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課時規(guī)范練9　碳的多樣性 一、選擇題(本題包括7小題,每小題9分,共63分。每小題只有一個選項符合題目要求) 1.北京大學(xué)和中國科學(xué)院的化學(xué)工作者合作已成功研制出堿金屬與C60形成的球碳鹽K3C60,實驗測知該物質(zhì)屬于離子化合物,且有良好的超導(dǎo)性。下列關(guān)于K3C60的組成和結(jié)構(gòu)的分析正確的是(　　) A.K3C60中只含離子鍵,不含有共價鍵 B.1 mol K3C60中含有的離子數(shù)目為636.021023 C.該化合物在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電 D.該物質(zhì)的化學(xué)式可定為KC20 2.科學(xué)家在不斷深入的研究中,發(fā)現(xiàn)了一系列新的碳單質(zhì),對碳單質(zhì)的研究已發(fā)展成一門獨立的科學(xué)——碳科學(xué)。下列關(guān)于碳單質(zhì)的敘述正確的是(　　) A.碳的各種單質(zhì)互稱為碳的同素異形體 B.碳元素的各種單質(zhì)結(jié)構(gòu)雖然不同,但性質(zhì)差別不大 C.碳元素的單質(zhì)性質(zhì)不同,其用途相同 D.碳元素的單質(zhì)只有金剛石、石墨和C60 3.用4種溶液進(jìn)行實驗,下表中“操作及現(xiàn)象”與“溶液”對應(yīng)關(guān)系錯誤的是(　　) 選項 操作及現(xiàn)象 溶　液 A 通入CO2,溶液不變渾濁,先通入CO2再通入氨氣,溶液變渾濁 CaCl2溶液 B 通入CO2,溶液變渾濁,繼續(xù)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,紅色退去 Ca(ClO)2溶液 D 通入CO2,溶液變渾濁,繼續(xù)通CO2至過量,渾濁消失,再加入足量NaOH溶液,又變渾濁 Ca(OH)2溶液 4.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、濃硫酸洗氣 B.飽和Na2CO3溶液、濃硫酸洗氣 C.飽和NaHCO3溶液、濃硫酸洗氣 D.NaOH溶液、濃硫酸洗氣 5.為驗證碳酸氫鈉固體中是否含有碳酸鈉,下列實驗操作及判斷正確的是(　　) A.觀察加熱時能否放出氣體 B.觀察滴加鹽酸時能否放出氣體 C.溶于水中,滴加澄清石灰水,觀察是否有沉淀生成 D.溶于水中,滴加少量氯化鋇溶液,觀察是否有白色沉淀生成 6.有兩個分別裝有Na2CO3和NaHCO3固體的試劑瓶,因標(biāo)簽失落而無法區(qū)分。有4位同學(xué)為鑒別它們,分別設(shè)計了下列四種不同的方法,其中可行的是(　　) A.分別取樣配成溶液,再加入澄清石灰水,觀察是否有沉淀生成 B.分別取樣后,加入相同濃度和相同體積的稀鹽酸,觀察反應(yīng)的快慢 C.分別取樣加熱,再檢驗是否有使澄清石灰水變渾濁的氣體產(chǎn)生 D.分別取樣配成溶液,在火焰上灼燒,觀察火焰的顏色 7.下列物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化在給定條件下能實現(xiàn)的是(　　) ①SSO2BaSO4 ②CuSO4(aq)Cu(OH)2懸濁液Cu2O ③飽和NaCl(aq)NaHCO3Na2CO3 ④Fe2O3FeCl3(aq)無水FeCl3 A.①③ B.②③ C.②④ D.①④ 二、非選擇題(本題包括2小題,共37分) 8.(17分)分別取等物質(zhì)的量濃度的氫氧化鈉溶液各100 mL,再通入一定量的CO2,隨后分別各取20 mL溶液,向其中逐滴滴入0.2 molL-1的鹽酸,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生CO2的體積(y軸)與所加入鹽酸的體積(x軸)的關(guān)系如下圖(分A、B兩種情況): (1)在A情況下,溶質(zhì)是　　　　　　　　(填化學(xué)式),其物質(zhì)的量之比為　　　　。 (2)在B情況下,溶質(zhì)是　　　　　　　　(填化學(xué)式),其物質(zhì)的量之比為　　　　。 (3)原氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度為　。 9.(20分)某研究性學(xué)習(xí)小組為探究碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種物質(zhì)的性質(zhì)和用途,進(jìn)行了如圖所示實驗: (1)若用實驗Ⅳ來驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性,則試管B中裝入的固體最好是　　　　　　,實驗現(xiàn)象是　。 (2)若用實驗來鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種固體,能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖恰　　　?填裝置序號)。其中能夠說明泡沫滅火器中選擇碳酸氫鈉與酸反應(yīng)制CO2而不選擇碳酸鈉的實驗是　　　　。 (3)若測定Na2CO3固體中混有的少量NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),Ⅲ能否達(dá)到實驗?zāi)康?若能,請說明其計算所需的數(shù)據(jù)　　　　　　　　　　　;若不能,請簡要說明理由　。  課時規(guī)范練9　碳的多樣性 1.C　K3C60中K+和C603-之間為離子鍵,C603-中C和C之間為共價鍵,A錯;K3C60中的陰離子是C603-,1 mol K3C60中含有3 mol K+和1 mol C603-,離子數(shù)目為46.021023,B錯;該物質(zhì)由K+和C603-構(gòu)成,不含C20-,故其化學(xué)式不是KC20,D錯。 2.A　碳的不同單質(zhì)原子間的排列方式不同,物理性質(zhì)差別較大,化學(xué)性質(zhì)相似,如金剛石和石墨燃燒均生成CO2;金剛石、石墨和C60只是三種主要的碳單質(zhì)。 3.B　CO2通入CaCl2溶液中無渾濁,再通入NH3,與CO2、H2O反應(yīng)生成CO32-,故生成CaCO3沉淀,A項正確;B項CO2與Na2SiO3溶液反應(yīng)生成H2SiO3沉淀,繼續(xù)通CO2沉淀不會消失,B項錯誤;CO2通入Ca(ClO)2溶液生成CaCO3沉淀和HClO,加入品紅溶液退色,故C項正確;CO2通入Ca(OH)2溶液中生成CaCO3沉淀,繼續(xù)通CO2生成可溶的Ca(HCO3)2,再加入NaOH溶液,又生成CaCO3沉淀。 4.C　實驗室制得的CO2中含有HCl和水蒸氣,一般用飽和NaHCO3溶液吸收HCl,再用濃硫酸吸收水蒸氣。 5.D　NaHCO3穩(wěn)定性不如Na2CO3,受熱時NaHCO3分解放出氣體,故A項不正確;加鹽酸時均放出氣體,現(xiàn)象不明顯,B項不正確;滴加澄清石灰水,NaHCO3會與Ca(OH)2反應(yīng)生成CaCO3沉淀,Na2CO3也會與Ca(OH)2反應(yīng)生成沉淀,故C項不正確;滴加BaCl2溶液,Na2CO3能反應(yīng)生成BaCO3沉淀,而NaHCO3不能與BaCl2溶液反應(yīng),故D項正確。 6.C　NaHCO3的穩(wěn)定性比Na2CO3要差,受熱時NaHCO3分解生成CO2氣體而Na2CO3不分解,故C項正確。 7.B　二氧化硫與氯化鋇溶液不反應(yīng),①錯誤;堿性條件下,新制的氫氧化銅懸濁液能氧化葡萄糖中的醛基,②正確;③中的反應(yīng)是侯氏制堿法原理,③正確;加熱促進(jìn)鐵離子水解,應(yīng)該在氯化氫的氣流中加熱制備無水氯化鐵,④錯誤,答案選B。 8.答案 (1)NaOH、Na2CO3　1∶1　(2)Na2CO3、NaHCO3　1∶1 (3)1.5 molL-1 解析 CO2通入NaOH溶液中進(jìn)行反應(yīng)時,有這樣兩個階段:①CO2+2NaOHNa2CO3+H2O,此時溶質(zhì)可能為NaOH和Na2CO3或只有Na2CO3(恰好反應(yīng));②Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3,此時溶質(zhì)可能為Na2CO3和NaHCO3或只有NaHCO3;據(jù)圖分析:B情況最終生成的CO2(其實就是最初通入的與NaOH溶液反應(yīng)的CO2)是A情況的2倍。 (3)當(dāng)加入150 mL鹽酸時,恰好完全反應(yīng),此時溶液中溶質(zhì)為NaCl。據(jù)元素守恒有n(NaOH)=n(Na+)=n(Cl-)=0.2 molL-10.15 L=0.03 mol,所以原氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度為0.03 mol0.02 L=1.5 molL-1。 9.答案 (1)NaHCO3　左邊試管中的澄清石灰水變渾濁 (2)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ?、? (3)能　固體樣品的質(zhì)量和沉淀總質(zhì)量(或反應(yīng)前后固體的質(zhì)量) 解析 (1)因為NaHCO3不穩(wěn)定,加熱時易分解;而Na2CO3穩(wěn)定,加熱時不易分解,故把NaHCO3放入內(nèi)層小試管中更有說服力。(2)因為Na2CO3和NaHCO3與鹽酸反應(yīng)時都能放出CO2,故Ⅰ不可以;等物質(zhì)的量濃度的Na2CO3溶液、NaHCO3溶液與稀鹽酸反應(yīng)時,NaHCO3的反應(yīng)更劇烈,故Ⅱ可以;加熱NaHCO3和Na2CO3固體時,NaHCO3受熱分解,Na2CO3不分解,故Ⅲ、Ⅳ也可以。(3)需要知道混合物的總質(zhì)量和生成沉淀的質(zhì)量或反應(yīng)前后試管內(nèi)固體的質(zhì)量。