學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第三章自然界中的元素第一講碳的多樣性一、選擇題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)定解析首先讀懂圖，看清楚過程①、②表示的意義，再提取所學(xué)知識逐項驗證。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)圖示可知，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C2．C60的發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致了一門新興學(xué)科-—球碳化學(xué)的興起.C60指由60個碳原子結(jié)合在一起形成的C60分子所組成的物質(zhì)，C60分子與現(xiàn)代足球非常相似，故C60又叫足球烯。目前已證明，C60與金屬鉀作用得到一種物質(zhì)K3C60中，不正確的是 (）A．C60是一種含碳化合物B．C60是碳元素的一種單質(zhì)C．K3C60D．在C60和K3C60解析C60是單質(zhì).答案A3．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，再用濃硫酸吸收水蒸氣。答案C4．有關(guān)Na2CO3和NaHCO3的下列敘述中錯誤的是 （)A。相同質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3與足量鹽酸反應(yīng)，Na2CO3產(chǎn)生的CO2少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飽和溶液中通入足量CO2氣體會出現(xiàn)渾濁D。Na2CO3中含少量NaHCO3，可用加熱的方法除去答案B5．將CO2通入100mL某濃度的石灰水中，所得沉淀質(zhì)量與通入CO2體積（標(biāo)準狀況)的關(guān)系如圖所示，則石灰水濃度為 （）A．0。03mol·L－1B．0。015mol·L－1C．0.025mol·L－1D．0。0125mol·L－1解析當(dāng)生成的CaCO3沉淀恰好溶解時,消耗CO256mL,此時恰好發(fā)生反應(yīng)：Ca(OH)2＋2CO2=Ca(HCO3)2n[Ca（OH)2]＝eq\f(0.056L,22。4L·mol－1)×eq\f(1，2)＝0.00125mol，[Ca（OH）2］＝eq\f（0.00125mol，0.1L)＝0。0125mol·L－1。答案D6．將空氣緩慢通過如圖所示裝置后，在試管中收集到少量稀有氣體.空氣在通過a～d裝置時，依次除去的氣體是 （）A．O2、N2、H2O、CO2B．CO2、H2O、O2、N2C．H2O、CO2、N2、O2D．N2、O2、CO2、H2O解析空氣通過不同試劑除去的氣體依次為CO2、H2O、O2、N2,余下稀有氣體。答案B7．下列實驗方案中，不能測定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3質(zhì)量分數(shù)的是（)A.取a克混合物充分加熱，減重b克B.取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應(yīng)，加熱、蒸干、灼燒，得b克固體C。取a克混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng)，逸出氣體用堿石灰吸收，增重b克D。取a克混合物與足量Ba（OH)2溶液充分反應(yīng)，過濾、洗滌、烘干，得b克固體答案C8．將一定體積的CO2通入VLNaOH溶液中，已知NaOH完全反應(yīng).若在反應(yīng)后的溶液中加入足量石灰水,得到ag沉淀;若在反應(yīng)后的溶液中加入足量CaCl2溶液，得到bg沉淀,則下列說法正確的是 (）A．參加反應(yīng)的CO2體積為0。224aB．用上述數(shù)據(jù)不能確定NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度C．若a＝b，則CO2與NaOH溶液反應(yīng)的產(chǎn)物鹽只有Na2CO3D．b可能等于a、小于a或大于a解析A項,題目未告知是否是標(biāo)準狀況,故CO2物質(zhì)的量不可求；B項，根據(jù)bg可求n（Na2CO3)，再利用(a－b）g可求出n（NaHCO3)，故n(NaOH）可求;D項，b只能小于或等于a.答案C二、非選擇題9．現(xiàn)有A、B、C、D四種化合物都含鉀元素，A、B、C和足量的鹽酸反應(yīng)后，均可生成D；若將固體C加熱后可生成A和無色無味的氣體E，該氣體能使澄清石灰水變渾濁；若在A溶液中通入足量E，可生成C;若B與C的溶液混合可生成A。請回答下列問題。(1)推斷A、B、C、D的化學(xué)式：A：____________；B：____________；C：____________;D：____________。(2）A溶液中通入足量E反應(yīng)的離子方程式為____________________________________________________________________________________________________________.（3）B溶液與C溶液反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________________________________________________。解析該題的突破口是C加熱后生成A和E,E能使澄清石灰水變渾濁，再結(jié)合B與C反應(yīng)生成A，可推出各物質(zhì).答案（1）K2CO3KOHKHCO3KCl（2)CO32－＋CO2＋H2O=2HCO3－（3）OH－＋HCO3－=H2O＋CO32－10．Na2CO3是一種重要的化工原料，某學(xué)生甲擬在實驗室中測Na2CO3的純度。他利用圖1中給出的儀器設(shè)計了圖2所示的裝置（裝置圖中所用塞子均未畫出；雜質(zhì)不參與反應(yīng))，其中M內(nèi)盛有Na2CO3樣品10.0g,分液漏斗內(nèi)盛有稀硫酸，N內(nèi)盛有堿石灰固體。他利用堿石灰的增重來求算Na2CO3的純度。圖1圖2（1)學(xué)生乙認為，按學(xué)生甲設(shè)計的裝置進行實驗，存在明顯缺陷，其中導(dǎo)致測定結(jié)果偏低的是_______________________________________________________。(2）學(xué)生乙對學(xué)生甲設(shè)計的實驗裝置進行了改進（如圖3).實驗室中可供選擇的藥品：Zn粒、濃H2SO4、稀H2SO4、NaOH溶液、堿石灰、CaCO3、水。圖3請回答下列問題：①B、D虛線框內(nèi)是否需要添加裝置，若需要，在相應(yīng)虛線框內(nèi)畫出裝置圖（并注明藥品)；若不需要，在相應(yīng)虛線框內(nèi)打“×”；②A裝置中分液漏斗內(nèi)液體為__________，U形管內(nèi)藥品為________；裝置F的作用為________________________________________________________________________；③如果B、D內(nèi)部不設(shè)計任何裝置而直接連通A、C、E，則實驗結(jié)果將________（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）；④如果實驗后E裝置質(zhì)量增重3。96g,則該Na2CO3樣品的純度為________.解析(1)M中H2SO4與Na2CO3反應(yīng)產(chǎn)生的CO2不能完全進入N裝置，還有部分殘留在M及導(dǎo)氣管中，可在M之前加一產(chǎn)生H2的裝置，利用生成的H2將產(chǎn)生的CO2全部趕至N裝置中。（2）進入B中的氣體有H2、H2O(g)，因此B中不需要添加裝置，D中需濃H2SO4進行干燥，否則E中堿石灰會增重偏多，導(dǎo)致結(jié)果偏高,F則是防止空氣中的CO2和水蒸氣被堿石灰吸收。n(CO2）＝n（Na2CO3）＝eq\f(3.96g，44g·mol－1)＝0。09mol，m(Na2CO3）＝0。09mol×106g·mol－1＝9。54g，w（Na2CO3)＝eq\f(9.54g,10.0g)×100%＝95。4%。答案（1）反應(yīng)產(chǎn)生的CO2氣體沒有被堿石灰完全吸收(2)①B中：×D中:②稀H2SO4Zn粒防止空氣中的CO2和水蒸氣被E中堿石灰吸收③偏高④95。4％11．某天然堿（純凈物）可看作是由CO2和NaOH反應(yīng)后的產(chǎn)物所組成，其化學(xué)式為xNa2CO3·yNaHCO3·zH2O。某化學(xué)興趣小組為確定x、y、z的值進行如下實驗：稱取3.32g天然堿樣品于裝置Ⅰ或裝置Ⅱ中加熱至300℃，恒重后停止加熱;過濾沉淀,洗滌、烘干、稱重.（1）按照上述實驗過程，該化學(xué)興趣小組至少使用________次天平。(2）將天然堿樣品加熱，冷卻至室溫，稱量其質(zhì)量為b1g質(zhì)量為b2g，且b1－b2＝0。3,(3)你認為選擇________（填“裝置Ⅰ”或“裝置Ⅱ”）進行實驗為佳。選擇的理由是________________________________________________________________________。（4)有一學(xué)生在加熱過程中對剩余固體進行多次稱重（處理數(shù)據(jù)時已經(jīng)減去儀器質(zhì)量），并描出如下曲線：①寫出t1→t2反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________________________。②通過上述曲線確定天然堿樣品的化學(xué)式：_____________________________________。解析本題用實驗的方法確定CO2與NaOH的物質(zhì)的量，進而確定反應(yīng)物的化學(xué)式。第(1)問應(yīng)稱五次質(zhì)量,分別是稱樣品的質(zhì)量、樣品和試管的總質(zhì)量、加熱后的質(zhì)量、再加熱后的質(zhì)量、過濾后沉淀的質(zhì)量。第(2)問，只有當(dāng)兩者之間的差值小于0。1才認為失水結(jié)束，所以還要繼續(xù)加熱。(3)選裝置Ⅱ，因為Ⅰ中會有部分CO2滯留在試管和導(dǎo)管中,從而影響測量結(jié)果；而裝置Ⅱ，生成的CO2可以用右側(cè)的空氣推動進入澄清石灰水中.第(4）題從圖象分析知兩次減小質(zhì)量，第1次應(yīng)是失水，第2次是NaHCO3的分解。分析出水的質(zhì)量為3。32－2。96＝0.36(g），NaHCO3的質(zhì)量(利用差量法）為(2.96－2。65)×2×84/62＝0.84(g）,Na2CO3的質(zhì)量為3。32－0.36－0.84＝2.12(g)，其物質(zhì)的量比值為n(Na2CO3）∶n（NaHCO3）∶n（H2O）＝2∶1∶2,化學(xué)式為2Na2CO3·NaHCO3·2H2O。答案（1)5（2）繼續(xù)加熱(3)裝置Ⅱ選用裝置Ⅰ會有少量CO2仍留在試管中，造成的誤差大（4）①2NaHCO3eq\o（=,\s\up7(△)）Na2CO3＋H2O＋CO2↑(或xNa2CO3·yNaHCO3eq\o（=,\s\up7（△）)eq\b\lc\（\rc\）（\a\vs4\al\co1(x＋\f(y，2））)Na2CO3＋eq\f（y,2)H2O＋eq\f(y，2)CO2↑）②2Na2CO3·NaHCO3·2H2O12．(1）有關(guān)研究表明CO2在大氣中含量增大，導(dǎo)致地球表面的溫度升高，即溫室效應(yīng).①為了控制溫室效應(yīng)，各國科學(xué)家提出了不少方法和設(shè)想.有人設(shè)想將CO2分子液化或制成干冰，封存于地下或海底,以減小大氣中CO2的濃度。為使CO2液化，可采用的措施是________。A．減壓、升溫 B．增壓、升溫C．減壓、降溫 D．增壓、降溫快速、有效地減緩大氣中的CO2，可采用的生態(tài)學(xué)措施是____________.A．使用天然氣等燃料B．控制全球人口增長C．植樹造林，保護森林D．立即停止煤和石油的燃燒(2)將一定體積的CO2通入到一定濃度的NaOH溶液中，為了測定其溶液的成分，向該溶液中逐滴加入1mol·L－1的鹽酸。所加入鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2氣體的體積(標(biāo)準狀況)的關(guān)系如圖所示.①寫出OA段所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_________________________________________________________________________________________________________________。②當(dāng)加入35mL鹽酸時,產(chǎn)生CO2的體積為____________mL(標(biāo)準狀況）.③溶液中所含的物質(zhì)有____________________________________________________,其物質(zhì)的量之比為________________________________________________________。解析(1)①氣態(tài)CO2變?yōu)橐簯B(tài)或固態(tài)，需要減小分子間距離,加壓、降溫都可達到這一目的。②樹木生長過程中的光合作用消耗CO2，如果大量植樹，則消耗CO2的量是巨大的.(2）由圖像所消耗的鹽酸及產(chǎn)生的V(CO2）可知，此溶液的溶質(zhì)是NaOH、Na2CO3.OA段H＋先與OH－反應(yīng)生成H2O,后又與CO32－反應(yīng)生成HCO3－。AB段發(fā)生反應(yīng)H＋＋HCO3－=CO2↑＋H2O，當(dāng)加入35mL鹽酸時，消耗的n(H＋)＝(35－25）m