2022屆高考化學(xué)三輪沖刺 CO2與堿溶液的反應(yīng)考前微測試

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1、2022屆高考化學(xué)三輪沖刺 CO2與堿溶液的反應(yīng)考前微測試 一、選擇題 1．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體積(V)的關(guān)系正確的是（ ） 【答案】D 【解析】在混合溶液中通入CO2氣體，反應(yīng)的先后順序?yàn)椋篊a(OH)2+ CO2CaCO3↓+ H2O、2KOH+ CO2K2CO3+H2O、K2CO3+CO2+H2O2KHCO3、CaCO3+ CO2 + H2OCa(HCO3)2。符合以上反應(yīng)的圖像只有D。 2．向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2氣體，充分反應(yīng)后，再向所得溶液中逐滴加入0.2 mol/L的

2、鹽酸，產(chǎn)生CO2的體積與所加鹽酸體積之間關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是（ ） A．原NaOH溶液的濃度為0.1 mol/L B．通入CO2的體積為448 mL C．所得溶液的溶質(zhì)成分的物質(zhì)的量之比為n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)=2∶1 D．所得溶液的溶質(zhì)成分的物質(zhì)的量之比為n(NaOH)∶n(Na2CO3)=1∶3 【答案】C 【解析】本題主要考查有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算。由圖像知，加入100 mL 0.2 mol/L的鹽酸時(shí)，得到NaCl溶液，由電荷守恒和原子個(gè)數(shù)守恒可得n(NaOH)=n(HCl)，NaOH溶液的濃度為0.2mol/L；因沒有注明標(biāo)準(zhǔn)狀況，無法計(jì)算C

3、O2的體積；0～25mL沒有氣體生成，從25mL開始加鹽酸生成二氧化碳?xì)怏w，共消耗鹽酸100mL?25mL=75mL，兩個(gè)過程消耗的鹽酸的體積比為1∶3，則NaOH溶液通入一定量CO2反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)物質(zhì)的量的關(guān)系是n(NaHCO3) n(Na2CO3)= 2∶1，故選C。 3．將足量的CO2不斷通入NaOH、Ba(OH)2、NaAlO2的混合溶液中，生成沉淀與通入CO2的量的關(guān)系可表示為（ ） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】本題考查化學(xué)圖像以及化學(xué)反應(yīng)原理，意在考查考生的化學(xué)反應(yīng)先后順序的辨析能力和理解能力。將足量的CO2不斷通入NaOH、Ba(OH)2、N

4、aAlO2的混合溶液中，發(fā)生反應(yīng)先后順序依次為Ba(OH)2、NaOH、NaAlO2，則圖像為沉淀產(chǎn)生并逐漸增大—平臺(不變)—沉淀逐漸增大；然后發(fā)生反應(yīng)順序?yàn)椋篘a2CO3、BaCO3，沉淀最大不變(平臺)—沉淀減少—最后不變(沉淀為氫氧化鋁沉淀)，因此圖像為C。 4．向四只盛有相同量NaOH溶液的燒杯中通入不同量的CO2氣體，在所得溶液中逐滴加入稀鹽酸至過量，并將溶液加熱，產(chǎn)生的CO2氣體與HCl物質(zhì)的量的關(guān)系如圖：(忽略CO2的溶解和HCl的揮發(fā))，則下列分析都正確的組合是 對應(yīng)圖象 溶液中的主要成分 A Ⅰ NaOH、NaHCO3 B Ⅱ NaHCO3、Na2

5、CO3 C Ⅲ NaOH、Na2CO3 D Ⅳ Na2CO3 【答案】B 【解析】本題考查鈉的重要化合物的性質(zhì)及有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算。A選項(xiàng)，如果溶液中含氫氧化鈉，開始加入鹽酸不會(huì)生成氣體，與圖像不符，錯(cuò)誤；B選項(xiàng)，溶液中的主要成分是碳酸氫鈉和碳酸鈉，加入鹽酸，先與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉，沒有氣體放出碳酸鈉反應(yīng)完后才開始生成氣體，與圖像符合；C選項(xiàng)，如果溶液中主要成分是氫氧化鈉和碳酸鈉，加入鹽酸先與氫氧化鈉反應(yīng)，再與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉，之后鹽酸與碳酸氫鈉反應(yīng)才生成氣體二氧化碳，圖像中加入2體積鹽酸開始生成氣體，則生成氣體消耗鹽酸的體積一定小于2體積，錯(cuò)誤；D選項(xiàng)，如果溶液中

6、只有碳酸鈉，則未產(chǎn)生氣體前加入的鹽酸體積與產(chǎn)生氣體消耗的鹽酸體積相等，錯(cuò)誤。故選B。 5．由Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、Na2O、NaCl中的某幾種組成的混合物，向其中加入足量的鹽酸有氣體放出。將氣體通過足量的NaOH溶液，氣體體積減少。將上述混合物在空氣中加熱，有氣體放出且固體質(zhì)量增加。下列判斷正確的是（ ） A．混合物中一定不含Na2CO3、NaCl B．混合物中一定有Na2O2、NaHCO3、Na2O C．無法確定混合物中是否含有NaHCO3 D．混合物中一定不含Na2O2、NaCl 【答案】B 【解析】混合物中加鹽酸產(chǎn)生氣體，氣體通入NaOH溶液后，體積減少

7、，可知?dú)怏w成分為CO2和O2，則混合物中一定有Na2O2，至少有Na2CO3和NaHCO3中的一種；混合物在空氣中加熱，有氣體放出且固體質(zhì)量增加，則混合物中一定有NaHCO3。NaHCO3受熱分解產(chǎn)物CO2和H2O，再與Na2O2反應(yīng)的質(zhì)量變化如下： 固體質(zhì)量減小，而題給信息是固體質(zhì)量增加，故一定還有Na2O，而Na2CO3和NaCl無法確定。 6．向體積均為10 mL且物質(zhì)的量濃度相同的兩份NaOH溶液中分別通入一定量的CO2得到溶液甲和乙；向甲、乙兩溶液中分別滴加0.1 mol·L－1鹽酸，此時(shí)反應(yīng)生成CO2體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)與所加鹽酸體積間的關(guān)系如圖所示。則下列敘述中正確的是 （

8、 ） A．原NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為0.5 mol·L－1 B．當(dāng)0

9、A正確；B．在氫氧化鈉溶液中通入一定量的二氧化碳后，溶液中溶質(zhì)的組成可能是：NaOH和Na2CO3、Na2CO3、Na2CO3和NaHCO3、NaHCO3四種情況，由圖中HCl 的用量與產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w體積的關(guān)系可知甲溶液的溶質(zhì)應(yīng)該為：Na2CO3和NaHCO3，所以當(dāng)0＜V(HCl)＜10mL時(shí)，甲溶液中沒有產(chǎn)生二氧化碳的離子方程式為：+H+，故B錯(cuò)誤；C．氫氧化鈉溶液中通入二氧化碳，溶質(zhì)不可能為NaOH、NaHCO3，根據(jù)圖象可知，乙溶液中的溶質(zhì)為NaOH和Na2CO3，故C錯(cuò)誤；D．乙溶液中滴加鹽酸，產(chǎn)生二氧化碳的階段為：+H+H2O+CO2↑，根據(jù)消耗了10mL鹽酸可知，生成二氧化碳的

10、物質(zhì)的量為：0.1mol/L×0.01L=0.001mol，標(biāo)況下0.001mol二氧化碳的物質(zhì)的量為：22.4L/mol×0.001mol=22.4mL，故D錯(cuò)誤。故選A。 7、向Ba(OH)2和KOH混合液中緩緩?fù)ㄈ隒O2氣體至過量，生成沉淀物質(zhì)的量與通入CO2氣體體積V(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的關(guān)系如圖所示，下列結(jié)論中正確的是（ ） A．原混合物中n∶n(KOH)=1∶2 B．p點(diǎn)橫坐標(biāo)為120 C．p點(diǎn)溶液中溶質(zhì)為Ba(HCO3)2 D．a(chǎn)b段反應(yīng)分二階段，離子方程式為：CO2+2OH?+H2O，+H2O+CO22 【答案】D 【解析】本題考查了元素化合物知識，意在考查考生的

11、分析能力和計(jì)算能力。Oa段是Ba2+與CO2生成BaCO3的反應(yīng)；ab段是OH?與CO2的反應(yīng)；bp段則是BaCO3與CO2反應(yīng)生成Ba(HCO3)2的反應(yīng)。由碳元素守恒可知n(BaCO3)=，n(K+)=n()= ，原混合物中n∶n(KOH)=1∶1，A項(xiàng)錯(cuò)誤；BaCO3生成Ba(HCO3)2的反應(yīng)中，BaCO3 與CO2的物質(zhì)的量相等，p點(diǎn)橫坐標(biāo)應(yīng)該為90，B項(xiàng)錯(cuò)誤；p點(diǎn)溶液中溶質(zhì)除Ba(HCO3)2外，還有KHCO3，C項(xiàng)錯(cuò)誤。 二、非選擇題 8、綜合利用CO2對環(huán)境保護(hù)及能源開發(fā)意義重大。 (1)Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2。如果尋找吸收CO2的其他物質(zhì)，下列建議合理

12、的是________(填字母)。 a．可在堿性氧化物中尋找 b．可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中尋找 c．可在具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)中尋找 (2)Li2O吸收CO2后，產(chǎn)物用于合成Li4SiO4，Li4SiO4用于吸收、釋放CO2。原理是在500 ℃，CO2與Li4SiO4接觸后生成Li2CO3；平衡后加熱至700 ℃，反應(yīng)逆向進(jìn)行，放出CO2，Li4SiO4再生，說明該原理的化學(xué)方程式是______________________________________________。 (3)利用反應(yīng)A可將釋放的CO2轉(zhuǎn)化為具有工業(yè)利用價(jià)值的產(chǎn)品。 反應(yīng)A：CO2＋H2OCO＋H2＋O2

13、 已知： 反應(yīng)A的熱化學(xué)方程式是 _________________________________________。 (4)高溫電解技術(shù)能高效實(shí)現(xiàn)(3)中反應(yīng)A，工作原理示意圖如右： ①電極b發(fā)生____________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)。 ②CO2在電極a放電的反應(yīng)式是___________________________。 (5)CO與H2在高溫下合成C5H12(汽油的一種成分)減少碳排放。已知燃燒1 mol C5H12 (g)生成H2O (g)放出約3 540 kJ的熱量。根據(jù)化學(xué)平衡原理，說明提高合成C5H12的產(chǎn)率可采取的措施是____________

14、_____________________________________ ____________________________________________________________________________。 答案：(1) ab (2)CO2＋Li4SiO4 Li2CO3＋Li2SiO3 (3)CO2(g)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋524.8 kJ·mol－1 (4)①氧化?、贑O2＋2e－===CO＋O2－ (5)增大壓強(qiáng)(或及時(shí)將生成的C5H12分離出去或降低溫度) 解析　(1)a.CO2為酸性氣體，故

15、可用堿性氧化物L(fēng)i2O、Na2O、MgO等來吸收，a正確；ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物多為堿性金屬氧化物，可在其中尋找吸收CO2的其他物質(zhì)，b正確；CO2中C元素呈最高價(jià)，加入具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)不反應(yīng)，c錯(cuò)誤。 (2)CO2與Li4SiO4反應(yīng)生成有Li2CO3，根據(jù)質(zhì)量守恒可知產(chǎn)物還有Li2SiO3，所以化學(xué)方程式為CO2＋Li4SiO4===Li2CO3＋Li2SiO3。 (3)圖示反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ表示的熱化學(xué)方程式為 H2(g)＋O2(g)===H2O(g)ΔH1＝－241.8 kJ·mol－1，CO2(g)===CO(g)＋O2(g) ΔH2＝＋283.0 kJ·mol－1，反應(yīng)A

16、：CO2＋H2OCO＋H2＋O2，為Ⅱ－Ⅰ所得，由蓋斯定律可知，反應(yīng)熱ΔH＝ΔH2－ΔH1＝＋524.8 kJ·mol－1，故熱化學(xué)方程式為CO2(g)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋524.8 kJ·mol－1。 (4)①電極b與電源正極相連作陽極，吸引氧離子失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣；②電極a與電源負(fù)極相連作陰極，由裝置圖可知，CO2在a極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成CO同時(shí)生成O2－，電極反應(yīng)式為CO2＋2e－===CO＋O2－。 (5)CO與H2在高溫下合成C5H12的方程式為 5CO＋11H2 C5H12＋5H2O ① 由CO

17、2(g)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋524.8 kJ·mol－1 ② C5H12(l)＋8O2(g)===5CO2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－3 540 kJ·mol－1 ③ H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1 ④ 運(yùn)用蓋斯定律得：①＝④×6－②×5－③，則5CO(g)＋11H2(g) C5H12(g)＋5H2O(g) ΔH＝－534.8 kJ·mol－1，

18、可知，提高合成C5H12的產(chǎn)率，應(yīng)使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故可采取增大壓強(qiáng)或及時(shí)將生成的C5H12分離出去或降低溫度等方式。 9、某同學(xué)用如下圖一所示的裝置來探究CO2、SO2與澄清石灰水的反應(yīng)，結(jié)果通入CO2可以看到先渾濁后澄清的現(xiàn)象，但通入SO2沒有看到渾濁現(xiàn)象。經(jīng)過思考分析后，該同學(xué)改用下圖二的裝置，將氣體收集在注射器，緩慢地將氣體一個(gè)氣泡一個(gè)氣泡地通入澄清石灰水中，都能看到石灰水先變渾濁再變澄清的現(xiàn)象，且通入SO2產(chǎn)生現(xiàn)象明顯比通入CO2快。 (1)對比分析兩組實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為用圖一裝置實(shí)驗(yàn)時(shí)，通入SO2不能出現(xiàn)渾濁的原因可能是_______________。 (2)用圖二裝置實(shí)

19、驗(yàn)時(shí)，以相同速率通入CO2或SO2，SO2產(chǎn)生渾濁、澄清的現(xiàn)象比CO2快的原因是___________________________。 (3)用圖一進(jìn)行SO2與石灰水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，從安全角度考慮裝置應(yīng)做何改進(jìn)？ ___________________________________________________________。 答案：(1)SO2產(chǎn)生速率過快，導(dǎo)致溶液酸性迅速提升 (2)SO2溶解度大于CO2，SO2溶于水生成的H2SO3的酸性比H2CO3強(qiáng)，反應(yīng)更易發(fā)生 (3)在原裝置后面連接用堿液吸收尾氣的裝置 解析 (1)SO2溶解度大于CO2，H2SO3的酸性強(qiáng)于H2

20、CO3，如果SO2產(chǎn)生速率過快，會(huì)導(dǎo)致溶液酸性迅速提升而看不到沉淀現(xiàn)象。(2)產(chǎn)生現(xiàn)象快的原因應(yīng)是反應(yīng)速率和溶解度的問題。(3)因?yàn)镾O2有毒，要有尾氣吸收裝置。 9、100 mL 1 mol·L?1燒堿溶液中通入一定量CO2充分反應(yīng)后，將溶液在低溫下蒸干得到白色固體X，X的組成可能有四種情況，按出現(xiàn)的先后順序分別是：Ⅰ.________Ⅱ.Na2CO3，Ⅲ.Na2CO3、NaHCO3，Ⅳ.__________________。 ①常溫下，將得到的固體X重新溶于水，在所得溶液中逐滴加入鹽酸，得到下面的變化圖，則X的成分為___________(填Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ)，鹽酸的濃度為_______

21、____。 ②若要驗(yàn)證白色固體X是第Ⅰ種組成，依次加入的試劑為___________(填字母序號)。 a.鹽酸b.MgCl2溶液c.BaCl2溶液d.Ba(OH)2溶液 在驗(yàn)證的過程中，一定需要進(jìn)行的操作是___________(填字母序號)。 a.萃取b.洗滌c.過濾d.分餾 ③若白色固體X為第Ⅲ種組成，下列實(shí)驗(yàn)方案中不能測定其中NaHCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的是________(填字母序號)。 a.取mgX與足量Ba(OH)2溶液充分反應(yīng)，過濾，洗滌，烘干得ng固體 b.取mgX與足量鹽酸充分反應(yīng)，加熱，蒸干，灼燒得ng固體 c.取mgX充分加熱，減重ng d.取mgX與足量稀

22、硫酸充分反應(yīng)，逸出的氣體被足量堿石灰吸收，增重ng ④若白色固體X的質(zhì)量為5.0g，則X的組成為________(填Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ)。 【答案】Na2CO3、NaOH NaHCO3 ① I 0.33mol/L ②cb(順序不能反) c ③d ④I 【解析】本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)過程分析，物質(zhì)組成判斷，物質(zhì)的分離和檢驗(yàn)方法，掌握二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成的產(chǎn)物分析方法是解題關(guān)鍵，題目難度中等。由：①CO2+2NaOHNa2CO3+H2O ②CO2+NaOHNaHCO3可知= 時(shí)產(chǎn)物為Na2CO3，=1時(shí)產(chǎn)物為NaHCO3，時(shí)，NaOH 過量則產(chǎn)物

23、為Na2CO3、NaOH；＜1時(shí)，對于①反應(yīng)來說二氧化碳過量而對于②反應(yīng)來說二氧化碳量不足，所以產(chǎn)物為Na2CO3、NaHCO3； ＞1時(shí)，二氧化碳過量，則固體產(chǎn)物為NaHCO3，向100mL 1mol?L?1燒堿溶液中不斷通入一定量CO2充分反應(yīng)后，將溶液在低溫下蒸干得到白色固體X，X的組成可能有四種情況，按出現(xiàn)的先后順序分別是：Na2CO3、NaOH；Na2CO3；Na2CO3、NaHCO3；NaHCO3；①固體X溶解于水在所得溶液中加入鹽酸，開始一段用來中和鹽酸，第二段用來和碳酸鈉反應(yīng)得到碳酸氫鈉，最后一段是將得到的碳酸氫鈉轉(zhuǎn)化為二氧化碳，即：Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3，

24、NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2，所以固體的組成是Na2CO3、NaOH；②驗(yàn)證白色固體X是第I種組成NaOH、Na2CO3，需要驗(yàn)證碳酸根離子和氫氧根離子，分析選項(xiàng)試劑可知利用氯化鋇溶液檢驗(yàn)碳酸根離子，依據(jù)氫氧化鈉或酚酞試液檢驗(yàn)氫氧根離子的存在；驗(yàn)證過程中需要把沉淀過濾后再檢驗(yàn)氫氧根離子；所以先加BaCl2溶液，后加MgCl2溶液；在驗(yàn)證的過程中，一定需要進(jìn)行的操作是過濾；a、氫氧化鋇與碳酸氫鈉反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀，與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀，依據(jù)碳酸鈉和碳酸氫鈉混合物質(zhì)量為m，生成碳酸鋇沉淀質(zhì)量為ng，依據(jù)碳元素守恒列式可以計(jì)算，故a不符合； b、取mg X與足量鹽酸充分反應(yīng)，加

25、熱，蒸干，灼燒得n g固體為氯化鈉，依據(jù)鈉元素守恒列式計(jì)算；設(shè)碳酸鈉Xmol，碳酸氫鈉Ymol，（X+Y）（23+35.5）=n ，106X+84Y=m 求解，故b不符合；c、取m g X充分加熱，減重n g，發(fā)生的反應(yīng)是碳酸氫鈉受熱分解，依據(jù)質(zhì)量減少為水和二氧化碳質(zhì)量結(jié)合化學(xué)方程式計(jì)算得到碳酸氫鈉質(zhì)量；設(shè)碳酸鈉Xmol，碳酸氫鈉Ymol，0.5Y（18+44）=n，106X+84Y=m，列式計(jì)算得到，故c不符合，d、取m g X與足量稀硫酸充分反應(yīng)，逸出的氣體被足量堿石灰吸收，增重n g，稀硫酸與二者皆反應(yīng)，且水有揮發(fā)，吸收的增重為二氧化碳和水蒸氣質(zhì)量，所以求算不出碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，故d符合；④100mL 1mol/L燒堿溶液中含有氫氧化鈉物質(zhì)的量為0.1mol，依據(jù)鈉元素守恒若全部生成Na2CO3，固體質(zhì)量=0.1mol××106g/mol=5.3g，若生成碳酸氫鈉固體質(zhì)量=0.1mol×84g/mol=8.4g，若白色固體X的質(zhì)量為5.0g，小于5.3g，說明固體為Na2CO3、NaOH的混合物。