高一化学第一节碳族元素练习题 最新.docx
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高一化学第一节碳族元素练习题 最新.docx
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高一化学第一节碳族元素练习题最新
第一节碳族元素
[基础知识针对性训练]
一、选择题
1.根据碳族元素的结构和性质,下列关于元素X的叙述中能够说明X一定位于第ⅣA族的是:
A.最高正价与最低负价的绝对值相等B.原子最外层有四个电子
C.最高价氧化物的水化物为弱酸D.单质晶体是一种半导体材料
2.下列叙述正确的是
A.碳族元素的氧化物都是+4价为最稳定
B.金刚石和石墨是碳的同素异形体,它们的物理性质差异大但化学性质几乎完全相同
C.C60和金刚石、石墨互为同素异形体,但C60的硬度小,熔点较低
D.CO和CO2都是酸性氧化物,与碱作用生成对应的盐和水
3.下列对碳的同素异形体金刚石、石墨、C60。
的说法错误的是
A.熔点:
金刚石>石墨>C60B.沸点:
金刚石=石墨>C60
C.在一定的条件下与O2反应生成CO2D.在一定的条件下它们可以相互转化
4.某些保健品中的锗元素(Ge)位于周期表的第四周期ⅣA族。
有关锗的叙述正确的是
A.锗的原子序数为34B.锗的金属活动性应比铝强
C.Ce可以生成化学式为Na2CeO3的盐D.单质锗是半导体材料
5.将空气与CO2按5∶1体积比混合,与足量的赤热的碳充分反应,若反应前后温度相同,则在所得气体中,CO的体积分数为:
(假设空气中氮气、氧气的体积比为4∶1,其它成分忽略)
A、29%B、43%C、50%D、100%
6.把一定质量的碳和8克氧气在密闭容器中高温反应,恢复到原来的温度,测得容器内压强比原来大0.4倍。
则参加反应的碳的质量为:
A、2.4克B、4.2克C、6.0克D、无法确定
7.向20mL0.1mol•L-1的Ba(OH)2溶液中通入CO2,当得到0.001mol的BaCO3沉淀时,通入CO2的物质的量是:
A、0.001molB、0.002molC、0.003molD、0.004mol
8.把7.4g十水碳酸钠和小苏打组成的混合物溶于水得100mL溶液,其中C(Na+)=0.6mol•L-1;若把等质量的混合物加热到恒重时,残留物质量为:
A、5.28gB、4.22gC、3.18gD、2.12g
9.ag纯净的碳酸钠和ag碳酸钠与碳酸氢钠的混合物相比,下列各种情况的描述正确的是:
A、分别和盐酸反应时,混合物的耗酸量大
B、分别和足量酸反应时,混合物放出的CO2多
C、分别配制成等体积的溶液,混合物的C(Na+)(物质的量浓度)大
D、分别和盐酸反应时,混合物的耗酸量小
10.24g碳和32g氧气,在密闭容器中于高温下发生反应,当碳和氧气均已耗尽时,所得产物是:
A、56gCO2B、36gCO2C、CO和CO2各28gD、56gCO
11.要除去混在二氧化碳气体中的HCl、H2O、SO2等气体,混合气体依次通过的试剂是
A、碳酸钠溶液、浓硫酸、品红溶液B、品红溶液、碳酸钠溶液、浓硫酸
C、饱和小苏打溶液、无水氯化钙D、酸性高锰酸钾溶液、碱石灰
12.CO气体中,可能混有CO2或SO2,测得此混合气体中,含氧元素的质量为54%,则混合气体中混入的气体可能是
A、SO2B、CO2C、CO2或SO2D、不能确定
13.下列各种酸中,酸性最弱的是
A.碳酸B.磷酸C.硅酸D.硝酸
14.熔化烧碱应选用的坩埚是:
A、铁坩埚B、石英坩埚C、石墨坩埚D、瓷坩埚
15.下列反应中,水既不是氧化剂又不是还原剂,但属于氧化还原反应的是:
A、2F2+2H2O=4HF+O2B、P2O5+3H2O(热)=2H3PO4
C、3NO2+H2O=2HNO3+NOD、Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
16.下列变化中不属于的是
A.金刚石→石墨B.干冰→CO2C.熟石灰→石灰石D.氨气溶于水
17.下列各组物质中:
①C12O7HClO,②SO2H2SO4,③NO2HNO3,④SiO2H4SiO4,⑤Mn2O7HMnO4,前者都是后者的酸酐,正确的是
A.②③B.③④C.④⑤D.①③④
18.实验室用石灰石和盐酸制取CO2时,最佳的除杂试剂是
A.水、浓H2SO4B.饱和Na2CO3溶液、浓H2SO4
C.饱和NaHCO3溶液、浓H2SO4D.NaOH溶液、浓H2SO4
19.将二氧化碳通入下列物质的溶液中不与其反应的是①Na2CO3②Na2SiO3④CaCO3⑤Ca(ClO)2⑥CaCl2
A.①③④⑤⑥B.①和⑥C.只有①D.只有⑥
20.将23g石英和60g石灰石在高温下反应,产生的气体在标准状况下的体积为
A.5.6LB.1.2LC.13.44LD.6.72L
二、填空题
1.在碳族元素中,非金属性最强的元素是_______,金属性最强的元素是_______,单质能作半导体的元素是_______,+2价最稳定的元素是 ,气态氢化物最稳定的是_______,最高氧化物水化物酸性最强的是________。
2.
(1)若CO2中混有CO,除去的方法是______________________
(2)若CO2中混有HCl,要得到纯净的CO2,其方法是_______________________________。
(3)在没有现成CO2气体发生器的情况下,请你运用下图中的部份仪器,装配成一个简易的能随开随用,随关随停的CO2气体产生装置。
应选用的仪器是(填编号)____________
(4)若用上述你所组装的装置制取CO2气体,而实验室备有稀H2SO4,浓硝酸、水、块状纯碱、大理石(块状),比较合理的方案,应选用的药品是_______________________。
3.根据碳族元素性质递变规律,CH4的热稳定性比SiH4_______.H2CO3的酸性比H2SiO3_______.碳元素的非金属性比硅元素_______.
4.某元素R在地壳中含量仅次于氧.R元素的最高正价氧化物中氧的质量分数为53.3%,该元素位于周期表中第_______周期,第_______族;元素符号为_______.
5.在标准状况下,5.6LCO和CO2的混合气体中,已知CO2质量为2.2g,则CO质量为_______g.
6.物质的量相同的Na2CO3和NaHCO3分别和足量盐酸充分反应,生成CO2的体积比为_______,消耗盐酸的物质的量之比为_______.
三、计算题
1.在100亳升0.3mI·L-1的石灰水中,通过二氧化碳,产生1g白色沉淀,CO2的体积(标准状况)为多少?
2.碳酸钠和碳酸氢钠的混合物100g和20g氢氧化钠固体混合后加热,充分反应后称量,剩余固体质量为118g,求原混合物中碳酸钠的质量分数。
[新课标新题型测试]
1.(信息题)若发现114号元素X,它的原子有七个电子层,最外层有4个电子,则下列描述正确的是
A.X有稳定的气态氢化物B.X为金属元素
C.X为非金属元素D.X的最高价氧化物为XO2
2.(探究题)据报上记载,德国试行用汽水喷灌植物,它的作用是:
①加速光合作用的进行;②改良碱性土壤,调节pH;③有利于土壤中钙和镁离子被植物吸收;④对防止虫害有利;以上说法正确的是
A.只有①B.只有①③C.只有②③D.①②③④
3.(信息题)门捷列夫在19世纪中,曾根据他所发现的周期律,预言过第四周期IVA族元素X(当时他称为类硅)。
下列有关类硅元素的性质叙述不正确的是:
A、XH4不稳定B、可用焦碳在高温下从XO2中冶炼X
C、X单质的熔点比硅高D、X最高价氧化物对应水化物化学式为X(OH)4,其酸性比H2SiO3强
4.(信息题)石墨炸弹爆炸时能在方圆几百米范围内撒下大量石墨纤维,造成输电线、电厂设备损环。
这是由于石墨
A.有放射性B.易燃、易爆C.能导电D.有剧毒
5.(信息题)阅读下列材料,回答有关的问题:
锡、铅两种元素的主要化合价是+2价和+4价,其中+2价锡元素和+4价铅元素的化合物均是不稳定的,+2价锡离子有强还原性,+4价铅元素的化合物有强氧化性。
例如:
Sn2+还原性比Fe2+还原性强PbO2的氧化性比Cl2氧化性强。
(1)写出下列反应的化学方程式
①氯气跟锡共热:
______________________________
②氯气跟铅共热:
______________________________
③二氧化铅跟浓盐酸共热:
______________________________
(2)能说明Sn2+还原性比Fe2+还原性强的离子方程式是____________________________
6.(探究题)有三个没有烟囱,装满了煤球的同样大小的炉子。
第一个炉子烧得很旺,有很高的火苗,第二个炉子烧得不旺,上面有黑煤球没烧着,只有间断地有蓝色火苗;第三个炉子火已经着过了,没有火苗,快要熄来。
这三个炉子第_______个放出的煤气多,第________个最不易放出煤气。
7.(信息题)锗是IVA族元素,它的单质晶体是一种良好的半导体材料,被广泛地应用在电子工业上。
锗可以从燃烧的烟道灰中提取,其过程可表示如下:
根据以上实验过程,写出各步反应的化学方程式
①________________________________
②________________________________
③________________________________
④________________________________
8.(探究题)自然界存在的碳酸盐类铜矿(如孔雀石、石青等)的化学组成为:
aCuCO3·bCu(OH)2(a、b正整数,且a≤2,b≤2)
(1)将孔雀石、石青矿样分别加盐酸至完全溶解,耗用HCl物质的量与产生CO2物质的量之比:
孔雀石为4:
1;石青为3:
1。
则它们的化学式为:
孔雀石:
________________石青:
(2)今有一份碳酸盐类铜矿样品,将其等分为A、B两份。
然后,加盐酸使A样品完全溶解,产生CO23.36L(标准状况);加热B样品使其完分解,得到20gCuO。
试计算并确定该矿石的化学组成。
(3)某碳酸盐类铜矿样加酸完全溶解后,产生CO26.72L(标准状况),这份矿样中CuO含量不低于_________g。
(4)设某碳酸盐类铜矿样的质量为Ag,所含CuO质量为Gg。
加酸完全溶解后,产生的,则含铜矿的A、V、G之间的关系式为:
A=_________。
9.(信息题)Fe3O4若看作“混合氧化物”时可写成FeO·Fe2O3,若看作一种盐时又可写成Fe(FeO2)2。
根据化合价规则和如上书写方法,Pb3O4可以分别写成和。
等物质的量的Fe3O4和Pb3O4分别和浓盐酸反应时,所消耗HCl的物质的量相等。
试写出反应的化学方程式。
10.(信息题)1996年诺贝尔化学奖授予了发现某种具有如图所示结构的物质的三位科学家,这是在稀有气体氛中对石墨加热获得的一种分子量为720的新物质A。
A的化学式是 ,A与金刚石之间的关系是 。
科学家们还合成了它与钾反应所得到的分子量为837的化合物,则该化合物中的阴离子是 。
参考答案:
[基础知识针对性训练]
一、选择题
1.解析:
H.最高正价+1;最低负价-1绝对值相等;A不正确。
B正确。
最高价氧化物的水化物为弱酸有很多,未必都是第ⅣA族的如:
磷,C不正确。
单质晶体是一种半导体材料的也不一定都在一个主族,如:
A族的硒就是半导体;D.不正确。
答案:
B.
提示:
氢元素的特殊性要特殊记住。
2.解析:
Pb+4价最稳定A不正确。
B、C正确。
CO不是酸性氧化物,是不成盐氧化物,不与碱作用。
D不正确。
答案:
BC
提示:
除Pb外,其余碳族元素都是+4价为最稳定。
3.解析:
石墨的熔点大于金刚石的熔点A错误。
金刚石与石墨的沸点相同且大于C60B正确。
在一定的条件下与O2反应生成CO2C正确。
在一定的条件下它们可以相互转化D正确。
答案:
A
提示:
碳的同素异形体在一定的条件下的相互转化是化学反应。
4.解析:
锗的原子序数为32A不正确。
锗元素(Ge)位于周期表的第四周期ⅣA族,铝位于周期表的第三周期
A族,铝的金属活动性应比锗强B不正确。
Ce可以生成化学式为Na2CeO3的盐C正确。
单质锗是半导体材料D正确。
答案:
CD
提示:
计算原子序数的方法:
根据同周期稀有气体的原子序数,往回数。
例如:
第四周期稀有气体的原子序数是36,
A族为36-1、
A族为36-2……依此类推ⅣA族则为36-4=32。
5.解析:
设:
有5个体积的空气,则有1个体积的CO2与赤热的碳反应:
C+CO2
2CO;生成2个体积的CO。
5个体积的空气中有1个体积的O2与足量的碳反应:
2C+O2
2CO;生成2个体积的CO,共有4个体积的CO。
5个体积的空气还有4个体积的氮气。
所以CO的体积分数为50%。
答案:
C
提示:
O2与碳的反应与两者的量有关系,氧气足量生成CO2;氧气量不足生成CO。
6.解析:
8g÷32g•mol-1=0.25mol;0.25mol×0.4=0.1mol;反应后气体的物质的量是:
0.25mol+0.1mol=0.35mol;反应后气体为CO与CO2的混合物,所以参加反应的碳为0.35mol;质量为:
0.35mol×12g•mol-1=4.2g。
答案:
B
提示:
容器内压强增大,气体的物质的量增加;反应C+O2
CO2气体的物质的量不增加;只有反应2C+O2
2CO气体的物质的量增加。
7.解析:
向Ba(OH)2溶液中通入CO2发生反应:
CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O;CO2过量时发生:
CO2+H2O+BaCO3=Ba(HCO3)2使沉淀溶解。
所以当得到0.001mol的BaCO3沉淀时有两个可能:
(1)只通入了0.001molCO2;
(2)通入的0.002molCO2先与0.002molBa(OH)2完全反应生成0.002molBaCO3沉淀,又通入了0.001molCO2使0.001mol沉淀溶解。
答案:
AC
提示:
得到0.001mol的BaCO3沉淀,这个结果,可能是一个过程,也可能是两个过程,不要忽略了它。
8.解析:
n(Na+)=0.6mol•L-1×0.1L=0.18mol;则:
n(Na2CO3)=0.18mol÷2=0.03mol;
m(Na2CO3)=0.03mol×118g·mol-1=3.18g
答案:
C
提示:
由溶液中的Na+浓度与溶液体积可计算Na+的物质的量就是7.4g十水碳酸钠和小苏打中Na+的物质的量,也就等于残留物中Na+的物质的量。
十水碳酸钠和小苏打加热到恒重时残留物为无水碳酸钠。
9.解析:
碳酸钠和盐酸反应:
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑1molNa2CO3消耗2molHCl;放出1molCO2;碳酸氢钠和盐酸反应:
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑1molNaHCO3消耗molHCl;放出1molCO2;所以A不正确B、D正确。
答案:
BD
所以分别配制成等体积的溶液,混合物的C(Na+)(物质的量浓度)小。
10.解析:
n(C)=24g÷12g·mol-1=2mol;n(O2)=32g÷32g·mol-1=1mol;n(O)=2mol;当碳和氧气均已耗尽时,则生成2molCO。
答案:
D
11.解析:
碳酸钠溶液不仅除去了HCl、SO2,二氧化碳也发生了反应;品红溶液适宜用来检验SO2不适宜用来除杂。
二氧化碳是酸性气体不能用碱、碱石灰等强碱性物质除杂。
答案:
C
提示:
除杂操作的一般要求:
(1)杂质要能除净;
(2)不引入新杂质;(3)不减少保留物;(4)操作要尽量简洁。
12.解析:
CO中含氧元素的质量为16÷28=57%;CO2中含氧元素的质量为32÷44=73%;SO2中含氧元素的质量为32÷64=50%
答案:
A
提示:
混合气体中,含氧元素的质量低于CO中含氧元素的质量所以杂质的含氧量一定低于CO中含氧元素的质量。
13.解析:
四种元素在周期表中的位置分别为:
C;第二周期
A族;P:
第三周期
A族;Si:
第三周期
A族;N:
第二周期
A族;所以硅的非金属性最弱,硅酸的酸性也最弱。
答案:
C
提示:
同周期元素从左到右非金属性增强;同主族元素从上到下非金属性减弱。
14.解析:
熔化烧碱选用的坩埚当然不能与烧碱反应,石英坩埚的成分是SiO2,瓷坩埚是陶瓷制品主要成分也有SiO2,SiO2酸性氧化物与烧碱反应;所以选AC
答案:
AC
15.解析:
2F2+2H2O=4HF+O2水是还原剂;P2O5+3H2O(热)=2H3PO4不属于氧化还原反应;
3NO2+H2O=2HNO3+NO,NO2既是氧化剂又是还原剂,水既不是氧化剂又不是还原剂。
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑水是氧化剂。
答案:
C
提示:
水是氧化剂生成物有氢气;水是还原剂生成物有氧气。
16.解析:
金刚石→石墨是化学变化;熟石灰→石灰石是化学变化;氨气溶于水是化学变化。
干冰就是固态CO2,干冰→CO2是升华不是化学变化。
答案:
B
提示:
氨气溶于水:
NH3+H2O
NH3·H2O
17.解析:
①C12O7HClO4;②SO2H2SO3;③N2O5HNO3;④⑤正确;
答案:
C
提示:
NO2与水反应能生成HNO3,但它不是酸酐;它的反应是氧化还原反应。
3NO2+H2O=2HNO3+NO
18.解析:
实验室用石灰石和盐酸制取CO2时,可能产生的杂质是HCl和H2O;除HCl最佳的试剂是.饱和NaHCO3溶液;除H2O用浓H2SO4。
答案:
C
提示:
除HCl用水是可以的;但CO2溶解度是1∶1,属于可溶性气体,用水是不合适的。
19.解析:
①Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3②Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓
③2NaAlO2+3H2O+CO2=Na2CO3+2Al(OH)3↓;④CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2
⑤Ca(ClO)2+H2O+CO2=2HClO+CaCO3↓;CaCl2不与其反应。
答案:
D
提示:
①④这是正盐和酸生成酸式盐的反应。
②③⑤是碳酸与更弱的酸的盐反应。
20.解析:
60g÷100g·mol-1=0.6mol;0.6mol×22.4L·mol-1=13.44L
答案:
C
提示:
无论石英够不够在高温下,有1molCaCO3就会生成1molCO2。
因为1molCaCO3与石英反应生成1molCO2;过量1molCaCO3在高温下分解也生成1molCO2。
二、填空题
1.解析:
同主族元素从上到下非金属性减弱;金属性增强,所以非金属性最强的元素是碳,金属性最强的元素是铅。
在金属、非金属分界线附近的硅、锗单质能作半导体。
+2价最稳定的元素是铅。
气态氢化物最稳定的是甲烷。
最高氧化物水化物酸性最强的是碳酸
答案:
碳铅硅、锗铅甲烷碳酸
2.解析:
(1)除去CO利用CO的还原性;
(2)除去HCl利用盐酸的酸性强于碳酸。
(3)装配一个能随开随用,随关随停的CO2气体产生装置,从题目要求来看这应该是启普发生器的原理。
考虑用开关c和干燥管e来盛放固体药品和控制反应。
用烧杯d来盛放液体药品;用铁架台a来辅助连接就可以了。
(4)纯碱不能用,因它易溶于水在随开随用,随关随停的装置上是不能用的。
所以固体药品要选大理石。
因固体药品选用大理石,所以稀H2SO4不能用,只能把浓硝酸加水稀释后来用。
答案:
(1)将气体通过灼烧的CuO粉末后,收集气体;
(2)将气体通过饱和NaHCO3溶液后,再通过浓H2SO4干燥,然后收集气体;
(3)acde
(4)块状大理石,浓HNO3和水。
提示:
稀HNO3与大理石反应制取CO2,是可行的;在没有盐酸的情况下就可以用稀HNO3。
3.解析:
碳族元素性质递变规律:
从上到下非金属性减弱;金属性增强。
答案:
强;强;强
4.解析:
在地壳中含量仅次于氧的元素就是硅。
答案:
三;ⅣA;Si
5.解析:
n(CO2)=2.2g÷44g·mol-1=0.05mol;V(CO2)=0.05mol×22.4L·mol-1=1.12L;
V(CO)=5.6L-1.12L=4.48L;n(CO)=4.48L÷22.4L·mol-1=0.2mol;
m(CO)=0.2mol×28g·mol-1=5.6g
答案:
5.6g
6.解析:
由Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑可知:
每摩尔Na2CO3与两摩尔HCl反应生成一摩尔CO2。
每摩尔NaHCO3与一摩尔HCl反应生成一摩尔CO2。
答案:
1:
1;2:
1
三、计算题
1.解析:
CO2通过石灰水后发生如下反应:
(1)Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O(CO2适量)
(2)CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2(CO2过量)
从方程式及题目中所给信息分析可知产生1g沉淀有两种情况,a、石灰水过量,CO2和Ca(OH2)反应生成沉淀刚好1g;b、CO2过量,将所有石灰水全部反应完,CO2继续和生成的CaCO3反应,直至将多余沉淀反应至1g。
(1)当Ca(OH)2过量时,设CO2需体积为x
CO2~CaCO3
22.4L100g
xlgx=0.224L
(2)当CO2过量时,设CO2需体积为y
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
0.1L×0.3mol•L=10.03mol0.03molCaCO3应被反应掉0.02mol
CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2
11
0.020.02
所以y=(0.02+0.03)×22.4=1.12L
所以通过CO2的体积(标准状况)为1.12L或0.224L
答案:
1.12L或0.224L
2.解析:
设:
和20gNaOH反应的NaHCO3为x,质量减轻为y
NaHCO3+NaOH
Na2CO3+H2O减重
84401818
x20gy
x=
=42gy=
=9g
通过上反应质量减轻9g,而现在质量减轻100+20-118=12(g),说明还有一部分NaHCO3发生了分解反应。
设:
发生分解反应的NaHCO3质量为z,
2NaHCO3
Na2CO3+H2O↑+CO2↑
2×8462
z(12-9)g
z=
=8.13g
则:
原混合物中含Na2CO3的百分含量=
×100%=49.87%
答案:
原混合物中碳酸钠的质量分数是49.87%
[新课标新题型测试
1.解析:
X为第七周期
A族,根据周期律可知:
同主族元素从上到下非金属减弱,气态氢化物的稳定性减弱A不正确。
A族元素从第五周期就是金属B正确。
C不正确。
A族最高价为+4D正确。
答案:
BD
提示:
此类题从题给信息结合周期律的知识解答。
2.解析:
用汽水喷灌植物的作用不是课本讲述的知识,需要综合分析。
汽水是碳酸类饮料,含较多的CO2。
光合作用是植物吸收CO2的反应;所以能加速光合作用的进行。
CO2与水反应生成碳酸能改良碱性土壤,调节pH。
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