第三章 自然界中的元素
第一节 碳的多样性
1.(原创)今有碱式碳酸镁31 g(化学式Mg(OH)2•xMgCO3)与100 mL 8 mol•L-1的盐酸恰好完全反应,生成MgCl2,则x值为( )
A.1 B.2 C.3 D.无法计算
解析:解法一:利用化学反应方程式进行计算:
Mg(OH)2•xMgCO3+2(x+1)HCl===(x+1)MgCl2+xCO2↑+(x+2)H2O
1 mol 2(x+1)mol
31 g58+84x 8 mol•L-1×0.1 L
列式计算知x=3。
解法二:利用镁、氯两元素守恒求解,由参加反应的HCl知n(MgCl2)=8 mol•L-1×0.1 L2
=0.4 mol,∴有31 g(58+84x)g•mol-1×(1+x)=0.4,则x=3。
答案:C
2.建设“环境友好型、资源节约型”社会必须大力实行节能减排,下列有关二氧化碳排放的说法中正确的是( )
A.开发太阳能、氢能等新型能源有利于减少二氧化碳的排放量
B.煤的气化技术是减少二氧化碳排放的重要措施
C.减少二氧化碳的排放有利于减少酸雨对环境的污染
D.《京都议定书》中规定“不允许向大气中排放二氧化碳”码
解析:选项A,开发太阳能,氢能等新型能源,能降低石油、煤等化石燃料的使用量,从而减少CO2的排放量;选项B,煤的气化提高煤的利用率,减少煤的消耗,能减少CO2的排放;选项C,CO2与温室效应有关,与酸雨无关;选项D,《京都议定书》规定各国减少CO2的排放量。
答案:AB
3.标准状况下,将3.36 L CO2气体通入200 mL 1.00 mol/L NaOH溶液中,充分反应后溶液中c(CO2-3)与c(HCO-3)的比值为(不考虑CO2-3、HCO-3的水解)( )
A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.1∶3
解析:n(CO2)=3.36 L22.4 L•mol-1=0.150 mol
n(NaOH)=0.200 L×1.00 mol/L=0.200 mol
2NaOH + CO2 === Na2CO3+H2O
0.200 mol 0.100 mol 0.100 mol
此时过量CO2:0.150 mol-0.100 mol=0.050 mol,进一步与Na2CO3反应:
Na2CO3 + CO2 + H2O===2NaHCO3
0.050 mol 0.050 mol 0.100 mol
c(CO2-3)c(HCO-3)=n(CO2-3)n(HCO-3)=0.100 mol-0.050 mol0.100 mol=12。
答案:B
4.在pH=1的溶液中,可以大量共存的离子组是( )
A.K+、Na+、SO2-4、S2O2-3 B.NH+4、Mg2+、SO2-4、Cl-
C.Na+、K+、HCO-3、Cl- D.K+、Na+、[Al(OH)4]-、NO-3
解析:pH=1的溶液中含有大量的H+,在讨论离子共存时,应将H+与各离子组放在一块讨论。A不能与H+大量共存,因A项中有S2O2-3;C项中有HCO-3;D项中有
[Al(OH)4]-,故答案为B。
答案:B
5. 科学家发现C60后,近年又合成了许多球形分子(富勒烯),如C50、C70、C120、C540等,它们互称为( )
A.同系物 B.同分异构体 C.同素异形体 D.同位素
解析:C50、C70、C120、C540和C60都是由碳元素形成的单质,它们互为同素异形体。
答案:C
6. 最近我国科学家开发出第五形态的固态碳,外形类似海绵,并具有磁性,这种固体碳与金刚石的关系是( )
A.同系物 B.同位素 C.同分异构体 D.同素异形体
解析:固态碳与金刚石均是由碳元素构成的单质,两者互为同素异形体。
答案:D
7. 某混合气体G可能含有CO、CO2、SO2、H2O等气体,用a.无水CuSO4,b.澄清石灰水,c.灼热CuO,d.碱石灰,e.酸性品红溶液,f.酸性高锰酸钾溶液等药品可将其一一检出,检出的正确顺序是( )
A.G→a→e→b→f→d→c B.G→c→d→b→e→f→a
C.G→a→e→f→b→d→c D.G→b→e→f→a→d→c
解析:首先用无水CuSO4检验水,然后用酸性品红溶液检验SO2,因为SO2和CO2均使澄清石灰水变浑浊,因此应用酸性KMnO4除去SO2后再用澄清石灰水检验CO2,最后用碱石灰干燥剩余气体后,再用灼热CuO检验CO的存在。
答案:C
8.下列关于一氧化碳的用途源于一氧化碳的还原性的是( )
①作燃料 ②跟氢气合成甲醇 ③和水蒸气反应制H2 ④与灼热的Fe3O4反应
A.只有①② B.只有①②③ C.只有①②④ D.只有①③④
解析:写出各反应的化学方程式,标出产物中各元素化合价,便知在哪个反应中CO作为还原剂。
答案:D