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1Word下载.docx
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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
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)
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。
(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
(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。
(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。
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