2020版高考化学大一轮复习课时规范练《9碳的多样性》鲁科版(含解析)

课时规范练9　碳的多样性

一、选择题(本题包括7小题,每小题9分,共63分。每小题只有一个选项符合题目要求)

1.北京大学和中国科学院的化学工作者合作已成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐K3C60,实验测知该物质属于离子化合物,且有良好的超导性。下列关于K3C60的组成和结构的分析正确的是(　　)

A.K3C60中只含离子键,不含有共价键

B.1 mol K3C60中含有的离子数目为63×6.02×1023

C.该化合物在熔融状态下能导电

D.该物质的化学式可定为KC20

2.科学家在不断深入的研究中,发现了一系列新的碳单质,对碳单质的研究已发展成一门独立的科学——碳科学。下列关于碳单质的叙述正确的是(　　)

A.碳的各种单质互称为碳的同素异形体

B.碳元素的各种单质结构虽然不同,但性质差别不大

C.碳元素的单质性质不同,其用途相同

D.碳元素的单质只有金刚石、石墨和C60

3.用4种溶液进行实验,下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是(　　)

4.实验室用石灰石和盐酸制取CO2时,最佳的除杂试剂和方法是(　　)

A.水、浓硫酸洗气

B.饱和Na2CO3溶液、浓硫酸洗气

C.饱和NaHCO3溶液、浓硫酸洗气

D.NaOH溶液、浓硫酸洗气

5.为验证碳酸氢钠固体中是否含有碳酸钠,下列实验操作及判断正确的是(　　)

A.观察加热时能否放出气体

B.观察滴加盐酸时能否放出气体

C.溶于水中,滴加澄清石灰水,观察是否有沉淀生成

D.溶于水中,滴加少量氯化钡溶液,观察是否有白色沉淀生成

6.有两个分别装有Na2CO3和NaHCO3固体的试剂瓶,因标签失落而无法区分。有4位同学为鉴别它们,分别设计了下列四种不同的方法,其中可行的是(　　)

A.分别取样配成溶液,再加入澄清石灰水,观察是否有沉淀生成

B.分别取样后,加入相同浓度和相同体积的稀盐酸,观察反应的快慢

C.分别取样加热,再检验是否有使澄清石灰水变浑浊的气体产生

D.分别取样配成溶液,在火焰上灼烧,观察火焰的颜色

7.下列物质之间的转化在给定条件下能实现的是(　　)

①SSO2BaSO4

②CuSO4(aq)Cu(OH)2悬浊液Cu2O

③饱和NaCl(aq)NaHCO3Na2CO3

④Fe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3

A.①③ B.②③ C.②④ D.①④

二、非选择题(本题包括2小题,共37分)

8.(17分)分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100 mL,再通入一定量的CO2,随后分别各取20 mL溶液,向其中逐滴滴入0.2 mol·L-1的盐酸,在标准状况下产生CO2的体积(y轴)与所加入盐酸的体积(x轴)的关系如下图(分A、B两种情况):

(1)在A情况下,溶质是　　　　　　　　(填化学式),其物质的量之比为　　　　。 

(2)在B情况下,溶质是　　　　　　　　(填化学式),其物质的量之比为　　　　。 

(3)原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为　。 

9.(20分)某研究性学习小组为探究碳酸钠和碳酸氢钠两种物质的性质和用途,进行了如图所示实验:

(1)若用实验Ⅳ来验证碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性,则试管B中装入的固体最好是　　　　　　,实验现象是　。 

(2)若用实验来鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种固体,能达到实验目的的是　　　　(填装置序号)。其中能够说明泡沫灭火器中选择碳酸氢钠与酸反应制CO2而不选择碳酸钠的实验是　　　　。 

(3)若测定Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3的质量分数,Ⅲ能否达到实验目的?若能,请说明其计算所需的数据　　　　　　　　　　　;若不能,请简要说明理由　。 

课时规范练9　碳的多样性

1.C　K3C60中K+和之间为离子键,中C和C之间为共价键,A错;K3C60中的阴离子是,1 mol K3C60中含有3 mol K+和1 mol ,离子数目为4×6.02×1023,B错;该物质由K+和构成,不含,故其化学式不是KC20,D错。

2.A　碳的不同单质原子间的排列方式不同,物理性质差别较大,化学性质相似,如金刚石和石墨燃烧均生成CO2;金刚石、石墨和C60只是三种主要的碳单质。

3.B　CO2通入CaCl2溶液中无浑浊,再通入NH3,与CO2、H2O反应生成C,故生成CaCO3沉淀,A项正确;B项CO2与Na2SiO3溶液反应生成H2SiO3沉淀,继续通CO2沉淀不会消失,B项错误;CO2通入Ca(ClO)2溶液生成CaCO3沉淀和HClO,加入品红溶液退色,故C项正确;CO2通入Ca(OH)2溶液中生成CaCO3沉淀,继续通CO2生成可溶的Ca(HCO3)2,再加入NaOH溶液,又生成CaCO3沉淀。

4.C　实验室制得的CO2中含有HCl和水蒸气,一般用饱和NaHCO3溶液吸收HCl,再用浓硫酸吸收水蒸气。

5.D　NaHCO3稳定性不如Na2CO3,受热时NaHCO3分解放出气体,故A项不正确;加盐酸时均放出气体,现象不明显,B项不正确;滴加澄清石灰水,NaHCO3会与Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀,Na2CO3也会与Ca(OH)2反应生成沉淀,故C项不正确;滴加BaCl2溶液,Na2CO3能反应生成BaCO3沉淀,而NaHCO3不能与BaCl2溶液反应,故D项正确。

6.C　NaHCO3的稳定性比Na2CO3要差,受热时NaHCO3分解生成CO2气体而Na2CO3不分解,故C项正确。

7.B　二氧化硫与氯化钡溶液不反应,①错误;碱性条件下,新制的氢氧化铜悬浊液能氧化葡萄糖中的醛基,②正确;③中的反应是侯氏制碱法原理,③正确;加热促进铁离子水解,应该在氯化氢的气流中加热制备无水氯化铁,④错误,答案选B。

8.答案 (1)NaOH、Na2CO3　1∶1　(2)Na2CO3、NaHCO3　1∶1

(3)1.5 mol·L-1

解析 CO2通入NaOH溶液中进行反应时,有这样两个阶段:①CO2+2NaOHNa2CO3+H2O,此时溶质可能为NaOH和Na2CO3或只有Na2CO3(恰好反应);②Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3,此时溶质可能为Na2CO3和NaHCO3或只有NaHCO3;据图分析:B情况最终生成的CO2(其实就是最初通入的与NaOH溶液反应的CO2)是A情况的2倍。

(3)当加入150 mL盐酸时,恰好完全反应,此时溶液中溶质为NaCl。据元素守恒有n(NaOH)=n(Na+)=n(Cl-)=0.2 mol·L-1×0.15 L=0.03 mol,所以原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为0.03 mol÷0.02 L=1.5 mol·L-1。

9.答案 (1)NaHCO3　左边试管中的澄清石灰水变浑浊

(2)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ　Ⅱ

(3)能　固体样品的质量和沉淀总质量(或反应前后固体的质量)

解析 (1)因为NaHCO3不稳定,加热时易分解;而Na2CO3稳定,加热时不易分解,故把NaHCO3放入内层小试管中更有说服力。(2)因为Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应时都能放出CO2,故Ⅰ不可以;等物质的量浓度的Na2CO3溶液、NaHCO3溶液与稀盐酸反应时,NaHCO3的反应更剧烈,故Ⅱ可以;加热NaHCO3和Na2CO3固体时,NaHCO3受热分解,Na2CO3不分解,故Ⅲ、Ⅳ也可以。(3)需要知道混合物的总质量和生成沉淀的质量或反应前后试管内固体的质量。