1．下列说法正确的是( )
A．碳元素在自然界存在的单质只有石墨和金刚石
B．金刚石与C60两种碳的同素异形体物理性质相差无几，化学性质相似
C．CO2和CO都是碳的氧化物，也都是酸性氧化物
D．等物质的量的Na2CO3和NaHCO3与足量的盐酸反应放出的CO2相等
解析：选D。A项，自然界中存在着碳元素的多种同素异形体；B项，金刚石与C60两种晶体物理性质差异较大；C项，CO属于不成盐氧化物。
2．近几年6月5日世界环境日中国主题都是围绕“低碳生活”而确立，下列有关说法正确的是( )
A．大力发展绿色经济，告别含碳物质
B．尽量节约能源，推广使用新能源，减少二氧化碳的排放
C．尽量使用含12C 的产品，减少使用含13C或14C的产品
D．逐步推广天然气，代替石油和煤的使用
解析：选B。绿色植物中也含有碳元素；12C、13C、14C互为同位素，它们都是碳元素，燃烧后都生成CO2；天然气主要成分为CH4，燃烧后也释放出CO2。
3．不能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体的实验操作是( )
A．分别加热这两种固体物质，并将生成的气体通入澄清的石灰水中
B．分别在这两种物质的溶液中，加入CaCl2溶液
C．分别在这两种固体中，滴加同浓度的稀盐酸
D．分别在这两种物质的溶液中，加入少量澄清的石灰水
解析：选D。在加热时2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，产生的气体使澄清石灰水变浑浊，故A可以；加入CaCl2溶液时，只有Na2CO3产生CaCO3白色沉淀，B也可以；加入盐酸后Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑，NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，NaHCO3冒出气泡快，C可以；加入少量澄清的石灰水，两者都产生白色沉淀，无法鉴别。
4．(2012·山东济南高三月考)有A、B两个完全相同的装置，某学生分别在它们的侧管中装入1.06 g Na2CO3和0.84 g NaHCO3，A、B中分别有10 mL相同浓度的盐酸，将两个侧管中的物质同时倒入各自的试管中，下列叙述正确的是( )
A．A装置的气球膨胀速率大
B．若最终两气球体积相同，则盐酸的浓度一定大于或等于2 mol·L－1
C．若最终两气球体积不同，则盐酸的浓度一定小于或等于1 mol·L－1
D．最终两试管中Na＋、Cl－的物质的量一定相同
解析：选B。无论盐酸浓度大小，是否过量，加入Na2CO3的装置产生CO2的速率慢，A项不正确；n(Na2CO3)＝n(NaHCO3)＝0.01 mol，若产生的CO2相同，则n(HCl)≥0.02 mol，即c(HCl)≥2 mol·L－1，B项正确；若c(HCl)≤1 mol·L－1，A装置不会产生CO2气体，C项不正确；A装置中c(Na＋)是B装置中c(Na＋)的2倍，D项不正确。
5．(2012·河南郑州一中高三期中考试)如图所示为常见气体制备、分离、干燥和性质验证的部分仪器装置(加热设备及夹持固定装置均略去)，请根据要求完成下列各题(仪器装置可任意选用，必要时可重复选择，a，b为活塞)。
(1)若气体入口通入CO和CO2的混合气体，E内放置CuO，选择装置获得纯净干燥的CO，并验证其还原性及氧化产物，所选装置的连接顺序为____________________________
(填字母)，能验证CO氧化产物的现象是_______________________________________
________________________________________________________________________。
(2)停止CO和CO2混合气体的通入，E内放置Na2O2，按A→E→D→B→H装置顺序制取纯净干燥的O2，并用O2氧化乙醇。此时，活塞a应________，活塞b应________，需要加热的仪器装置有________(填代号)，m中反应的化学方程式为_
_______________________________________________________________________。
解析：(1)目的之一：获得纯净干燥的CO：可首先使CO、CO2混合气体通入A装置中，以吸收其中的CO2，从A中逸出的气体再进入C，通过澄清石灰水是否变浑浊检验CO2是否已完全被NaOH溶液吸收，从C中逸出的气体通过盛有浓硫酸的B装置进行干燥。目的之二：验证CO的还原性及氧化产物：CO的还原性可通过盛有CuO的E管中固体颜色的变化来证明，氧化产物CO2可用澄清石灰水检验。因此总的连接顺序是ACBECF，若A、B之间的C装置中溶液保持澄清，E、F之间的C装置中溶液变浑浊，则证明CO的氧化产物是CO2。
(2)实验(1)中通入CO、CO2时，A中的NaOH已与CO2反应生成了Na2CO3，只要将稀硫酸滴下就可以与Na2CO3反应生成CO2，然后CO2气体经过Na2O2后又反应生成O2，将O2依次通过D(除去未反应的CO2)、B(除去水蒸气)，就可以得到纯净干燥的O2，乙醇催化氧化可生成乙醛。
答案：(1)ACBECF A、B之间的C装置中溶液保持澄清，E、F之间的C装置中溶液变浑浊
(2)关闭 打开 k、m 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O
1．(2011·高考大纲全国卷)将足量CO2通入下列各溶液中，所含离子还能大量共存的是( )
A．K＋、SiO、Cl－、NO
B．H＋、NH、Al3＋、SO
C．Na＋、S2－、OH－、SO
D．Na＋、C6H5O－、CH3COO－、HCO
解析：选B。A项通入足量CO2气体时，生成H2SiO3沉淀；C项通入足量CO2时，OH－与CO2反应生成HCO；D项通入足量CO2时，C6H5O－与CO2、H2O反应生成C6H5OH和HCO。
2．(2010·高考福建卷)下表各组物质中，满足下图物质一步转化关系的选项是( )
选项
X
Y
Z
A
Na
NaOH
NaHCO3
B
Cu
CuSO4
Cu(OH)2
C
C
CO
CO2
D
Si
SiO2
H2SiO3
解析：选C。NaHCO3不能一步到Na，A错误；Cu(OH)2不能一步到Cu，B错误；2C＋O22CO,2CO＋O22CO2,2Mg＋CO22MgO＋C，C正确；SiO2不能一步到H2SiO3，H2SiO3也不能一步到Si，D错误。
3．(2010·高考重庆卷)减缓温室气体排放是2009年哥本哈根气候变化会议的议题。下列反应不产生温室气体的是( )
A．用纯碱制玻璃 B．用煤炭作燃料
C．用铁矿石炼铁 D．用氨制碳酸铵
解析：选D。纯碱制玻璃反应式为Na2CO3＋SiO2高温,Na2SiO3＋CO2↑；煤炭燃烧反应式为C＋O2CO2；铁矿石炼铁的反应式为FexOy＋yCOxFe＋yCO2；用氨制碳酸铵的反应式为2NH3＋CO2＋H2O===(NH4)2CO3，只有D项不产生CO2。
1．碳是自然界的基本构成元素之一，在自然界中，不停地转化、循环，构成了生机盎然的物质世界，如图为自然界中碳的循环图。下列有关分析不合理的是 ( )
A．过程①中还可能有另外的含碳物质产生
B．碳元素在自然界中的循环主要是通过CO2的生成和消耗来实现的
C．加速过程②将有利于社会的可持续发展
D．只有使图中所示的各转化的总体保持基本平衡，才能维持大气中CO2的含量相对稳定
解析：选C。首先读懂图，看清楚过程①、②表示的意义，再根据所学知识逐项验证。腐生生物在微生物作用下分解，不但能生成CO2，也会生成其他含碳物质，如CH4等，A项正确；据题示可知，碳元素在自然界中的循环主要是通过CO2的生成和消耗来实现的，B项正确；加速化石燃料的开发利用不利于社会的可持续发展，C项不正确；只有CO2的释放和消耗保持基本平衡，才能维持大气中CO2的含量相对稳定。
2．(2012·北京朝阳区高三模拟)炭雕(如图)是一种集观赏与空气净化为一体的产品，这种产品可对车内及室内空气中的一氧化碳、苯、甲醛、烟雾等有害气体进行有效吸附。取一块制作炭雕的下脚料，进行下面的实验。下列有关叙述不正确的是( )
A．将炭雕下脚料在空气中加热，可以得到使澄清石灰水变浑浊的气体
B．将炭雕下脚料研成粉末，加入到稀的红墨水中，红墨水退色
C．将炭雕下脚料研成粉末，与氧化铜粉末混合加热，可以得到红色固体
D．将炭雕下脚料加入到盛有氯气的集气瓶中，静置一段时间，黄绿色变浅，其原因是炭雕下脚料中的物质与氯气发生氧化还原反应
解析：选D。含有活性炭的炭雕具有活性炭的性质，在空气中能够燃烧产生二氧化碳，具有吸附性，既能吸附气体，也能吸附有色液体，加热条件下还具有碳的还原性，故选项A、B、C正确。选项D错误。
3．由一气体甲开始，可发生如下四个变化：甲气体乙气体丙气体乙气体丁固体，则甲、乙、丙、丁分别为( )
A．CO2、CO、O2、CaO B．O2、CO、CO2、CaCO3
C．O2、CO2、CO、CaCO3 D．CO、CO2、O2、Ca(OH)2
解析：选C。以丙气体作为突破口，丙通过灼热的CuO后生成的乙气体可与石灰水反应生成沉淀，说明乙是CO2，丁是CaCO3，丙是CO，则甲是O2。
4．(2012·山东师大附中高三质检)向一定量的K2CO3溶液中缓慢滴加稀盐酸，并不断搅拌。随着盐酸的加入，溶液中各离子数目也相应地发生变化。溶液中各离子数目与图中四条曲线的对应关系完全正确的是( )
a
b
c
d
A
Cl－
K＋
CO
HCO
B
K＋
CO
Cl－
HCO
C
K＋
CO
HCO
Cl－
D
K＋
HCO
Cl－
CO
解析：选C。分析过程中的化学反应，书写离子方程式：CO＋H＋===HCO，HCO＋H＋===H2O＋CO2↑，由此分析n(K＋)不变，n(Cl－)一直增大，n(CO)减小，n(HCO)先增大后减小，符合的只有C。
5．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
解析：选C。用石灰石与盐酸制取的CO2中含有HCl和H2O(g)，用饱和NaHCO3溶液吸收HCl(同时又产生CO2)，用浓H2SO4吸收水蒸气。
6．已知X、Y、Z、W均为中学化学中常见的单质或化合物，它们之间的转化关系如图所示(部分产物已略去)。则W、X不可能是( )
W
X
①
盐酸
Na2CO3溶液
②
Cl2
Fe
③
CO2
Ca(OH)2溶液
④
NH3·H2O
AlCl3溶液
A.仅① B．仅②
C．②③ D．②④
解析：选D。Fe与Cl2反应的产物与反应物的量无关，只能生成FeCl3；NH3·H2O与AlCl3反应的产物只能是Al(OH)3。
7．(2012·安徽蚌埠高三六校联考)向含有0.2 mol NaOH和0.1 mol Ba(OH)2的溶液中持续稳定地通入CO2气体，当通入气体为8.96 L(0 ℃，1.01×105Pa)时立即停止，则这一过程中，溶液中离子的物质的量与通入CO2气体的体积关系图像正确的是(气体的溶解和离子的水解忽略不计)( )
解析：选C。本题涉及的化学反应方程式：
Ba(OH)2＋CO2===BaCO3↓＋H2O ①
2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O ②
BaCO3＋CO2＋H2O===Ba(HCO3)2 ③
Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3 ④
当未通入CO2气体时，溶液中离子的物质的量为0.2 mol Na＋、0.1 mol Ba2＋、0.4 mol OH－；当通入2.24 L CO2气体时，发生反应①，此时溶液中离子的物质的量为0.2 mol Na＋、0.2 mol OH－；当通入4.48 L CO2时，发生反应②，此时溶液中离子的物质的量为0.2 mol Na＋、0.1 mol CO；当通入6.72 L CO2时，发生反应④，此时溶液中离子的物质的量为0.2 mol Na＋、0.2 mol HCO；当通入8.96 L CO2时，发生反应③，此时溶液中离子的物质的量为0.2 mol Na＋、0.1 mol Ba2＋、0.4 mol HCO。对比图像可知选项C正确。
8．(2012·上海浦东区高三第一次模拟)800 ℃时，将1 mol CO和1 mol水蒸气通入2 L密闭容器中进行反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，达到平衡时测得容器内CO2的浓度为0.3 mol/L，此时再向容器内通入1 mol水蒸气，并保持温度不变，则达到平衡时CO2的物质的量可能为( )
A．0.9 mol B．0.6 mol
C．0.3 mol D．1.2 mol
解析：选A。由于反应是可逆的，反应物不可能完全转化为生成物，因此再向容器内通入1 mol水蒸气时，CO2的物质的量应大于0.6 mol，但CO又不可能完全转化为CO2，所以CO2的物质的量应介于0.6～1 mol之间。
9. 如图所示，试管①中盛有96 ℃的水，试管②中充满气体B，将液体A滴入试管②中，充分反应后打开试管夹K，发现试管①中的水立刻沸腾。则A与B可能是( )
A．水与甲烷
B．稀硫酸与一氧化碳
C．饱和碳酸氢钠溶液与二氧化碳
D．浓氢氧化钠溶液与二氧化碳
解析：选D。由①中水沸腾推断B中气体被A中液体吸收，导致体系压强变小，选项中只有浓NaOH溶液可吸收CO2气体。
10．碳酸钠和碳酸氢钠是日常生活中常见的盐，可用做去垢剂和食用碱。某研究性学习小组的同学设计了如图所示装置进行实验，用来探究比较碳酸钠、碳酸氢钠的性质。下列描述正确的是( )
A．甲装置能用于说明Na2CO3比NaHCO3稳定
B．乙装置能用于说明Na2CO3比NaHCO3稳定
C．甲乙两装置都不能用于Na2CO3、NaHCO3稳定性的比较
D．实验过程中，两个烧杯中都有气泡冒出，说明Na2CO3、NaHCO3受热均可分解
解析：选A。甲装置中碳酸氢钠受热温度低，反而能产生CO2，而受热温度高的碳酸钠却不能产生CO2，能说明Na2CO3比NaHCO3稳定。乙装置由于碳酸氢钠受热温度高而不能说明问题。因而A正确，B、C错误。受热时，无论分解与否，都会因气体膨胀而有气泡冒出，D错误。
11．在浓CaCl2溶液中通入氨气和CO2，再经过滤可以制得纳米碳酸钙。
(1)除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是________。
(2)若不通入氨气能否生成CaCO3？________。
(3)根据上述反应原理，向饱和食盐水中通入氨气和CO2能得到NaHCO3，若食盐水中含有KCl杂质，则检验得到的NaHCO3中是否混有钾盐的方法是
________________________________________________________________________。
解析：(1)过滤操作需烧杯、漏斗、玻璃棒三种玻璃仪器，其中玻璃棒主要起引流作用；(2)不通入氨气则不能生成CaCO3，因为此时弱酸不能制强酸；
答案：(1)引流 (2)不能 (3)用洁净的铂丝蘸取固体粉末于火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色
12.往100 mL的NaOH溶液中通入CO2充分反应后，在减压和较低温度下，小心地将溶液蒸干，得到白色固体M。通入的CO2的体积V(标准状况)与M的质量W的关系如图所示。
试解答下列问题：
(1)A点时，白色固体M的化学式为________，通入的CO2的体积为________mL(标准状况下，下同)。
(2)C点时，白色固体M的化学式为________，通入的CO2的体积为________mL。
(3)B点时M的组成成分为________(用化学式表示)，通入的CO2的体积为________mL。
(4)该NaOH溶液的物质的量浓度为________。
解析：向NaOH溶液中逐渐通入CO2至过量发生的反应为：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，CO2＋H2O＋Na2CO3===2NaHCO3
从图可知NaOH的质量为4 g，n(NaOH)＝0.1 mol，c(NaOH)＝＝1 mol·L－1。NaOH完全转化为Na2CO3时，根据Na守恒，n(Na2CO3)＝0.05 mol，m(Na2CO3)＝0.05 mol×106 g·mol－1＝5.3 g，A点为Na2CO3。V(CO2)＝×22.4 L·mol－1＝1.12 L＝1120 mL。完全转化为NaHCO3时，m(NaHCO3)＝8.4 g，C点为NaHCO3，V(CO2)＝0.1 mol×22.4 L·mol－1＝2.24 L＝2240 mL，因B点时M质量为7.16 g,5.3<7.16<8.4，知M为Na2CO3和NaHCO3的混合物。设B点时Na2CO3的物质的量为x，NaHCO3的物质的量为y，则有：，解得x＝0.02 mol，y＝0.06 mol，所以V(CO2)＝(0.02＋0.06)mol×22.4 L·mol－1×1000 mL·L－1＝1792 mL。
答案：(1)Na2CO3 1120
(2)NaHCO3 2240
(3)Na2CO3、NaHCO3 1792
(4)1 mol·L－1
13．(2012·陕西渭南高三质检)Na2CO3是一种重要的化工原料，某学生甲拟在实验室中测Na2CO3的纯度。他利用图1中给出的仪器设计了图2所示的装置(装置图中所用塞子均未画出；杂质不参与反应)，其中M内盛有Na2CO3样品10.0 g，分液漏斗内盛有稀硫酸，N内盛有碱石灰固体。他利用碱石灰的增重来求算Na2CO3的纯度。
图1
图2
(1)学生乙认为，按学生甲设计的装置进行实验，存在明显缺陷，其中导致测定结果偏低的是________________________________________________________________________。
(2)学生乙对学生甲设计的实验装置进行了改进(如图3)。实验室中可供选择的药品：Zn粒、浓H2SO4、稀H2SO4、NaOH溶液、碱石灰、CaCO3、水。
图3
请回答下列问题：
①B、D虚线框内是否需要添加装置，若需要，在相应虚线框内画出装置图(并注明药品)；若不需要，在相应虚线框内打“×”；
②A装置中分液漏斗内液体为__________，U形管内药品为________；装置F的作用为________________________________________________________________________；
③如果B、D内部不设计任何装置而直接连通A、C、E，则实验结果将________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)；
④如果实验后E装置质量增重3.96 g，则该Na2CO3样品的纯度为________。
解析：(1)M中H2SO4与Na2CO3反应产生的CO2不能完全进入N装置，还有部分残留在M及导气管中，可在M之前加一产生H2的装置，利用生成的H2将产生的CO2全部赶至N装置中。(2)进入B中的气体有H2、H2O(g)，因此B中不需要添加装置，D中需浓H2SO4进行干燥，否则E中碱石灰会增重偏多，导致结果偏高，F则是防止空气中的CO2和水蒸气被碱石灰吸收。
n(CO2)＝n(Na2CO3)＝＝0.09 mol，
m(Na2CO3)＝0.09 mol×106 g·mol－1＝9.54 g，
w(Na2CO3)＝×100%＝95.4%。
答案：(1)反应产生的CO2气体没有被碱石灰完全吸收
(2)①B中：×
D中：
②稀H2SO4 Zn粒 防止空气中的CO2和水蒸气被E中碱石灰吸收
③偏高 ④95.4%
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