收

（4）53

（m2-m1）/22m

14．【解析】向Na2CO3溶液中逐渐滴加稀盐酸时，发生的反应依次为Na2CO3+HCl====NaCl+NaHCO3①

NaHCO3+HCl====NaCl+CO2↑+H2O②

（1）a点以前发生反应①，离子方程式为CO32-+H+====HCO3-。

（2）a点到b点，发生反应②，离子方程式为

HCO3-+H+====CO2↑+H2O。

（3）根据反应①、②，当n（Cl-）∶n（HCO3-）=2∶1时，Na2CO3先转化为NaHCO3,然后部分NaHCO3继续与HCl反应，所以

解得n（HCl）=4m/3mol。

答案：

（1）CO32-+H+====HCO3-

（2）HCO3-+H+====CO2↑+H2O

（3）4m/3

【规律方法】解图像题三步曲：

“一看”、“二想”、“三判断”

（1）“一看”（看图像）。

①看面：

弄清纵、横坐标的含义。

②看线：

弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平。

③看点：

弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊点，如与坐标轴的交点、曲线的交

点、折点、最高点与最低点等。

④看量的变化：

弄清是浓度变化、物质的量的变化还是转化率的变化。

（2）“二想”。

看完线后联想有关的化学方程式。

（3）“三判断”。

通过分析，依据化学方程式，作出正确判断。