2020屆高考化學第二輪專題復習課時提升訓練碳及其化合物的性質與實驗探究一、選擇題1、通過資源化利用的方式將CO2轉化為具有工業應用價值的產品(如圖所示)，是一種較為理想的減排方式，下列說法中正確的是()A．CO2經催化分解為C、CO、O2的反應為放熱反應B．除去碳酸鈉固體中少量NaHCO3可用熱分解的方法C．過氧化尿素和SO2都能使品紅溶液褪色，其原理相同D．由CO2和H2合成甲醇，原子利用率達100%答案：B解析：A項，該反應應為吸熱反應，故不正確；C項，過氧化尿素使品紅溶液褪色是利用它的強氧化性，而二氧化硫使品紅溶液褪色是利用它與品紅試劑化合生成不穩定的無色物質，原理不相同，故不正確；D項，由圖示可知，二氧化碳與氫氣合成甲醇的原子利用率不是100%，故不正確。2、往含0.2molNaOH和0.1molBa(OH)2的溶液中持續穩定地通入CO2氣體，當通入氣體的體積為6.72L(標準狀況下)時立即停止，則在這一過程中，溶液中離子數目和通入CO2氣體的體積關系正確的圖像是(氣體的溶解忽略不計)()答案：C3、用四種溶液進行實驗，下表中“操作及現象”與“溶液”對應關系錯誤的是()選項操作及現象溶液A通入CO2，溶液變渾濁飽和Na2CO3溶液B通入CO2，溶液變渾濁，繼續通CO2至過量，渾濁消失Na2SiO3溶液C通入CO2，溶液變渾濁，再加入品紅溶液，紅色褪去Ca(ClO)2溶液D通入CO2，溶液變渾濁，繼續通CO2至過量，渾濁消失，再加入足量NaOH溶液，又變渾濁澄清石灰水答案：B解析：A項，由于Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度，Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3↓，因而會析出NaHCO3晶體；B項，CO2＋Na2SiO3＋H2O=Na2CO3＋H2SiO3↓，CO2＋Na2CO3＋H2O=2NaHCO3，H2SiO3與CO2不反應，渾濁不會消失；C項，CO2＋Ca(ClO)2＋H2O=CaCO3↓＋2HClO，溶液變渾濁后加入品紅溶液，被HClO氧化褪色；D項，首先CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O，繼續通CO2，生成可溶于水的Ca(HCO3)2，再加入足量的NaOH，則：2NaOH＋Ca(HCO3)2=CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，溶液又變渾濁。4、下列除雜(括號內為雜質)所選用的試劑及操作方法均正確的一組是()選項待提純的物質選用的試劑操作方法ANaOH(Na2CO3)鹽酸BCO2(CO)CuO加熱CFe(Zn)稀硫酸過濾DCO2(HCl)Na2CO3溶液洗氣答案：B解析：A中NaOH、Na2CO3均與鹽酸反應，C中Fe、Zn均與稀硫酸反應，D中CO2、HCl均與Na2CO3溶液反應，因此A、C、D均錯誤。B中CO還原CuO可生成CO2，正確5、高爐煉鐵中，主要發生如下反應：①C＋O2eq\o(=,\s\up8(點燃))CO2②C＋CO2eq\o(=,\s\up8(高溫))2CO③3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up8(高溫))2Fe＋3CO2④CaCO3eq\o(=,\s\up8(高溫))CaO＋CO2↑⑤CaO＋SiO2eq\o(=,\s\up8(高溫))CaSiO3其中既屬于化合反應又屬于氧化還原反應的有()A．1個 B．2個C．3個 D．4個答案：B解析：①②③反應屬于氧化還原反應，④⑤反應屬于非氧化還原反應；①②反應既屬于化合反應又屬于氧化還6、適量CO2通入含0.8gNaOH的堿溶液中，將所得的溶液在減壓、低溫下蒸干后得到1.37g固體物質，則該固體物質的成分是()A．Na2CO3 B．NaHCO3C．Na2CO3、NaHCO3 D．Na2CO3、NaOH答案：C解析：n(NaOH)＝0.8g/40g·mol－1＝0.02mol。若CO2與NaOH恰好完全反應生成Na2CO3，則m(Na2CO3)＝eq\f(1,2)×0.02mol×106g·mol－1＝1.06g；若CO2與NaOH恰好完全反應生成NaHCO3，則m(NaHCO3)＝0.02mol×84g·mol－1＝1.68g，因1.06<1.37<1.68，故固體物質是Na2CO3和NaHCO3的混合物。]7、用四種溶液進行實驗，下表中“操作及現象”與“溶液”對應關系錯誤的是()選項操作及現象溶液A通入足量CO2，溶液變渾濁飽和Na2CO3溶液B通入CO2，溶液變渾濁，再加入稀鹽酸，渾濁消失Ba(OH)2溶液C通入CO2，溶液變渾濁，再加入紫色石蕊試液，溶液最后變紅色Ca(ClO)2溶液D通入CO2，溶液先渾濁后澄清，再加入足量NaOH溶液，又變渾濁澄清石灰水答案：C解析：飽和Na2CO3溶液通入足量CO2，生成的NaHCO3溶解度較小，因此溶液中有晶體析出，A正確；Ba(OH)2溶液通入CO2，生成BaCO3沉淀，該沉淀溶于稀鹽酸，B正確；Ca(ClO)2溶液通入CO2，生成CaCO3沉淀和HClO，而HClO可以使紫色石蕊試液先變紅后退色，C錯誤；澄清石灰水通入CO2，先生成CaCO3沉淀，隨后沉淀溶解生成Ca(HCO3)2，再加入NaOH溶液，Ca(HCO3)2與NaOH反應生成CaCO3沉淀，D正確。二、非選擇題8、將一定體積的CO2通入到一定濃度的NaOH溶液中，為了測定溶液的成分，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生二氧化碳氣體體積(標準狀況)的關系如圖所示。(1)寫出OA段所發生反應的離子方程式：________________________________________________________________。(2)當加入35mL鹽酸時，所產生的CO2的體積(標準狀況)是________mL。(3)溶液中所含的物質有__________________，其物質的量之比為______________。解析：由圖像所消耗的鹽酸的體積及產生的CO2的體積可知，此溶液的溶質是NaOH、Na2CO3。OA段H＋先與OH－反應生成H2O，再與COeq\o\al(2－,3)反應生成HCOeq\o\al(－,3)。AB段發生反應H＋＋HCOeq\o\al(－,3)=CO2↑＋H2O。35mL時產生的n(CO2)＝n(H＋)＝(35－25)mL×10－3L·mL－1×1mol·L－1＝0.01mol，則V(CO2)＝224mL。由H＋＋COeq\o\al(2－,3)=HCOeq\o\al(－,3)，HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑，則n(COeq\o\al(2－,3))＝nAB(H＋)＝(45－25)mL×10－3L·mL－1×1mol·L－1＝0.02mol，n(OH－)＝[25－(45－25)]mL×10－3L·mL－1×1mol·L－1＝0.005mol，所以n(NaOH)∶n(Na2CO3)＝n(OH－)∶n(COeq\o\al(2－,3))＝0.005mol∶0.02mol＝1∶4。答案：(1)H＋＋OH－=H2O，COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)(2)224(3)NaOH、Na2CO31∶49、綜合利用CO2對環境保護及能源開發意義重大。(1)Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2。如果尋找吸收CO2的其他物質，下列建議合理的是________(填字母)。a．可在堿性氧化物中尋找b．可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中尋找c．可在具有強氧化性的物質中尋找(2)Li2O吸收CO2后，產物用于合成Li4SiO4，Li4SiO4用于吸收、釋放CO2。原理是在500℃，CO2與Li4SiO4接觸后生成Li2CO3；平衡后加熱至700℃，反應逆向進行，放出CO2，Li4SiO4再生，說明該原理的化學方程式是_______________________________________。答案：(1)ab(2)CO2＋Li4SiO4eq\o(,\s\up7(500℃),\s\do5(700℃))Li2CO3＋Li2SiO3解析(1)CO2為酸性氣體，故可用堿性氧化物Li2O、Na2O、MgO等來吸收，a正確；ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物多為堿性金屬氧化物，可在其中尋找吸收CO2的其他物質，b正確；CO2中C元素呈最高價，加入具有強氧化性的物質不反應，c錯誤。(2)CO2與Li4SiO4反應生成物有Li2CO3，根據質量守恒可知產物還有Li2SiO3，所以化學方程式為CO2＋Li4SiO4eq\o(,\s\up7(500℃),\s\do5(700℃))Li2CO3＋Li2SiO3。10、如圖所示為煉鐵實驗裝置，按下列要求回答問題：(1)寫出有標號的儀器名稱：①________、②________。(2)在A裝置的硬質玻璃管中觀察到的現象是_______________；B裝置中觀察到的現象是________________________；裝置C處氣體燃燒時產生________色火焰。(3)寫出B、C兩部分所發生反應的化學方程式：B____________________________________________________。C____________________________________________________。解析：煉鐵中的主要反應為3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up8(高溫))2Fe＋3CO2，反應物CO過量，通過點燃將尾氣中的CO處理掉。答案：(1)鐵架臺酒精燈(2)紅棕色粉末變黑澄清石灰水變渾濁淡藍(3)CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O2CO＋O2eq\o(=,\s\up8(點燃))2CO211、(1)通常用小蘇打的飽和溶液除去CO2中的HCl，反應的離子方程式為________________________，不能用Na2CO3飽和溶液的原因是________________________(用離子方程式表示)。寫出NaHCO3與NaOH反應的離子方程式：_______________________________。(2)如圖為一定量Ca(OH)2飽和溶液中通入CO2后，產生CaCO3白色沉淀的質量與通入CO2體積之間的關系曲線。試回答：①AB段發生反應的化學方程式是________________。②OA段曲線和AB段曲線所消耗的CO2的體積之比是________。③B處溶液中存在的濃度較大的兩種離子是________(填離子符號)。④將B處生成的溶液煮沸，可見到的現象是________。解析：(1)小蘇打與CO2不反應，能與鹽酸反應；Na2CO3飽和溶液能與CO2反應。(2)OA段發生反應：CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O，AB段發生反應：CaCO3＋CO2＋H2O=Ca(HCO3)2。B處溶液中的溶質是Ca(HCO3)2，受熱分解生成CaCO3沉淀和CO2氣體。答案：(1)HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2OCOeq\o\al(2－,3)＋CO2＋H2O=2HCOeq\o\al(－,3)HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2O(2)①CaCO3＋CO2＋H2O=Ca(HCO3)2②1∶1③Ca2＋、HCOeq\o\al(－,3)④產生白色沉淀和氣泡12、某同學用如下圖一所示的裝置來探究CO2、SO2與澄清石灰水的反應，結果通入CO2可以看到先渾濁后澄清的現象，但通入SO2沒有看到渾濁現象。經過思考分析后，該同學改用下圖二的裝置，將氣體收集在注射器，緩慢地將氣體一個氣泡一個氣泡地通入澄清石灰水中，都能看到石灰水先變渾濁再變澄清的現象，且通入SO2產生現象明顯比通入CO2快。(1)對比分析兩組實驗，你認為用圖一裝置實驗時，通入SO2不能出現渾濁的原因可能是______________