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(jī)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(shí)現(xiàn)的
C.加速過程②將有利于社會(huì)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(duì)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(huì)生成其他含碳物質(zhì),如CH4等,A項(xiàng)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(shí)現(xiàn)的,B項(xiàng)正確;加速化石燃料的開發(fā)利用不利于社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,C項(xiàng)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(duì)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?yàn)镹aOH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?yàn)閷?shí)驗(yàn)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(shí)有關(guān)
【答案】 B
3. “碳捕捉和儲(chǔ)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(shí)現(xiàn)對(duì)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(jià)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(jī)
【解析】 選項(xiàng)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(jià)鍵斷裂。選項(xiàng)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(xiàng)C,海藻儲(chǔ)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(xiàng)D,弄清了光合作用的機(jī)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(jī)。
【答案】 B
4.將106 g的Na2CO3和84 g NaHCO3都經(jīng)充分強(qiáng)熱后,再分別跟足量的鹽酸反應(yīng)。下列說法錯(cuò)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(shí)驗(yàn)表明香煙所產(chǎn)生的煙霧中至少有300種對(duì)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(duì)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(qǐng)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(shí)驗(yàn)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(shí)不可能發(fā)生的反應(yīng)是( )
【解析】 CO2不能分解,因此,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
【答案】 D
2.當(dāng)下列物質(zhì)分別滴加醋酸時(shí),會(huì)產(chǎn)生相同氣體的是( )
①大理石 ②鐘乳石 ③貝殼、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(shí),都會(huì)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(shí)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 ③SO3、蹸aSO4 ⑤CaSO4
B.①CaO、贑a(OH)2 ③CO、蹸aCO3 ⑤CaSiO3
C.①CaCO3、贑aO、跜O2、蹸a(OH)2 ⑤CaCO3
D.①CaCO3、贑aO、跾O2、蹸aSiO3、軨a(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(shí)間吸收CO2又重新生成CaCO3。
【答案】 C
4.下列有關(guān)CO2的實(shí)驗(yàn)中,只能證明CO2的物理性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)是( )
【解析】 A選項(xiàng)可以證明CO2的密度比空氣大且不能支持蠟燭燃燒,B選項(xiàng)可以證明CO2能與石灰水反應(yīng),C選項(xiàng)可以證明CO2溶于水顯酸性,D選項(xiàng)只能證明CO2密度比空氣密度大。
【答案】 D
5.實(shí)驗(yàn)室用石灰石和鹽酸制取CO2時(shí),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(shí)驗(yàn)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(hào)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(shí)驗(yàn)方法是( )
A.加熱時(shí)有無氣體放出
B.滴加鹽酸時(shí)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(xiàng),加熱時(shí),碳酸氫鈉易分解:2NaHCO3=====△Na2CO3+CO2↑+H2O,碳酸鈉不分解,對(duì)混合物進(jìn)行加熱,不正確。B項(xiàng),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(xiàng)錯(cuò)。D項(xiàng),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(xiàng)錯(cuò)誤。只有C項(xiàng),碳酸鈉與氯化鎂反應(yīng)時(shí),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(shí)生成Na2CO3,而通入過量CO2時(shí)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(shí),將Na2CO3溶液滴入H2SO4溶液中時(shí),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(shí),消耗CO256 L,此時(shí)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(duì)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(huì)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(shí)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(shí),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 ②肯定有g(shù)Cl2、劭隙ㄓ蠳aHCO3 ④肯定有NaHCO3或Na2CO3、菘隙]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(shí)驗(yàn)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(shí),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(dòng)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(gè)氣球中的固體粉末同時(shí)倒入試管中(裝置的氣密性已檢查過)。
請(qǐng)回答:
(1)各組反應(yīng)開始時(shí),________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(shí),三組實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)不同現(xiàn)象,填寫下表的空格。
試劑用量實(shí)驗(yàn)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(duì)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(duì)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?yàn)檠b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(píng)價(jià)
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(jì)的證明CO具有還原性的實(shí)驗(yàn)裝置,如下圖所示。
(1)點(diǎn)燃酒精燈A、B的先后順序?yàn)椋合萠_____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(shí)驗(yàn)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(jì)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(jì)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(jì)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(duì)此作出評(píng)價(jià),你認(rèn)為丙的設(shè)計(jì)________(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(diǎn)燃未反應(yīng)的CO,防止其污染環(huán)境。若先點(diǎn)燃A處的酒精燈,則CO會(huì)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(diǎn)燃A。所以應(yīng)先點(diǎn)燃B再點(diǎn)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(diǎn)燃尾氣中的CO,防止CO污染環(huán)境
(5)不合理,因?yàn)镃O點(diǎn)燃在先,CuO加熱在后,不能同時(shí)進(jìn)行 (6)不必要 加熱CuO前必須先通CO,此時(shí)即可觀察CO是否能使澄清石灰水變渾濁
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