3.1碳的多样性（2课时）
第一课时：碳单质及广泛存在的含碳化合物
课时达标
1. （原创）下列各组物质中，不属于
同素异形体的是 )
A 金刚石、C60 B冰、干冰
C 氧气、臭氧 D 白磷、红磷
2.（原创）以下命题，违背化学变化规律的是（ ）
A.石墨变成金刚石B.人工合成有机物C.碳酸盐转化为碳酸氢盐
D.水变成汽油
3.（变式）金刚石、石墨、C60性质有所不同，是由于 （ ）
A. 构成原子的元素种类不同
B.各自原子的排列方式不同
C. 具有不同的几何外形
D. 硬度不同
4.(原创)以下物质的主要成分属于碳酸盐的是（ ）
①纯碱②蛋白质③大理石④方解石⑤胡萝卜素⑥菱铁矿⑦淀粉
A.只有①③④⑥
B.只有①②③④⑥⑦
B.只有①③④⑤D.只有②③④⑤
4.除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是（ ）
A．通入二氧化碳气体
B．加入氢氧化钡溶液
C．加入澄清石灰水
D．加入稀盐酸
5.（变式） 下列各溶液与强酸溶液反应，不能用离子方程式HCO3―+H＋=CO2↑+H2O 表示的是( )
A.碳酸氢钾溶液 B.纯碱溶液
C.碳酸氢钙溶液 D.小苏打溶液
6.（原创）有两个没有标签的试剂瓶，分别装有Na2CO3和NaHCO3，有四位同学采用以下不同方法来鉴别它们，其中不可行的是（ ）
A.分别将它们配成溶液，再加入澄清石灰水
B.分别取相同质量的两种固体于试管中，再滴加等浓度的稀盐酸
C.分别将它们配成溶液，再加入CaCl2溶液
D.分别加热，再用澄清石灰水检验是否有二氧化碳生成
7.(原创)实验室用石灰石和盐酸制取CO2时，最佳的除杂试剂和方法是（ ）A.水、浓H2SO4、洗气
B.饱和Na2CO3溶液、浓H2SO4、洗气C.饱和NaHCO3溶液、浓H2SO4、洗气
D.NaOH溶液、浓H2SO4、洗气
8.(原创)下列物质中，既能跟强酸溶液反应、又能跟强碱溶液反应的是（ ）
A.Na2CO3溶液 B．CaCO3
C.NaHCO3溶液 D.Na2SO4溶液
9.（变式）在一定温度下向足量的饱和Na2CO3溶液中加入1.06g无水Na2CO3，搅拌后静止，最终析出的晶体（Na2CO3●10H2O）的质量 （ ）
A.等于1.06g
B.大于1.06g而小于2 .86g
C.等于2.86g
D.大于2.86g
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10.为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1g样品加热，其质量变
为w2g，则该样品的纯度（质量分数）是（ ）
A. B． C． D．
11.(变式)下列离子方程式正确的是
（ ）
A．.钠与水反应：2Na＋2 H2O = 2Na+＋2OH-＋H2↑
B．氧化钠与盐酸：O2-+2H+ = H2O
C．碳酸氢钠与稀硫酸： CO32-＋2H＋=H2O＋CO2↑
D．烧碱溶液与碳酸氢钠溶液：HCO3-＋OH－= H2O＋CO2↑
12.将一定量的Na2CO3 和NaHCO3 混合物加热到不再放出气体为止，收集到11g CO2 ，冷
却后，向残余物中加入足量盐酸又收集到22g CO2 。则原混合物中Na2CO3 和NaHCO3 的
质量比为( )
A.42：53 B.53：42
C.26.5：42 D.42：26.5
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13取一定量的Na2CO3、NaHCO3和Na2SO4混合物与250mL 1.00mol·L－1过量盐酸反应，生成2.016L CO2（标准状况），然后加入500mL 0.100mol·L－1Ba（OH）2溶液得到沉淀的质量为2.33g，溶液中过量的碱用10.0mL 1.00mL·L－1盐酸恰好完全中和。计算混合物中各物质的质量。
附：答案
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1. B 冰的分子式是H2O，干冰的分子式是CO2，两者都是化合物。
2.D 在一定温度和压强下石墨可转化为金刚石； 人工合成有机物的技术现在已经很成熟，如尿素的生产；碳酸盐和碳酸氢盐在一定条件下可以相互转化，如碳酸钠和碳酸氢钠的相互转化；水中只含有氢、氧两种元素，而汽油却主要是由碳、氢两种元素组成，从质量守恒的角度来看水是不能变成汽油的，显然，水变成汽油是违背化学变化规律的。
3.B 金刚石、石墨、C60是碳元素的同素异形体，只是其内部碳原子的排列方式不同，才导致它们的结构不同，进而性质不同，与其几何外形和硬度无关。
4.A 蛋白质、胡萝卜素、淀粉都是有机化合物，不是碳酸盐。
5. A A项，CO2+Na2CO3+H2O
=2NaHCO3,通入二氧化碳气体既除去了Na2CO3，NaHCO3的量又没有减少，反而有所增加；B项，氢氧化钡溶液既和NaHCO3，又和Na2CO3反应；澄清石灰水既和NaHCO3反应，又和Na2CO3反应；稀盐酸既和NaHCO3，又和Na2CO3反应。
6. B 纯碱是Na2CO3，它与强酸反应的离子方程式是：CO32-+2H+= Ca2++ H2O + CO2↑。
7.A A项中发生的反应分别为Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH, 2 NaHCO3+ Ca(OH)2= CaCO3↓+2H2O,
两者现象相同（均产生白色沉淀），不能鉴别；B项中NaHCO3与盐酸反应快，可以鉴别；C项中Na2CO3与CaCl2发生反应：Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl，产生白色沉淀，NaHCO3与CaCl2不反应，可以鉴别；D项将固体物质分别加热后只发生反应：2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑，产生的CO2能使澄清石灰水变浑浊，可以鉴别。
8.C 用石灰石和盐酸制取的CO2中混有HCl和水蒸气，HCl可用水（或NaOH溶液或饱和NaHCO3溶液或饱和Na2CO3溶液）除去，但饱和Na2CO3溶液和NaOH溶液都与主体气体（CO2）反应，不能用饱和Na2CO3溶液和NaOH溶液除去杂质气体；主体气体（CO2）在饱和NaHCO3溶液中的溶解度比水中的小，所以HCl最好用饱和NaHCO3溶液除；水蒸气可用浓硫酸除。
9.C 弱酸盐都可以和强酸反应，酸式盐都可以和强碱反应。NaHCO3既是弱酸盐，又是酸式盐。
10.D 因Na2CO3溶液已经饱和，再加无水碳酸钠，碳酸钠不再溶解，但会结合溶剂水转化为Na2CO3●10H2O。1.06g无水Na2CO3转化成Na2CO3●10H2O其质量是2.86g；由于溶剂水被结合而减少，原溶液中也会析出一部分晶体，使晶体总质量大于2.86g。
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11. A 样品加热发生反应为：
2NaHCO3= Na2CO3+H2O+CO2↑△m
168 62
m(NaHCO3) w1g－w2g
m(NaHCO3)= g =g，
m(Na2CO3)= w1g－ g = g,，
Na2CO3的质量分数为：ω=g÷w1g×100%=
12.A 离子方程式的正误判断主要从三守恒（电荷守恒、原子守恒、电子守恒）、两易改写（两易：易溶且易电离的电解质才改写）及是否符合事实等角度分析。B中氧化钠不能改写，C中碳酸氢根离子改写错，D中反应不符合客观事实，生成物应该是CO32-和H20。
13.C 由2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O知：若NaHCO3受热产生11g CO2时则知n(NaHCO3)=0.25mol、生成的n(Na2CO3)= 0.25mol，当0.25mol Na2CO3与足量盐酸反应时就能产生11g CO2，故原混合物中Na2CO3 和NaHCO3 的物质的量都是0.25mol，其质量比为26.5：42。
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13. Na2CO3：7.42g NaHCO3:1.68g
Na2SO4:1.42g
混合物中Na2SO4的质量：
设混合物中Na2CO3和NaHCO3的物质的量分别为x和y，反应中放出的CO2: n(CO2)
与Na2CO3、NaHCO3反应的盐酸的物质的量为:0.25L×1.00mol·L－1-0.5L×0.100mol·L－1×2+0.01`L×1.00mol·L－1=0.16mol
解之得：
m(Na2CO3) m(NaHCO3)3.1碳的多样性（2课时）
第二课时：碳及其化合物间的转化
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1.(选用) 石灰在工农业生产和建筑业上有着重要用途。用于生产石灰的主要原料是石灰石（用①表示），在石灰窑中加热焙烧石灰石得到生石灰（用②表示），并放出气体（用③表示）。生石灰在建筑业上主要用作粘合剂，一般先使它“熟化”变成熟石灰（用④表示），熟石灰与砂子混合成灰泥用于砌筑砖墙。经过一段时间后灰泥中的熟石灰变成另—固体物质（用⑤表示）。用下列化学式表示的5种物质都正确的是（ ）
A．①Ca(OH)2，②CaO，③SO3，④CaSO4，⑤CaSO4
B．①CaO，②Ca(OH)2，③CO，④CaCO3，⑤CaSiO3
C．①CaCO3，②CaO，③CO2，④Ca(OH)2，⑤CaCO3
D．①CaCO3，②CaO，③SO2，④CaSiO3，⑤Ca(OH)2
2.（变式）用石灰水保存鲜蛋是一种化学保鲜方法，对这种保存鲜蛋的方法，有以下解释，其中正确的是 （ ）
①石灰具有强碱性，杀菌能力强 ②Ca（OH）2能与鲜蛋呼出的CO2反应，生成碳酸钙薄膜，起保护作用 ③石灰水是电解质溶液，能使蛋白质凝聚 ④石灰水能渗入蛋内中和酸性物质
A．①② B．①③
C．②③ D．③④
3.（原创）请据下图回答，经数小时后，U型管A、B两处的液面会出现下列哪种情况（实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动，瓶口密封，忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响）（ ）
A．A处上升，B处下降
B．A、B两处都下降
C．A处下降，B处上升
D．A、B两处都不变
4.(选用)某无色混合气体可能含有CO2、CO、H2O(气)、H2中的一种或几种，依次进行下列处理(假设每次处理均反应完全)：①通过碱石灰，气体体积变小，②通过赤热的氧化铜时，固体全部变为红色，③通过白色硫酸铜粉末时，粉末变为蓝色，④通过澄清石灰水，溶液变浑浊。由此可以确定混合气体中( )
A．一定含有CO2、H2O，可能含有H2、CO
B．一定含有H2O、CO，可能含有CO2、H2
C．一定含有CO、CO2，可能含有H2O、H2
D．一定含有CO、H2，可能含有H2O、CO2
5.(原创) 某固体物质A受热分解，生成B、C、D三种物质。B是一种钾盐，向B的水溶液中加入澄清石灰水，产生白色沉淀E，E溶于盐酸放出无色无味气体D，将D通入澄清石灰水中，先出现浑浊现象，然后又变澄清；C在常温下是一种无色液体。
（1）写出A、B、C、D、E的化学式
A 、B 、C 、D 、E 。
（2）写出反应的化学方程式
①A受热分解：
；
②将D通入澄清石灰水中，先出现浑浊现象，然后又变澄清 ；
（3）写出下列反应的离子方程式：
①向B的水溶液中加入澄清石灰水，产生白色沉淀E： ；
②E溶于盐酸放出无色无味气体D
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6.(选用)将空气与CO2按体积比5：1混合，跟足量赤热焦炭反应，恢复至原温度，在所得的气体中，一氧化碳体积分数为（假设空气中，除氮气、氧气外，其它成分忽略不计）（ ）
A．29% B.43%
C．50% D.100%
7.（原创）按下图所示装置持续通入X气体，并在管口P处点燃，实验结果使澄清的石灰水变浑浊，则X、Y不可能是 ( )
A.H2和NaHCO3
B.CO和Na2CO3
C.CO和CuO
D.CO和CaCO3
8.将足量的CO2通入KOH和Ca（OH2混合稀溶液中，生成沉淀的质量（n）和通入CO2体积（V）的关系正确的是（ ）
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9.（选用）请你选用下图所示仪器和药品，按实验室要求，设计一套完整的检验一氧化碳还原性和二氧化碳化学性质的实验，并回答下列问题：
实验药品：盐酸、石灰石、氧化铜粉末、木炭粉、氢氧化钙溶液。
(1)实验装置连接顺序依次为(用字母表示) _______________________； (2)A装置的药品是_________，发生反应的化学方程式为：________________________________ (3)B装置中产生的实验现象是_________，发生反应的化学方程式为________________________________ (4)C装置中发生反应的化学方程式为________________________________
(5)D装置中产生的现象是_________；
(6)尾气中含有毒气体，排放到空气中会造成污染，处理方法是_________。
循环的气体，该反应的化学方程式为 。
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1. C 该题文字阅读量较大，但考查的知识很基础，是关于含碳化合物的俗名与化学式的对应关系及其涉及的化学反应的转化。石灰石的成分是CaCO3,它加热焙烧得到生石灰（CaO）和二氧化碳（CO2），生石灰和水反应生成熟石灰即Ca(OH)2 ，一段时间后灰泥中的熟石灰又变成石灰石即CaCO3。
2． A ①石灰有杀菌的作用，可以制作农药。②Ca（OH）2＋CO2＝CaCO3↓＋H2O，生成CaCO3沉淀形成薄膜，可以防止细菌的侵入。③使蛋白质凝聚加速蛋变质。④与蛋内物质反应会影响鲜蛋的质量。
3.C小白鼠呼吸作用消耗氧气，呼出CO2，呼出的CO2又被氢氧化钠溶液吸收，造成装置内气体的物质的量减少，压强降低，U型管中左液面降低，右液面升高。
4.D 有③现象知原气体含氢气；结合①④知原气体含CO；由①知原气体可能含水蒸气，也可能含二氧化碳，也可能含H2O、CO2的混合气体。
5.. （1）KHCO3 K2CO3 H2O CO2 CaCO3
（2）①KHCO3= K2CO3 + H2O + CO2↑
②CO2 + Ca(OH)2= CaCO3↓ +H2O
CaCO3 +H2O + CO2=Ca(HCO3)2
（3）①Ca2++ CO32-= CaCO3↓
②CaCO3+2H+= Ca2++ H2O + CO2↑
由D是无色无味气体，且能使澄清石灰水变浑浊，推断出D是CO2，E是CaCO3，B是K2CO3；C在常温下是一种无色液体，C可能是水；A受热分解，生成B、C、D三种物质，可推断出A是KHCO3并进一步确定C是水。
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6.C 设空气是5L(则含氮气4L，氧气1L)，CO2是1L,通入足量的赤热焦炭时，发生的反应是：①C+O22CO,②CO2+C2CO。由反应①知1LO2生成2LCO，体积增加1L；由反应②知1L CO2反应后生成2LCO，体积增加1L。反应后生成4L CO，总体积变为2L+2L+4L=8L, CO的体积分数为50%。
7.B 使石灰水变浑浊的是试管内产生的CO2。A项，加热时NaHCO3分解生成CO2；C项，加热时CO和CuO反应生成CO2；D项，加热时CaCO3分解生成CO2；B项，Na2CO3很稳定，加热时不分解，不能产生CO2。
8.D 通入二氧化碳后发生的离子反应方程式依次是：
①Ca2++2OH-+ CO2= CaCO3↓+ H2O
②2OH-+ CO2= CO32- + H2O
③CO32- + H2O+ CO2=2 HCO3-
③CO2 + H2O +CaCO3= Ca2++2 HCO3-
由反应可知随着二氧化碳的通入，沉淀量先增多，然后不变，最后再逐渐溶解,且生成沉淀所消耗的CO2与沉淀溶解所消耗的CO2体积相等。
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9. （1）A、C、B、D
⑵盐酸、石灰石CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
⑶黑色粉末变红 CO+CuO Cu+CO2
（4）CO2+C 2CO
（5）澄清石灰水变浑浊
（6）点燃尾气
解答实验题必须先审题，明确实验的目的、实验原理、装置的用途及实验操作的目的等内容，然后根据题意解答问题。本题的实验目的是检验一氧化碳还原性和二氧化碳化学性质，原理是先制备二氧化碳，然后再制备一氧化碳。根据题中提供的装置即可解答。
