2018-2019學年高中化學 第3章 自然界中的元素 第1節(jié) 碳的多樣性 第2課時 碳及其化合物間的轉化作業(yè) 魯科版必修1.doc

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第2課時 碳及其化合物間的轉化 知能演練　輕松闖關[學生用書單獨成冊] [基礎溫故] 1．大氣中CO2的含量增加會引起“溫室效應”，自然界消耗CO2的反應主要是(　　) A．CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O B．CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2 C．6CO2＋6H2OC6H12O6＋6O2 D．CO2＋C2CO 解析：選C。A、D項兩個反應不屬于自然界消耗CO2的反應，B、C項均為自然界消耗CO2的反應，但自然界消耗CO2的主要反應為C項。 2．對于碳及其化合物間轉化的說法中正確的是(　　) A．大氣中CO2含量的劇增，對自然界中碳及其化合物間的平衡沒有影響 B．木炭燃燒過程中，發(fā)生著碳單質、CO和CO2之間的轉化 C．碳的氧化物間的相互轉化不屬于氧化還原反應 D．含碳的無機化合物和有機化合物之間存在著嚴格的界限，無機化合物不能合成有機化合物 解析：選B。CO2含量的劇增會導致溫室效應，A錯；CO和CO2的相互轉化存在碳元素化合價的變化，C錯；無機物、有機物之間可以相互轉化，D錯。 3．欲除去氧氣中混有的二氧化碳氣體，可選用的方法是(　　) A．將氣體通入足量的水中 B．將氣體通過灼熱的木炭 C．將氣體通入足量的燒堿溶液中 D．將氣體通過灼熱的銅 解析：選C。A項，CO2在水中溶解度不大，不可選；B項，CO2＋C2CO，除去CO2的同時又引入了CO，不可選；C項，CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，可選；D項，CO2與Cu不反應，且2Cu＋O22CuO，不可選。 4．下列不屬于自然界中碳的循環(huán)過程的是(　　) A．植物光合作用 B．動物的遺體被微生物分解破壞，最終變成二氧化碳等物質 C．空氣中的二氧化碳被海水吸收，通過水生生物的貝殼和骨骼轉移到陸地 D．實驗室鑒定石灰石產生的二氧化碳 解析：選D。實驗室中產生的CO2量少，是人為發(fā)生的變化，不是自然界中碳元素循環(huán)的過程。 5．下列關于二氧化碳的敘述中錯誤的是(　　) A．環(huán)境監(jiān)測中心公布城市空氣質量狀況時不包括該氣體 B．是造成全球氣候變暖的主要氣體 C．在蔬菜大棚中，適量增加其含量有利于農作物的生長 D．能與血液中的血紅蛋白結合，使血紅蛋白的攜氧能力降低 解析：選D。能與血紅蛋白結合使血紅蛋白攜氧能力降低的是CO。 6．下列有關CO2的實驗中，只能證明CO2的物理性質的實驗是(　　) 解析：選D。A項可證明CO2不能支持燃燒的化學性質；B項可證明CO2與澄清石灰水反應生成白色沉淀的化學性質；C項可證明CO2是酸性氧化物；D項僅能證明CO2密度比空氣大這一物理性質，故選D項。 7．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→CO2、②CH4→CO2、③CO→CO2，比較歸納正確的是(　　) A．三種轉化關系中發(fā)生的反應都屬于化合反應 B．三種轉化關系中所有的生成物在常溫下都是氣體 C．三種物質都只能跟氧氣反應轉化為二氧化碳 D．三種物質都能在點燃條件下轉化為二氧化碳 解析：選D。CH4＋2O2CO2＋2H2O不屬于化合反應，生成的H2O在常溫下為液體，A、B錯；C、CO也能與鐵的氧化物反應生成CO2，C錯。 8．按如圖裝置持續(xù)通入氣體X，并在管口P處點燃，實驗結果使澄清石灰水變渾濁，則X、Y可能是(　　) ①H2和NaHCO3?、贑O和Na2CO3　③CO和CuO?、蹾2和Fe2O3 A．①② B．①③ C．②③ D．③④ 解析：選B。由題干條件可知，產生的氣體能使澄清石灰水變渾濁，此氣體為CO2，則①、③符合條件，①中2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，③中CO＋CuOCu＋CO2，選B。 9．某固體物質A受熱分解，生成B、C、D三種物質。B是一種鉀鹽，向B的水溶液中加入澄清石灰水，產生白色沉淀E；E溶于鹽酸放出無色無味氣體D；將D通入澄清石灰水中，先出現渾濁現象，然后又變澄清；C在常溫下是一種無色液體。 (1)寫出A、B、E的化學式。 A________，B________，E________。 (2)寫出反應的化學方程式。 ①A受熱分解：________________________________________________________________________； ②將D通入澄清石灰水中，先出現渾濁現象，然后又變澄清：________________________________________________________________________。 (3)寫出反應的離子方程式。 ①向B的水溶液中加入澄清石灰水，產生白色沉淀E： ________________________________________________________________________； ②E溶于鹽酸放出無色無味的氣體D：________________________________________________________________________ __________________。 答案：(1)KHCO3　K2CO3　CaCO3 (2)①2KHCO3K2CO3＋CO2↑＋H2O ②CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2 (3)①CO＋Ca2＋===CaCO3↓ ②CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O 10．請你選用下圖所示儀器和藥品，按實驗室要求，設計一套完整的檢驗一氧化碳還原性和二氧化碳化學性質的實驗，并回答下列問題： 實驗藥品：鹽酸、石灰石、氧化銅粉末、木炭粉、氫氧化鈣溶液。 (1)實驗裝置連接順序依次為(用字母表示)________________________________________________________________________； (2)A裝置的藥品是________，發(fā)生反應的化學方程式為________________________________________________________________________； (3)B裝置中產生的實驗現象是________________________________________________________________________， 發(fā)生反應的化學方程式為________________________________________________________________________； (4)C裝置中發(fā)生反應的化學方程式為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； (5)D裝置中產生的現象是________________________________________________________________________； (6)尾氣中含有毒氣體，排放到空氣中會造成污染，處理方法是________________________________________________________________________。 解析：解答實驗題必須先審題，明確實驗的目的、實驗原理、裝置的用途及實驗操作的目的等內容，然后根據題意解答問題。本題的實驗目的是檢驗一氧化碳還原性和二氧化碳化學性質，原理是先制備二氧化碳，然后再制備一氧化碳。根據題中提供的裝置即可解答。 答案：(1)ACBD　(2)鹽酸、石灰石 CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O (3)黑色粉末變紅　CO＋CuOCu＋CO2 (4)CO2＋C2CO　(5)澄清石灰水變渾濁 (6)點燃尾氣 [能力提升] 11．碳是自然界的基本構成元素之一，在自然界中，不停地轉化、循環(huán)，構成了生機盎然的物質世界，如圖為自然界中碳的循環(huán)圖。下列有關分析不合理的是(　　) A．過程①中還可能有另外的含碳物質產生 B．碳元素在自然界中的循環(huán)主要是通過CO2的生成和消耗來實現的 C．加速過程②將有利于社會的可持續(xù)發(fā)展 D．只有使圖中所示的各轉化的總體保持基本平衡，才能維持大氣中CO2的含量相對穩(wěn)定 解析：選C。首先讀懂圖，看清楚過程①、②表示的意義，再運用所學知識逐項驗證。腐生生物在微生物作用下分解，不但能生成CO2，也會生成其他含碳物質，如CH4等，A項正確；據圖示可知，碳元素在自然界中的循環(huán)主要是通過CO2的生成和消耗來實現的，B項正確；加速化石燃料的開發(fā)利用不利于社會的可持續(xù)發(fā)展，C項不正確；只有CO2的釋放和消耗保持基本平衡，才能維持大氣中CO2的含量相對穩(wěn)定，D項正確。 12．下列行為中不符合“促進低碳經濟”宗旨的是(　　) A．發(fā)展水電，開發(fā)新能源，如核能、太陽能、風能等，減少對礦物能源的依賴 B．推廣煤的氣化、液化技術，提供清潔、高效燃料和基礎化工原料，挖掘使用價值 C．限制化學發(fā)展，關?；て髽I(yè)，消除污染源頭 D．推廣利用微生物發(fā)酵技術，將植物秸稈、動物糞便等制成沼氣以替代液化石油氣 解析：選C。消除污染源頭應從三廢抓起，而不是限制化學發(fā)展，關?；て髽I(yè)。 13．實驗室用石灰石和鹽酸制取CO2時，最佳的除雜試劑和方法是(　　) A．水、濃H2SO4洗氣 B．飽和Na2CO3溶液、濃H2SO4洗氣 C．飽和NaHCO3溶液、濃H2SO4洗氣 D．NaOH溶液、濃H2SO4洗氣 解析：選C。實驗室用石灰石和鹽酸制取的CO2中含有HCl和水蒸氣，一般用飽和NaHCO3溶液吸收HCl，再用濃H2SO4吸收水蒸氣。 14．“碳捕捉技術”是指通過一定的方法將工業(yè)生產中產生的CO2分離出來并利用，如可利用NaOH溶液來“捕捉”CO2，其基本過程如下圖所示(部分條件及物質未標出)。 下列有關該方法的敘述中正確的是(　　) A．該方法的優(yōu)點是能耗小 B．整個過程中，只有一種物質可以循環(huán)利用 C．“反應分離”環(huán)節(jié)中，分離物質的基本操作是蒸發(fā)結晶、過濾 D．該方法可減少碳排放，捕捉到的CO2還可用來制備甲醇等產品 解析：選D。本題考查了CO2的性質及轉化，突出考查學生讀圖、分析流程圖的能力。CO2在捕捉室中被NaOH溶液吸收生成Na2CO3，加入生石灰：CaO＋H2O===Ca(OH)2，Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH，經過濾操作后得到CaCO3沉淀和NaOH溶液，在高溫條件下CaCO3分解生成CaO和CO2，該過程消耗大量的能量，NaOH和CaO都能循環(huán)利用，這樣經過“捕捉”到的CO2與H2在一定條件下可以發(fā)生反應CO2＋3H2CH3OH＋H2O而生成甲醇。 15．水蒸氣通過灼熱的焦炭后，流出氣體的主要成分是CO和H2，還有CO2和水蒸氣等。請用下圖中提供的儀器，選擇必要的試劑，設計一個實驗，證明上述混合氣體中有CO和H2。(加熱裝置和導管等在圖中略去) 回答下列問題： (1)盛濃H2SO4的裝置的用途是________________________________________________________________________， 盛NaOH溶液的裝置的用途是________________________________________________________________________。 (2)儀器B中需加入試劑的名稱(或化學式)是________，所發(fā)生反應的化學方程式是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)儀器C中需加入試劑的名稱(或化學式)是______，其目的是________________________________________________________________________。 (4)按氣流方向連接各儀器，用字母表示接口的連接順序：g—ab—________________________________________________________________________。 (5)能證明混合氣體中含有CO的實驗依據是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)能證明混合氣體中含有H2的實驗依據是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：加熱水產生的水蒸氣通過A中的焦炭反應產生CO、H2、CO2、H2O(g)等氣體，須首先通過NaOH溶液除去CO2(防止干擾CO的檢驗)，再通過濃H2SO4除去H2O(g)(排除對H2檢驗的干擾)，再通過盛有足量CuO的B管發(fā)生反應：H2＋CuOCu＋H2O，CO＋CuOCu＋CO2，再將產生的氣體通過盛有無水CuSO4的干燥管C，由白色粉末變藍可證明含H2；最后將氣體通入澄清石灰水中，溶液變渾濁可證明含CO；由“洗氣裝置長進短出，干燥管大進小出”不難確定其接口的順序。 答案：(1)除去水蒸氣　除去CO2　(2)氧化銅(或CuO) CuO＋H2Cu＋H2O，CuO＋COCu＋CO2　 (3)無水硫酸銅(或CuSO4)　檢驗H2O的生成 (4)jk—hi—cd(或dc)—fe—lm (5)原混合氣體中的CO2已被除去，CO與CuO反應生成的CO2使澄清石灰水變渾濁 (6)原混合氣體中的H2O已被除去，H2與CuO反應生成的H2O使白色的無水硫酸銅變?yōu)樗{色