1、课时分层训练(九) 碳的多样性(建议用时：45 分钟)A 级 基础达标1下列关于 CO2的说法，正确的是( )ACO 2是一种温室气体，但它是植物光合作用的必要反应物B将过量 CO2分别通入 CaCl2溶液、Na 2SiO3溶液、NaHCO 3溶液、Ca(OH) 2溶液均有白色沉淀生成CNa、Mg 的失火均可用 CO2灭火DCO 2、CO、SiO 2均为酸性氧化物A B 项，过量 CO2通入 CaCl2溶液、Ca(OH) 2溶液不能得到沉淀；C 项，Na 着火生成的 Na2O2与 CO2反应生成 O2，同时 Mg 与 CO2反应生成 C，不能用 CO2灭火；D 项，CO 不是酸性氧化物。2将过
2、量的 CO2分别通入CaCl 2溶液，Ca(OH) 2溶液，饱和 Na2CO3溶液，最终有白色浑浊出现的是( )A BC只有 D只有D CO 2不与 CaCl2溶液反应，过量的 CO2与 Ca(OH)2溶液反应生成 Ca(HCO3)2，无浑浊出现。CO 2与 Na2CO3溶液发生反应 CO2Na 2CO3H 2O=2NaHCO3，由于 Na2CO3溶液为饱和溶液，且 NaHCO3的溶解度小于 Na2CO3的，因此，反应后有 NaHCO3固体析出，即出现白色浑浊。3(2018长沙模拟)为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是( )ANa 2CO3粉末(NaHCO 3)，加热BNaHCO
3、3溶液(Na 2CO3)，应通入过量的 CO2气体CNa 2O2粉末(Na 2O)，将混合物在氧气中加热DNa 2CO3溶液(Na 2SO4)，加入适量的 Ba(OH)2溶液，过滤D D 项，加入适量 Ba(OH)2溶液，与 Na2SO4和 Na2CO3均反应，同时引入了杂质NaOH。4如图所示的实验装置可用来分离 CO2和 CO 并干燥，图中止水夹 c、d 分别接两球胆，现装置内的空气已排尽，为使实验成功，甲、乙、丙分别盛放的溶液是( )ANaHCO 3饱和溶液；12 molL 1 盐酸；18.4 molL 1 硫酸BNa 2CO3饱和溶液；2 molL 1 硫酸；NaOH 饱和溶液CNaO
4、H 饱和溶液；2 molL 1 硫酸；18.4 molL 1 硫酸D2 molL 1 硫酸；NaOH 饱和溶液；18.4 molL 1 硫酸C 根据 CO2、CO 的性质可以判断必须先将 CO2吸收，后收集 CO，最后再将 CO2释放出来并收集。A 项中 NaHCO3饱和溶液无法吸收 CO2，因 CO2在 NaHCO3饱和溶液中的溶解度较小。B 项中 NaOH 饱和溶液会吸收 CO2，无法收集到 CO2。C 项中关闭 b、c，CO 2与 NaOH 饱和溶液反应得到 Na2CO3，打开 d 收集 CO，收集结束后关闭 a、d，打开 b、c，Na 2CO3与H2SO4反应又得到 CO2。D 项无法
5、实现 CO2、CO 的分离。5(2014上海高考)向等物质的量浓度的 NaOH 和 Na2CO3的混合溶液中加入稀盐酸。下列离子方程式与事实不相符的是( )AOH CO 2H HCO H 2O23 3B2OH CO 3H HCO 2H 2O23 3C2OH CO 4H CO 23H 2O23DOH CO 3H CO 22H 2O23C A 选项，滴加的盐酸先将 NaOH 反应完，再将 Na2CO3全部转化为 NaHCO3，将反应与反应相加即得；B 选项，滴加的盐酸先将 NaOH 反应完，再将一半的 Na2CO3转化为NaHCO3，将反应2 与反应相加即得；C 选项，不符合题目中的 NaOH 与
6、 Na2CO3物质的量的关系；D 选项，滴加的盐酸先将 NaOH 反应完，再将 Na2CO3全部转化为 CO2，将反应相加即得。6向 Na2CO3溶液中逐滴滴加 1 molL1 盐酸，测得溶液中 Cl 、HCO 的物质的量 3随加入盐酸体积的关系如图所示，其中 n2 n132，则下列说法中正确的是( )A Oa 段反应的离子方程式与 ab 段反应的离子方程式相同B该 Na2CO3溶液中含有 1 mol Na2CO3C b 点的数值为 0.6D b 点时生成 CO2的物质的量为 0.3 molC Oa 段反应的离子方程式为 CO H =HCO ， ab 段反应的离子方程式为23 3HCO H =
7、CO2H 2O，HCO 的物质的量最多为 0.5 mol，说明原溶液中 Na2CO3的物质 3 3的量为 0.5 mol， a 点时消耗的 HCl 的物质的量为 0.5 mol。假设 ab 段加入了 m mol HCl，由题意可知， ，解得 m0.1，由化学方程式可知， b 点共消耗 0.6 mol HCl，盐0.5 m0.5 m 23酸的体积为 0.6 L，生成的 CO2为 0.1 mol。7有一含 NaCl、Na 2CO310H2O 和 NaHCO3的混合物，某同学设计如图所示的实验装置，通过测量反应产生的 CO2和 H2O 的质量，来确定该混合物中各组分的质量分数。(1)实验步骤：按图(
8、夹持装置未画出)组装好实验装置后，首先进行的操作是_。称取样品，并将其放入硬质玻璃管中；称量装浓硫酸的洗气瓶 C 的质量和装碱石灰的 U 形管 D 的质量。打开活塞 K1、K 2，关闭 K3，缓缓鼓入空气数分钟，其目的是_。关闭活塞 K1、K 2，打开 K3，点燃酒精灯加热至不再产生气体。装置 B 中发生反应的化学方程式为_、_。打开活塞 K1，缓缓鼓入空气数分钟，然后拆下装置，再次称量洗气瓶 C 的质量和 U形管 D 的质量。(2)关于该实验方案，请回答下列问题。若加热反应后不鼓入空气，对测定结果的影响是_。E 处干燥管中盛放的药品是_，其作用是_，如果实验中没有该装置，则会导致测量结果 N
9、aHCO3的质量_(填“偏大” “偏小”或“无影响”)。若样品质量为 w g，反应后 C、D 装置增加的质量分别为 m1 g、 m2 g，则混合物中Na2CO310H2O 的质量分数为_(用含 w、 m1、 m2的代数式表示)。【解析】 (1)组装好实验装置后首先应检查装置气密性。由于装置中存在 CO2和水蒸气，应先除去装置中的 CO2和水蒸气。由物质的性质可知，在加热时该装置中发生的反应为2NaHCO3 Na2CO3H 2OCO 2、Na 2CO310H2O Na2CO310= = = = = = = = = = H2O。(2)加热后有部分 CO2和水蒸气会残留在装置中，必须鼓入空气使其完全
10、被吸收，若不鼓入空气，则测得的 NaHCO3和 Na2CO310H2O 的质量分数偏小，NaCl 的质量分数偏大。装置 E 是防止空气中的 CO2和水蒸气进入装置 D，故干燥管中盛放的药品是碱石灰，如果没有该装置，会使测得的 NaHCO3的质量偏大。由题目信息知反应放出的 CO2的质量为 m2 g，根据反应的化学方程式：2NaHCO 3 Na2CO3H 2OCO 2，可计算出该= = = = = 反应中产生的水的质量为 g，从而计算出 Na2CO310H2O 分解产生水的质量为( m118m244)g，再根据 Na2CO310H2O Na2CO310H 2O，计算出 Na2CO310H2O 的
11、18m244 = = = = = 质量为 ，最后计算出混合物中 Na2CO310H2O 的质量分数为286 m1 18m244180100%。286 m1 18m244180w【答案】 (1)检查装置气密性 除去装置中的水蒸气和二氧化碳2NaHCO 3 Na2CO3H 2OCO 2= = = = = Na2CO310H2O Na2CO310H 2O= = = = = (2)Na 2CO310H2O 和 NaHCO3的质量分数测定结果偏小，NaCl 的质量分数测定结果偏大碱石灰 防止空气中的 CO2和水蒸气进入 D 中影响测定结果 偏大 100%286 m1 18m244180w某无色气体可能含
12、有 CO、CO 2和 H2O(g)、H 2中的一种或几种，依次进行如下处理(假定每次处理都反应完全)：通过碱石灰时，气体体积变小；通过炽热的氧化铜时，黑色固体变为红色；通过白色硫酸铜粉末时，粉末变为蓝色晶体；通过澄清石灰水时，溶液变得浑浊。由此可以确定原无色气体中( )A一定含有 CO2、H 2O(g)，至少含有 H2、CO 中的一种B一定含有 H2O(g)、CO，至少含有 CO2、H 2中的一种C一定含有 CO、CO 2，至少含有 H2O(g)、H 2中的一种D一定含有 CO、H 2，至少含有 H2O(g)、CO 2中的一种D 根据可知，至少含有 H2O(g)、CO 2中的一种；根据可知，一
13、定含有 CO 和H2。B 级 专项突破8如图所示，在气密性良好的装置和中分别放入药品，将气球内的固体同时倒入试管中。下列叙述中正确的是( ) 0052】A两试管中均产生气体，的反应程度更为剧烈B反应结束后，气球均有膨胀，恢复至室温装置的气球体积较大C反应结束后，气球均有膨胀，恢复至室温生成气体的体积根据盐酸计算D若将盐酸的体积改为 30 mL，装置的气球体积较大C A 项，NaHCO 3固体与盐酸反应更剧烈；B 项，根据原理可知 NaHCO3放出的 CO2较多；C 项， n(H )0.003 mol， n(NaHCO3) mol0.012 mol， n(Na2CO3) mol0.01 184
14、1106mol，由此可知、中盐酸均反应完全；D 项，盐酸体积改为 30 mL， n(H )0.03 mol，NaHCO 3和 Na2CO3均反应完全，1 g NaHCO 3放出的 CO2多。 9(2018怀化模拟)向四只盛有一定量 NaOH 溶液的烧杯中通入不同量的 CO2气体，再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的 CO2气体与 HCl 物质的量的关系如图所示(忽略 CO2的溶解和 HCl 的挥发)： 则下列分析都正确的组合是( )图对应溶液中的溶质为 NaHCO3图对应溶液中的溶质为 Na2CO3和 NaHCO3，且二者的物质的量之比为 11图对应溶液中的溶质为 NaOH
15、 和 Na2CO3，且二者的物质的量之比为 11图对应溶液中的溶质为 Na2CO3A BC DA 图像中从 O 点即开始产生 CO2气体，对应溶液中的溶质为 NaHCO3，正确；图像中 Oa 段消耗 HCl 的量小于 ab 段消耗 HCl 的量，对应的溶液中的溶质为 Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比 ，正确；图像中， Oa 段n Na2CO3n NaHCO3 13 12 11消耗 HCl 的量等于 ab 段消耗 HCl 的量，对应溶液中的溶质为 Na2CO3，不正确；图像中，Oa 段消耗 HCl 的量大于 ab 段消耗 HCl 的量，对应溶液中的溶质为 Na2CO3、NaOH，
16、且二者的物质的量之比 ，不正确。n Na2CO3n NaOH 13 12 1110现有 25 mL 2 molL1 的 Na2CO3溶液和 75 mL 1 molL1 的稀盐酸。(1)将Na2CO3溶液逐滴滴入稀盐酸中；(2)将稀盐酸逐滴滴入 Na2CO3溶液中。两操作的现象及结果(标准状况下)为( )A现象相同，所得气体的体积相等B现象相同，所得气体的体积不等C现象不同，所得气体的体积相等D现象不同，所得气体的体积不等D n(Na2CO3)0.05 mol， n(HCl)0.075 mol(1)操作：Na 2CO3 2HCl= =2NaClCO 2H 2O005 mol 0.075 mol
17、n(CO2)n(CO2) 0.075 mol；12(2)操作：Na 2CO3 HCl= =NaClNaHCO 30.05 mol 0.05 mol 0.05 molNaHCO3 HCl= =NaClCO 2H 2O005 mol 0.025 mol n(CO2)n(CO2)0.025 mol。11120 mL 含有 0.20 mol 碳酸钠的溶液和 200 mL 盐酸，不管将前者滴加入后者，还是将后者滴加入前者，都有气体产生，但最终生成的气体体积不同，则盐酸的浓度合理的是( )A2.0 mol/L B1.5 mol/LC0.18 mol/L D0.24 mol/LB 将碳酸钠溶液滴入盐酸中立即
18、有气体产生，而将盐酸滴入碳酸钠溶液中，二者先反应生成碳酸氢钠，继续滴加盐酸才会放出 CO2气体，反应的化学方程式为Na2CO3HCl= =NaHCO3NaCl 、NaHCO 3HCl= =NaClH 2O CO2。要使两种滴加顺序都放出气体，盐酸的浓度应大于 1 molL1 。若 Na2CO3全部反应放出0.20 mol0.2 LCO2：Na 2CO32HCl= =CO2 2NaClH 2O，需要盐酸浓度最小为 2 2 0.20 mol0.2 LmolL1 。为使两种滴加顺序产生的 CO2量不等，故盐酸的浓度应介于二者之间，故选 B。12将 0.4 g NaOH 和 1.06 g Na2CO3
19、混合并配成溶液，向溶液中滴加 0.1 molL1 稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成 CO2的物质的量的关系的是( ) 0053】C 向 NaOH 和 Na2CO3的混合溶液中滴加稀盐酸时，首先发生反应：NaOHHCl= =NaClH 2O，当滴入 0.1 L 稀盐酸时，二者恰好反应完全。继续滴加时，盐酸和 Na2CO3开始反应，先发生反应：HClNa 2CO3=NaHCO3NaCl，不放出气体，当再滴入0.1 L 稀盐酸时，此步反应进行完全；继续滴加时，发生反应：NaHCO3HCl= =NaClH 2OCO 2，此时开始放出气体，分析图像知 C 项正确。C 级 能力提升13有甲、
20、乙两个完全相同的装置，分别在它们的侧管中装入 1.06 g Na2CO3和 0.84 g NaHCO3，试管中各有 10 mL 相同浓度的盐酸(如图)，若实验时同时将两个侧管中的物质全部倒入各自的试管中，则下列叙述正确的是 ( )甲 乙A甲装置气球的膨胀速率快B若最终两气球的体积相同，则一定有 c(HCl)2 molL 1C若最终两气球的体积不同，则一定有 c(HCl)1 molL 1D最终两装置溶液中 Na 、Cl 的物质的量均相同B n(Na2CO3) n(NaHCO3)0.01 mol，将这两种固体分别加入盐酸中发生反应：Na2CO32HCl= =2NaClH 2OCO 2、NaHCO
21、3HCl= =NaClH 2OCO 2，乙装置气球的膨胀速率快；若最终两气球的体积不同，则应有 c(HCl)2 molL1 ；最终两装置溶液中 Na的物质的量不相同，甲中 n(Na )是乙中的 2 倍。14向浓度相等、体积均为 50 mL 的 A、B 两份 NaOH 溶液中，分别通入一定量的 CO2后，再稀释到 100 mL。(1)在 NaOH 溶液中通入一定量的 CO2后，溶液中溶质的组成可能是_，_，_，_。 (2)在稀释后的溶液中逐滴滴入 0.1 molL1 的盐酸，产生 CO2的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图所示。A 曲线表明，原溶液通入 CO2后，所得溶质与盐酸反应产生 C
22、O2的最大体积是_ mL(标准状况)。B 曲线表明，原溶液通入 CO2后，所得溶液中溶质的化学式为_。原 NaOH 溶液的物质的量浓度为_。【解析】 (2)分析图中曲线和各个量的关系，A 中先加入的 25 mL 盐酸，含有的氢离子的物质的量为 0.1 molL1 0.025 L0.002 5 mol，此时发生的反应为CO H =HCO ，所以可知溶液中含有的 CO 的物质的量为 0.002 5 mol，后加的 50 23 3 23mL 盐酸和 HCO 反应生成 CO2，因为后加的氢离子的物质的量为 0.1 molL1 0.050 3L0.005 mol，所以 CO2的体积为 0.005 mol
23、 22.4 Lmol1 1 000 mLL1 112 mL。 在 B 中先加入的 60 mL 盐酸都没有气体生成，又加入 15 mL 盐酸后 CO2完全放出，也就是说 n(HCO )0.1 molL1 0.015 L0.001 5 mol，则所得溶液中只有 0.001 5 3mol CO ，含有 0.006 mol0.001 5 mol0.004 5 mol 的 OH ，即所得溶液中的溶质是23NaOH 和 Na2CO3。根据钠原子守恒，可计算原氢氧化钠溶液的物质的量浓度。【答案】 (1)NaOH、Na 2CO3 Na 2CO3 Na 2CO3、NaHCO 3 NaHCO 3(2)112 NaOH、Na 2CO3 0.150 molL 1
