PAGE6-碳的多樣性(建議用時：35分鐘)A級基礎達標1．(2024·青島模擬)美國和墨西哥探討人員將一般納米銀微粒分散到納米泡沫碳(碳的第五種單質形態)中，得到不同形態的納米銀微粒，該納米銀微粒能有效殺死艾滋病病毒(HIV-1)。納米泡沫碳與金剛石的關系是()A．同素異形體 B．同分異構體C．同一種物質 D．同位素A[同一種元素組成的不同單質稱為同素異形體。]2．比較歸納是學習化學常用的一種方法。對以下三種物質的轉化關系：①C→CO2②CH4→CO2③CO→CO2比較歸納正確的是()A．三種轉化關系中發生的反應都屬于化合反應B．三種轉化關系中全部的生成物在常溫下都是氣體C．三種物質都只能與氧氣反應才能轉化為二氧化碳D．三種物質都能在點燃條件下轉化為二氧化碳D[反應②不屬于化合反應，A錯；反應②中常溫下生成液態水，B錯；反應①可以是C與濃硫酸(或濃硝酸)反應，反應③可以是CO與CuO反應，C錯。]3．將過量的CO2分別通入①CaCl2溶液，②Ca(OH)2溶液，③飽和Na2CO3溶液，最終有白色渾濁出現的是()A．①②③ B．②③C．只有② D．只有③D[CO2與CaCl2溶液不反應，過量的CO2與Ca(OH)2溶液反應生成Ca(HCO3)2，無渾濁出現。CO2與Na2CO3溶液發生反應CO2＋Na2CO3＋H2O=2NaHCO3，由于Na2CO3溶液為飽和溶液，且NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的，因此，反應后有NaHCO3固體析出，即出現白色渾濁。]4．向Na2CO3溶液中逐滴滴入稀鹽酸，溶液中的HCOeq\o\al(－,3)濃度的改變狀況是()A．漸漸增大B．漸漸變小C．先漸漸增大而后減小D．先漸漸減小而后變大C[向Na2CO3溶液中逐滴滴入稀鹽酸的反應依次為COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)，HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O。]5．某無色氣體可能含有CO、CO2和H2O(g)、H2中的一種或幾種，依次進行如下處理(假定每步處理都反應完全)：①通過堿石灰時，氣體體積變小；②通過赤熱的氧化銅時，黑色固體變為紅色；③通過白色硫酸銅粉末時，粉末變為藍色晶體；④通過澄清石灰水時，溶液變得渾濁。由此可以確定原無色氣體中()A．肯定含有CO2、H2O(g)，至少含有H2、CO中的一種B．肯定含有H2O(g)、CO，至少含有CO2、H2中的一種C．肯定含有CO、CO2，至少含有H2O(g)、H2中的一種D．肯定含有CO、H2，至少含有H2O(g)、CO2中的一種D[依據①可知，至少含有H2O(g)、CO2中的一種；依據②③④可知，肯定含有CO和H2。]6．(2024·澄邁模擬)標準狀況下將4.48LCO2通入1L0.3mol·L－1NaOH溶液中，當CO2與NaOH完全反應時，則下列說法正確的是()A．溶液中只有一種陰離子(OH－除外)B．溶液中溶質的物質的量之比為1∶2C．反應后有CO2逸出D．反應后的溶液還可以汲取部分CO2D[n(CO2)＝eq\f(4.48L,22.4L·mol－1)＝0.2mol，則eq\f(nCO2,nNaOH)＝eq\f(2,3)，故產物為Na2CO3和NaHCO3，據原子守恒可知離子反應為2CO2＋3OH－=COeq\o\al(2－,3)＋HCOeq\o\al(－,3)＋H2O。]7．向等物質的量濃度的NaOH和Na2CO3的混合溶液中加入稀鹽酸。下列離子方程式與事實不相符的是()A．OH－＋COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=HCOeq\o\al(－,3)＋H2OB．2OH－＋COeq\o\al(2－,3)＋3H＋=HCOeq\o\al(－,3)＋2H2OC．2OH－＋COeq\o\al(2－,3)＋4H＋=CO2↑＋3H2OD．OH－＋COeq\o\al(2－,3)＋3H＋=CO2↑＋2H2OC[A選項，滴加的鹽酸先將NaOH反應完，再將Na2CO3全部轉化為NaHCO3；B選項，滴加的鹽酸先將NaOH反應完，再將一半的Na2CO3轉化為NaHCO3；C選項，不符合題目中的NaOH與Na2CO3物質的量的關系；D選項，滴加的鹽酸先將NaOH反應完，再將Na2CO3全部轉化為CO2。]8．向Na2CO3溶液中逐滴滴加1mol·L－1鹽酸，測得溶液中Cl－、HCOeq\o\al(－,3)的物質的量隨加入鹽酸體積的關系如圖所示，其中n2∶n1＝3∶2，則下列說法中正確的是()A．Oa段反應的離子方程式與ab段反應的離子方程式相同B．該Na2CO3溶液中含有1molNa2CO3C．b點的數值為0.6D．b點時生成CO2的物質的量為0.3molC[Oa段反應的離子方程式為COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)，ab段反應的離子方程式為HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O，HCOeq\o\al(－,3)的物質的量最多為0.5mol，說明原溶液中Na2CO3的物質的量為0.5mol，a點時消耗的HCl的物質的量為0.5mol。假設ab段加入了mmolHCl，由題意可知，eq\f(0.5－m,0.5＋m)＝eq\f(2,3)，解得m＝0.1，由化學方程式可知，b點共消耗0.6molHCl，鹽酸的體積為0.6L，生成的CO2為0.1mol。]9．現有25mL2mol·L－1的Na2CO3溶液和75mL1mol·L－1的稀鹽酸。(1)將Na2CO3溶液逐滴滴入稀鹽酸中；(2)將稀鹽酸逐滴滴入Na2CO3溶液中。兩操作的現象及結果(標準狀況下)為()A．現象相同，所得氣體的體積相等B．現象相同，所得氣體的體積不等C．現象不同，所得氣體的體積相等D．現象不同，所得氣體的體積不等D[n(Na2CO3)＝0.05mol，n(HCl)＝0.075mol(1)操作：Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋CO2↑＋H2O0．05mol0.075moln(CO2)n(CO2)＝eq\f(1,2)×0.075mol；(2)操作：Na2CO3＋HCl=NaCl＋NaHCO30.05mol0.05mol0.05molNaHCO3＋HCl=NaCl＋CO2↑＋H2O0．05mol0.025moln(CO2)n(CO2)＝0.025mol。]10．(2024·周口模擬)A、B、C、D都是初中化學中的常見物質，具有如圖所示的轉化關系(反應條件、有些反應物或產物已略去)：(1)若A是一種白色難溶于水的鈣鹽，由三種元素組成，C是大氣循環中的一種重要物質，則B的化學式是______，C和D反應生成A的化學方程式是______________________________________________________________________。(2)若A是無色液體，D是一種黑色固體，則C的化學式是________，由B生成D的化學方程式為_________________________________________________________________________________________________________________。(3)若A是碳酸氫鈉，且已知碳酸氫鈉受熱可分解為碳酸鈉、二氧化碳和水，寫出過量的氣體C與D溶液反應生成A的化學方程式______________________________________________________________________________________。答案：(1)CaOCO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O(2)H22Cu＋O2eq\o(=,\s\up10(△))2CuO(或者3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up10(點燃))Fe3O4)(3)CO2＋NaOH=NaHCO3B級實力提升11．將肯定體積的CO2通入肯定濃度的NaOH溶液中，為了測定其溶液的成分，向該溶液中逐滴加入1mol·L－1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，所產生的二氧化碳的體積(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：由圖象所消耗的鹽酸的體積及產生的V(CO2)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。加入鹽酸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)]×10－3L×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∶412．小蘇打長期放置在空氣中會變質(部分轉變為Na2CO3)，某探討小組欲測定某小蘇打樣品中NaHCO3的質量分數，設計如下試驗方案：Ⅰ.加熱分解法利用下圖甲裝置，充分加熱小蘇打樣品。(1)儀器a的名稱為_____________________________________________。(2)在試驗過程中，須要測量的試驗數據有：①儀器a的質量；②_____________________________________________________________；③___________________________________________________________。甲乙Ⅱ.測量氣體體積法利用圖乙裝置，測定反應生成氣體的體積。(1)組裝好儀器后，首先進行的操作為_______________________________。(2)導管g的作用為______________________________________________________________________________________________________________。(3)為了減小試驗誤差，B、C中最好用________溶液代替水。(4)待反應結束，氣體冷卻至室溫后，利用圖示裝置讀取氣體體積時，應留意的事項有：①____________________________________________________________；②___________________________________________________________。(5)若所取樣品的質量為mg，反應前滴定管C的讀數為V1mL，反應結束后滴定管C的讀數為V2mL，則樣品中NaHCO3和Na2CO3的物質的量之和為________(氣體體積均已換算為標準狀況下的體積)。解析：Ⅰ.(1)儀器a是坩堝。(2)還須要測量的試驗數據有“加熱前，儀器a和樣品的總質量”和“加熱冷卻后，儀器a和殘留物的總質量”。Ⅱ.(1)涉及氣體的試驗裝置連接好后首先要檢查裝置氣密性。(2)導管g的作用是平衡分液漏斗與錐形瓶內的氣壓，使液體順當流下；滴入錐形瓶的稀硫酸體積等于進入分液漏斗的氣體體積，從而消退由于加入稀硫酸引起的氣體體積誤差。(3)由于生成的二氧化碳溶于水，易造成誤差，所以采納飽和NaHCO3溶液代替水，從而減小誤差。(4)①讀數時上下移動C管，使B、C兩管液面相平，減小由于壓強不同引起的體積誤差；②讀數時視線與凹液面最低處相平，減小由于讀數引起的體積誤差。(5)依據碳原子守恒，1mol碳原子對應1mol二氧化碳；二氧化碳的物質的量