1、課時(shí)提升作業(yè)(十四)多種多樣的碳單質(zhì)廣泛存在的含碳化合物(30分鐘50分)一、選擇題(本題包括6小題,每小題5分,共30分)1.(2015·煙臺(tái)高一檢測(cè))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。目前已證明,C60與金屬鉀作用得到一種物質(zhì)K3C60,其在低溫下具有超導(dǎo)性能。下列說(shuō)法中,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.K3C60是一種新型的化合物D.在C60和K3C60中,碳元素分別以游離態(tài)和化合態(tài)存在【解析】選A。C60只由一種元素組成,不屬于化合物,而是一種單質(zhì)。【補(bǔ)償訓(xùn)練】(2015·岳陽(yáng)高一檢測(cè))下列過(guò)程中發(fā)生了化學(xué)變化的是

2、()A.紅磷隔絕空氣加熱到416升華后冷凝得白磷B.蒸餾海水制取蒸餾水C.二氧化碳?xì)怏w變成干冰D.氯化鈉變成氯離子和鈉離子【解析】選A。紅磷與白磷屬于同素異形體,其相互轉(zhuǎn)化屬于化學(xué)變化。2.可以說(shuō)明NaCl溶液中存在Na2CO3的理由是()A.加入AgNO3溶液有白色沉淀產(chǎn)生B.加入鹽酸有無(wú)色無(wú)味氣體產(chǎn)生C.加入CaCl2時(shí)有白色沉淀產(chǎn)生,再加稀鹽酸沉淀全部溶解,且產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味的氣體D.加入Ba(OH)2溶液有白色沉淀產(chǎn)生,再加稀鹽酸,反應(yīng)現(xiàn)象如選項(xiàng)C所述【解析】選C。A項(xiàng)不可說(shuō)明,與AgNO3作用生成白色沉淀的還有Cl-等;B項(xiàng)不可說(shuō)明,與鹽酸作用產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味氣體的還有NaHCO3等;D項(xiàng)不

3、可說(shuō)明,NaHCO3等物質(zhì)亦會(huì)有此現(xiàn)象?！净?dòng)探究】(1)試寫(xiě)出C項(xiàng)涉及的離子方程式。分析:CO32-+Ca2+CaCO3,CaCO3+2H+Ca2+CO2+H2O。(2)怎樣除去上述溶液中的Na2CO3?分析:向溶液中加入適量稀鹽酸,再加熱除去多余的HCl即可。3.(2015·雅安高一檢測(cè))碳酸鈉俗稱純堿,下列對(duì)其性質(zhì)的描述中,正確且與“堿”相關(guān)的是()A.能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體B.能與澄清石灰水反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀C.水溶液能使紫色石蕊試液變紅D.水溶液能使酚酞呈紅色【解析】選D。能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體及能與澄清石灰水反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀均是純堿的性質(zhì),但與純堿顯堿性無(wú)關(guān),A、B均錯(cuò)誤。純堿

4、溶液能使紫色石蕊試液變藍(lán),C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。4.(2015·德州高一檢測(cè))下列關(guān)于物質(zhì)及離子的檢驗(yàn),結(jié)論正確的是()A.向某物質(zhì)中滴加鹽酸后,有能使澄清石灰水變渾濁的無(wú)色無(wú)味氣體產(chǎn)生,證明含CO32-B.向某溶液中滴加氫氧化鋇溶液,產(chǎn)生白色沉淀,再滴加足量稀硝酸,沉淀溶解,說(shuō)明含HCO3-C.向某溶液中逐漸滴加硝酸銀溶液,有白色沉淀產(chǎn)生,則原溶液中可能含有Cl-D.向某溶液中先加入氯水,再滴入KSCN溶液,最后溶液顯紅色,則原溶液中一定含有Fe3+【解析】選C。CO32-與HCO3-加入鹽酸后都產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w,A錯(cuò)誤;CO32-與HCO3-加入氫氧化鋇溶液都可以生成白色沉淀,B錯(cuò)

5、誤;加入硝酸銀有白色沉淀產(chǎn)生,可能是生成氯化銀,C正確;含F(xiàn)e2+的溶液中先加氯水,再加KSCN,溶液也顯紅色,D錯(cuò)誤。5.(2015·沈陽(yáng)高一檢測(cè))下列四組溶液經(jīng)反應(yīng)后,溶液內(nèi)含有0.50 mol NaHCO3和0.50 mol Na2CO3的是()A.0.50 L 1.00 mol·L-1NaHCO3溶液和0.50 L 0.50 mol·L-1NaOH溶液反應(yīng)B.0.50 L 0.75 mol·L-1Na2CO3溶液和0.50 L 0.50 mol·L-1HCl溶液反應(yīng)C.1.00 L 1.00 mol·L-1NaHCO3溶液和0

6、.50 L 0.50 mol·L-1NaOH溶液反應(yīng)D.1.00 L 1.00 mol·L-1Na2CO3溶液和1.00 L 0.50 mol·L-1HCl溶液反應(yīng)【解析】選D。本題中發(fā)生的反應(yīng)為Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl;NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O。A項(xiàng),只生成0.25 mol Na2CO3。B項(xiàng),只生成0.25 mol的NaHCO3。C項(xiàng),只生成0.25 mol Na2CO3。6.已知碳酸鈉穩(wěn)定而碳酸氫鈉不穩(wěn)定,受熱易分解?，F(xiàn)取碳酸氫鈉和碳酸鈉的混合物10 g,加熱到質(zhì)量不再改變?yōu)橹?剩余固體質(zhì)量為6.9 g。下列說(shuō)法正確的是(

7、)A.反應(yīng)生成CO2的質(zhì)量為3.1 gB.原混合物中NaHCO3的質(zhì)量為1.6 gC.反應(yīng)后生成CO2和H2O的質(zhì)量比為119D.原混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%【解析】選D。加熱時(shí)只有碳酸氫鈉會(huì)分解,碳酸鈉不會(huì)分解,當(dāng)混合物質(zhì)量不再改變時(shí),說(shuō)明碳酸氫鈉已完全分解,其減少的質(zhì)量就是分解后逸出的二氧化碳和水蒸氣的質(zhì)量,而剩余固體的質(zhì)量等于原混合物的質(zhì)量減去碳酸氫鈉的質(zhì)量再加上生成的碳酸鈉的質(zhì)量。根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,反應(yīng)后生成的CO2和H2O質(zhì)量之和為3.1 g,A項(xiàng)錯(cuò)誤;設(shè)原混合物中NaHCO3的質(zhì)量為x,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2m168 g 62 gx(10-6.9

8、)g168 gx=62 g(10-6.9) g解得:x=8.4 g,B項(xiàng)錯(cuò)誤;原混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=10-8.410×100%=16%,D項(xiàng)正確;CO2和H2O的質(zhì)量比為229,C項(xiàng)錯(cuò)誤。【方法規(guī)律】差量法在復(fù)雜計(jì)算問(wèn)題中的應(yīng)用(1)內(nèi)涵實(shí)質(zhì):差量法是依據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后的某些“差量”(固體質(zhì)量差、溶液質(zhì)量差、氣體體積差、氣體物質(zhì)的量之差等)與反應(yīng)物或生成物的變化量成正比而建立的一種解題方法。(2)適用范圍:反應(yīng)前后固體或液體的質(zhì)量發(fā)生變化時(shí);反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量、體積、壓強(qiáng)、密度等發(fā)生變化時(shí)。(3)解題關(guān)鍵:抓住造成差量的實(shí)質(zhì),正確找出理論差量,將“差量”看作化學(xué)方程式右

9、端的一項(xiàng),將已知差量(實(shí)際差量)與化學(xué)方程式中的理論差量列成比例,其他解題步驟與化學(xué)方程式列比例式解題步驟完全一致。例:2NaHCO3Na2CO3 + H2O + CO2m 168 g106 g 18 g 44 g 62 gm可由兩種方法得出:m=168 g-106 g=62 gm=18 g+44 g=62 g此外,在解答有關(guān)碳酸鈉與碳酸氫鈉的計(jì)算題時(shí)除了常用差量法外,還可運(yùn)用守恒法和極值法。二、非選擇題(本題包括2小題,共20分)7.(10分)(2015·洛陽(yáng)高一檢測(cè))根據(jù)如圖所示提供的儀器裝置,完成提純并測(cè)定Na2CO3樣品純度(其中只含NaHCO3雜質(zhì))的實(shí)驗(yàn),試回答有關(guān)問(wèn)題:

10、實(shí)驗(yàn)1:測(cè)定Na2CO3樣品中NaHCO3分解放出的CO2的體積。(1)連接裝置的正確順序是:(填序號(hào))。(2)完成該實(shí)驗(yàn)尚缺的儀器是。(3)產(chǎn)生的氣體從裝置的端進(jìn)入,從裝置的端進(jìn)入。實(shí)驗(yàn)2:測(cè)定上述實(shí)驗(yàn)完成后的剩余固體與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的CO2的體積。(4)應(yīng)將實(shí)驗(yàn)1的裝置做哪些調(diào)整?  。(5)當(dāng)實(shí)驗(yàn)1加熱到樣品不再產(chǎn)生氣體時(shí),產(chǎn)生CO2為aL(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)。實(shí)驗(yàn)2在加入鹽酸至無(wú)氣體產(chǎn)生時(shí),生成了CO2為bL(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)。則樣品中Na2CO3純度的實(shí)測(cè)值為 ?！窘馕觥勘緦?shí)驗(yàn)給固體樣品加熱制氣體所用裝置應(yīng)由、和儀器組裝,而的作用是吸收水蒸氣(干燥氣體),氣體在經(jīng)過(guò)時(shí),應(yīng)遵

11、循“粗口進(jìn),細(xì)口出”的原則;的作用是讓氣體將其中的水排出,以測(cè)定氣體的體積,因此氣體要從短管進(jìn)入。樣品中含有的Na2CO3的物質(zhì)的量為b-a22.4mol,樣品總質(zhì)量為加熱后的質(zhì)量(b22.4×106 g)與實(shí)驗(yàn)1加熱生成的CO2、H2O的質(zhì)量(a22.4×62 g)之和。答案:(1)(2)酒精燈(3)db(4)將換成,同時(shí)撤走酒精燈(5)5 300(b-a)53b+31 a%【互動(dòng)探究】(1)測(cè)得的CO2的體積與理論值相比較,對(duì)于結(jié)果會(huì)產(chǎn)生什么影響?并解釋其原因。分析:偏小,由于CO2可溶于水,故測(cè)得的體積偏小。(2)若要使實(shí)驗(yàn)值更接近于理論值,該實(shí)驗(yàn)應(yīng)該怎樣改進(jìn)?分析:

12、將裝置中的水換成飽和NaHCO3溶液,則會(huì)降低CO2的溶解度,減小誤差。8.(10分)(2014·上海高考改編)在精制飽和食鹽水中加入碳酸氫銨可制備小蘇打(NaHCO3),并提取氯化銨作為肥料或進(jìn)一步提純?yōu)楣I(yè)氯化銨。完成下列填空:(1)寫(xiě)出上述制備小蘇打的化學(xué)方程式:  。(2)濾出小蘇打后,母液提取氯化銨有兩種方法:通入氨,冷卻、加食鹽,過(guò)濾不通氨,冷卻、加食鹽,過(guò)濾對(duì)兩種方法的評(píng)價(jià)正確的是(選填編號(hào))。a.析出的氯化銨純度更高b.析出的氯化銨純度更高c.的濾液可直接循環(huán)使用d.的濾液可直接循環(huán)使用(3)提取的NH4Cl中含少量Fe2+、SO42-,將產(chǎn)品溶解,加入H2

13、O2,加熱至沸,再加入BaCl2溶液,過(guò)濾,蒸發(fā)結(jié)晶,得到工業(yè)氯化銨。濾渣的主要成分除Fe(OH)3外還有 。(4)稱取1.840 g小蘇打樣品(含少量NaCl),配制成250 mL溶液,取出25.00 mL,再加入0.100 0 mol·L-121.50 mL鹽酸恰好完全反應(yīng)。樣品中NaHCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 (保留3位小數(shù))。(5)將一定質(zhì)量小蘇打樣品(含少量NaCl)溶于足量鹽酸,蒸干后稱量固體質(zhì)量,也可測(cè)定小蘇打的含量。若蒸發(fā)過(guò)程中有少量液體濺出,則測(cè)定結(jié)果(選填“偏高”“偏低”或“不受影響”)。【解析】(1)利用NaHCO3在溶液中溶解度較小,碳酸氫銨與氯化鈉反應(yīng)生成NaHCO

14、3和NH4Cl。(2)通入氨后增大c(NH4+),析出的氯化銨純度更高;不通氨后的溶液是飽和食鹽水,的濾液可直接循環(huán)使用。(3)SO42-與Ba2+生成BaSO4沉淀,則濾渣中還含有BaSO4。(4)n(HCl)=0.100 0 mol·L-1×21.50 mL×10-3L·mL-1=2.150×10-3mol,n(NaHCO3)=2.150×10-3mol,250 mL溶液中含有n(NaHCO3)=2.150×10-2mol,質(zhì)量是1.806 g,樣品中NaHCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.806 g/1.840 g=0.982。(5)碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和CO2,