2024高中化學(xué)第3章自然界中的元素第1節(jié)碳的多樣性第2課時(shí)碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化課時(shí)作業(yè)含解析魯科版必修1

PAGE6-碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)·理解1．下列不屬于自然界中碳的循環(huán)過程的是()A．植物通過光合作用汲取二氧化碳B．動(dòng)物遺體的分解，最終釋放二氧化碳C．化石燃料的開采利用D．空氣中的二氧化碳被海水汲取，通過水生生物的貝殼和骨骼轉(zhuǎn)移到陸地答案C解析A、B、D三項(xiàng)都屬于自然界中碳的循環(huán)，但化石燃料的開采利用不屬于自然界中碳的循環(huán)。2．大氣中CO2的含量增加會(huì)引起“溫室效應(yīng)”，自然界消耗CO2的反應(yīng)主要是()A．CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2OB．CaCO3＋CO2＋H2O=Ca(HCO3)2C．6CO2＋6H2Oeq\o(→,\s\up17(光),\s\do15(葉綠素))C6H12O6＋6O2D．CO2＋Ceq\o(=,\s\up17(高溫))2CO答案C解析自然界中主要靠植物的光合作用消耗CO2。3．下列關(guān)于高爐煉鐵原理的敘述不正確的是()A．鐵礦石的主要成分在高溫下被還原成鐵單質(zhì)B．煉鐵的主要原料包括鐵礦石、焦炭C．鐵礦石在高溫下主要被焦炭還原成鐵D．鐵礦石在高溫下主要被CO還原成鐵答案C解析高爐煉鐵的原理是利用還原劑將鐵礦石中的鐵還原為鐵單質(zhì)，煉鐵時(shí)加入的是焦炭，但實(shí)際起還原作用的主要是CO。4．對(duì)于碳及其化合物間轉(zhuǎn)化的說法中，正確的是()A．大氣中CO2含量的劇增，對(duì)自然界中碳及其化合物間的平衡沒有影響B(tài)．木炭燃燒過程中，發(fā)生著碳單質(zhì)、CO和CO2之間的轉(zhuǎn)化C．碳的氧化物間的相互轉(zhuǎn)化不屬于氧化還原反應(yīng)D．含碳的無機(jī)化合物和有機(jī)化合物之間存在著嚴(yán)格的界限，無機(jī)化合物不能合成有機(jī)化合物答案B解析大氣中CO2含量的劇增，會(huì)破壞自然界中碳及其化合物間的平衡，A錯(cuò)誤；木炭燃燒，發(fā)生的反應(yīng)有：2C＋O2eq\o(=,\s\up17(點(diǎn)燃))2CO、C＋O2eq\o(=,\s\up17(點(diǎn)燃))CO2、2CO＋O2eq\o(=,\s\up17(點(diǎn)燃))2CO2，B正確；碳的氧化物間的相互轉(zhuǎn)化中，碳元素的化合價(jià)發(fā)生了改變，是氧化還原反應(yīng)，C錯(cuò)誤；1828年德國化學(xué)家維勒用無機(jī)物NH4CNO第一次合成了有機(jī)物尿素，打破了無機(jī)物和有機(jī)物之間的界限，D錯(cuò)誤。5．下列物質(zhì)中分別滴入醋酸，會(huì)產(chǎn)生相同氣體的是()①大理石②鐘乳石③鍋垢④貝殼⑤蛋殼A．①② B．④⑤C．①②③ D．①②③④⑤答案D解析五種物質(zhì)的主要成分都是CaCO3，與醋酸反應(yīng)都會(huì)產(chǎn)生CO2氣體。6．在含有amolCa(OH)2的石灰水中，漸漸通入bmolCO2，試驗(yàn)過程中沉淀漸漸增多，后又部分消逝。假如CO2被充分汲取，則最終得到的白色沉淀的質(zhì)量是()A．100(2a－b)g B．100(b－a)gC．100(a－b)g D．100(2b－a)g答案A解析當(dāng)amolCa(OH)2全部轉(zhuǎn)化為CaCO3時(shí)，據(jù)C原子守恒，消耗CO2amol，生成CaCO3amol，余CO2(b－a)mol，接著通入CO2時(shí)，1molCO2將溶解1molCaCO3，故最終剩余CaCO3[a－(b－a)]mol，質(zhì)量為100(2a－b)g。7．湖北省的騰龍洞是我國現(xiàn)知的大型溶洞之一，洞窟面積有200多萬平方米。騰龍洞風(fēng)景名勝區(qū)是國家地質(zhì)公園，集山、水、洞、林于一體，以雄、險(xiǎn)、奇、幽、秀而馳名中外。請(qǐng)回答下列問題：(1)洞內(nèi)石灰?guī)r被溶解侵蝕的主要化學(xué)方程式為_______________________。(2)石筍和石柱的主要成分是________，其在溶洞內(nèi)形成的過程中發(fā)生的反應(yīng)有______________________________、______________________________。答案(1)CaCO3＋H2O＋CO2=Ca(HCO3)2(2)CaCO3CaCO3＋H2O＋CO2=Ca(HCO3)2Ca(HCO3)2=CaCO3↓＋H2O＋CO2↑解析石灰?guī)r的主要成分是碳酸鈣，其被侵蝕的過程主要是碳酸鈣轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈣的過程，當(dāng)其轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈣后，隨著水分揮發(fā)、溫度上升等因素，會(huì)漸漸析出一些碳酸鈣沉淀，從而形成溶洞中的石柱、石筍等景觀。應(yīng)用·實(shí)踐8．對(duì)如圖所示碳循環(huán)的理解不正確的是()A．聯(lián)合國氣候大會(huì)探討的減排議題主要涉及反應(yīng)①B．反應(yīng)②主要在植物體內(nèi)完成C．反應(yīng)③是造成大氣中CO2濃度漸漸上升的主要緣由D．過程④⑥是為緩解溫室效應(yīng)實(shí)行的措施答案C解析聯(lián)合國氣候大會(huì)探討減排，主要是削減CO2的排放，從而減緩地球的溫室效應(yīng)，A正確；反應(yīng)②是光合作用，B正確；反應(yīng)①即化石燃料的大量燃燒是大氣中CO2濃度上升的主要緣由，C錯(cuò)誤；通過過程④⑥，將CO2轉(zhuǎn)化成了固態(tài)CO2和碳酸鹽可緩解溫室效應(yīng)，D正確。9．工業(yè)煉鐵，用到的原料有鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石，下列敘述不正確的是()A．工業(yè)煉鐵過程中發(fā)生反應(yīng)的基本類型包括置換反應(yīng)B．空氣與焦炭的反應(yīng)為煉鐵供應(yīng)能量C．石灰石的作用是使礦石中的雜質(zhì)形成爐渣D．固體原料需粉碎，目的是增大原料與氣體的接觸面積答案A解析工業(yè)煉鐵過程中沒有發(fā)生置換反應(yīng)。10．多姿多彩的鐘乳石、石筍、石柱、石花等碳酸鈣沉積體是喀斯特洞窟中的主要景觀。由于游人呼吸有時(shí)會(huì)使洞窟中二氧化碳濃度大幅度上升，可能造成的后果是()①抑制碳酸鈣沉積體的生長②促進(jìn)碳酸鈣沉積體的生長③使游客有憋悶的感覺④使照明燈下的植物大量死亡A．①③ B．②③C．①④ D．②④答案A解析CO2的濃度上升，使CaCO3溶解，抑制CaCO3沉積體的生長，也使O2的濃度降低，讓游客有憋悶的感覺。11．碳捕獲是指將工業(yè)生產(chǎn)中的CO2用各種手段捕獲然后儲(chǔ)存或利用的過程。如利用NaOH溶液可實(shí)現(xiàn)碳捕獲，其基本過程如圖所示(部分條件及物質(zhì)未標(biāo)出)：下列有關(guān)敘述不正確的是()A．CO2是造成地球溫室效應(yīng)的主要?dú)怏wB．甲為Ca(OH)2C．該碳捕獲的方法中不涉及氧化還原反應(yīng)D．捕獲室中的離子反應(yīng)方程式為2OH－＋CO2=COeq\o\al(2－,3)＋H2O答案B解析CO2是溫室氣體，A項(xiàng)正確；甲為NaOH，B項(xiàng)錯(cuò)誤；該過程所涉及的物質(zhì)中元素的化合價(jià)未發(fā)生改變，發(fā)生的均是非氧化還原反應(yīng)，C項(xiàng)正確；捕獲室中是用NaOH汲取CO2，D項(xiàng)正確。12．將足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物質(zhì)的量(n)和通入CO2的體積(V)的關(guān)系正確的是()答案D解析CO2通入KOH和Ca(OH)2溶液中發(fā)生的反應(yīng)可以分為以下幾個(gè)階段：產(chǎn)生沉淀階段：CO2＋2OH－＋Ca2＋=CaCO3↓＋H2O，無沉淀產(chǎn)生階段：CO2＋2OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2O，COeq\o\al(2－,3)＋CO2＋H2O=2HCOeq\o\al(－,3)，沉淀溶解階段：CO2＋CaCO3＋H2O=Ca2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)。13．用足量的CO還原40.0g某種氧化物，將生成的氣體通入足量澄清石灰水中，得到50.0g沉淀，則該氧化物是()A．FeO B．Fe2O3C．CuO D．Cu2O答案C解析得到的沉淀是CaCO3，故n(CO2)＝n(CaCO3)＝0.5mol，故在40.0g氧化物中氧元素為8.0g，金屬元素為32.0g，即在該氧化物中金屬元素與氧元素的質(zhì)量之比為4∶1，C項(xiàng)符合。14.鋼鐵工業(yè)對(duì)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展具有重要的意義，現(xiàn)代煉鐵的主要方法是高爐煉鐵。其設(shè)備如圖所示，煉鐵的爐料(鐵礦石、焦炭、石灰石等)由高爐的頂部投入，原料在下降過程中與高爐氣氣流在爐身部分發(fā)生作用，請(qǐng)回答下列問題。(1)焦炭在煉鐵過程中所起的作用是__________________________________。(2)采納爐料從上部加入，熱空氣從下部通入的工藝，其目的是________________________________________________________________。(3)寫出以赤鐵礦為原料的煉鐵高爐中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)：____________________________________________________________________。(4)高爐氣中含有的主要?dú)鈶B(tài)污染物是________，若干脆排放則會(huì)污染空氣，因此應(yīng)回收利用，請(qǐng)寫出該污染物的一種用途：______________________。答案(1)既供應(yīng)熱量，又產(chǎn)生還原劑CO(2)采納逆流接觸操作，使鐵礦石與還原性氣體充分接觸反應(yīng)(3)C＋O2eq\o(=,\s\up17(高溫))CO2，CO2＋Ceq\o(=,\s\up17(高溫))2CO，F(xiàn)e2O3＋3COeq\o(=,\s\up17(高溫))2Fe＋3CO2(4)CO作燃料(或作還原劑)解析(1)焦炭在煉鐵過程中既作能源供應(yīng)反應(yīng)所須要的能量，同時(shí)生成CO，CO作還原劑還原出鐵礦石中的Fe。(3)煉鐵高爐中發(fā)生的主要反應(yīng)是還原劑的生成反應(yīng)及鐵的生成反應(yīng)。(4)高爐氣的主要成分有CO、CO2等，其主要?dú)鈶B(tài)污染物是有毒的CO；CO可作燃料或還原劑。遷移·創(chuàng)新15．Ⅰ.設(shè)定下圖所示裝置中的反應(yīng)是完全進(jìn)行的：(1)分別寫出A、B、C裝置中的化學(xué)反應(yīng)方程式：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若D裝置中的澄清石灰水是少量的，將可能視察到的現(xiàn)象：_______________；用化學(xué)方程式說明上述現(xiàn)象：__________________________。Ⅱ.用下面的裝置將肯定量的CO2和CO的混合氣體進(jìn)行分別和干燥。(圖中a、b均為可以限制氣體通過和液體加入的止水夾和活塞，試驗(yàn)前均已關(guān)閉，儀器的固定裝置已省略)。請(qǐng)選擇相宜的試劑，完成上述試驗(yàn)?？晒┻x擇的試劑有：濃硫酸、稀硫酸、濃鹽酸、稀鹽酸、澄清石灰水、氫氧化鈉溶液、紫色石蕊試液。(1)甲裝置的瓶中盛放的試劑是______________，分液漏斗中盛放的試劑是____________，乙裝置的瓶中盛放的試劑是____________。(2)打開a時(shí)，首先分別出的氣體是________(填名稱)；要得到另一種氣體，正確的操作是_____________________________________________________________________________________________________________________________。答案Ⅰ.(1)CaCO3eq\o(=,\s\up17(高溫))CO2↑＋CaOCO2＋Ceq\o(=,\s\up17(高溫))2CO3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up17(高溫))2Fe＋3CO2(2)生成白色沉淀后又漸漸溶解CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O，CaCO3＋CO2＋H2O=Ca(HCO3)2Ⅱ.(1)氫氧化鈉溶液稀硫酸(或濃硫酸)濃硫酸(2)一氧化碳關(guān)閉止水夾a，打開活塞b解析Ⅰ.這是一道對(duì)C、CO、CO2性質(zhì)進(jìn)行綜合考查的題目。所須要駕馭的學(xué)問點(diǎn)有CaCO3具有熱不穩(wěn)定性、CO2＋Ceq\o(=,\s\up17(高溫))2CO、CO的還原性(高溫條件)、CO2是酸性氧化物等。尤其是CO2與不同量的堿反應(yīng)，須要引起特殊留意，若需充分汲取CO2，須要過量的堿。假如僅僅是鑒定CO2的存在，可以用澄清石灰水。而假如汲取CO2，則最好選用足量的肯定濃度的NaOH類堿溶液(因澄清石灰水中OH－濃度