高三化学一轮复习 第8章 碳硅 第二节 碳习题详解（含解析）（实验班）

第二节 碳一、选择题1科学家通过96年的模拟实验后认为，钻石是在地球的深层形成的，然后随着地幔急剧上升至岩层。钻石形成的条件是A高温 B常温 C高压 D常压解析：石墨在高温高压下变成金刚石，可以根据这一点来进行判断。本题答案为选项A、C。2大理石可用作墙面、地面和厨房桌面，其主要成分是碳酸钙。食醋不慎滴在大理石桌面上，会使其失去光泽，变得粗糙。下列能正确解释此现象的是（ ）。A食醋中的水使碳酸钙溶解B食醋中的醋酸将碳酸钙氧化C食醋中的醋酸与碳酸钙反应并放出大量的二氧化碳气体D食醋中的醋酸与碳酸钙发生了复分解反应解析：大理石的主要成分是，与食醋会发生复分解反应，生成二氧化碳，放出大量的二氧化碳气体，导致大理石表面失去光泽，变得粗糙。本题答案为选项C、D。31985年，科学家发现了一种新的单质碳：碳笼，其中最丰富的是，根据其结构特点，科学家称之为“足球烯”，它是一种分子晶体。据此推测下列说法中不正确的是（ ）。A金刚石、石墨、足球烯都是碳的同素异形体B一定条件下，足球烯可发生加成反应C石墨、足球烯均可作为高温条件下的润滑材料D足球烯在苯中的溶解度比在酒精中的溶解度大解析：本题考查足球烯的性质。同种元素组成的不同单质是同素异形体，所以选项A正确。足球烯与卡宾反应形成亚甲基富勒烯，足球烯的键也可以与双烯体或双烯亲和体反应。环加成可以形成四元环，如苯炔，即中存在。故能发生加成反应。选项B正确。足球烯不可以作为润滑材料，只有石墨可以，所以选项C错误。苯是非极性有机溶剂，酒精是极性有机溶剂，根据相似相溶原理，足球烯是非极性分子，因此足球烯在苯中的溶解度比在酒精中的溶解度大。所以选项D正确。本题答案为选项C。4下列说法不正确的是（ ）。A活性炭能吸附某些有毒气体和有色气体B金刚石不具有可燃性C石墨可作润滑剂和电极D金刚石、石墨、活性炭是同一种物质解析：本题考查碳的同素异形体的性质。金刚石是由碳元素组成的，具有可燃性，因此选项B错误。金刚石、石墨、活性炭是由同种元素构成的，但是具有不同的空间结构，所以不是同一种物质，选项D错误。本题答案为选项B、D。5目前排放到空气中的二氧化碳逐年增加，对此科学家最担心的是（ ）。A会使空气中的氧含量下降，不足以供给人类呼吸B会使地球表面温度升高，冰川融化，生态失衡C会使人体吸进大量二氧化碳，损害健康D会使石灰岩大量溶解，破坏自然风光解析：根据常识可知：二氧化碳的逐年增加最让人担忧的是造成温室效应。本题答案为选项B。6二氧化三碳是金星大气层的一种成分。下列有关说法中错误的是（ ）。A二氧化三碳的结构式为：B、都是碳的氧化物C和一样可以燃烧生成D和都是碳酸的酸酐解析：酸酐是分子中脱去一个或几个水分子所剩下的部分。碳酸的酸酐为。所以选项D错误。本题答案为选项D。二、非选择题7人类目前对煤和石油的过度应用，使空气中的浓度增大，导致地球表面温度升高，形成了温室效应，科学家对的增多带来的负面影响较为担忧，于是提出了将通过管道输送到海底，以减缓空气中浓度的增加。请你根据的性质回答：（1）这样长期下去，将给海洋造成什么样的影响？（2）你认为消除这些影响的最好方法是什么？解析：（1）据影响气体溶解度的因素可知，在海底的溶解度将大大增加，且和水发生如下变化：。据平衡移动原理，的溶解度增大，与水发生反应的程度会增大，生成的碳酸量增多，电离程度增大，即整个平衡向右移动，所以海水的酸性也将大大增强，这将破坏海洋的生态系统，给海洋中的生物带来不堪设想的后果。（2）减少对煤和石油产品的用量，开发新能源，大量种植绿色植物。8实验室常用草酸和浓硫酸反应（加热）制取现进行的制取和还原氧化铜，并证明的氧化产物及测定铜的相对原子质量的实验，有关装置如图所示。试回答：（1）若气流方向是从左向右，每个装置都要用到而且只能用一次，则各仪器之间的连接顺序为_（用字母编号）。（2）装置中的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接导管所起的作用是_。（3）装置中导管先通入一倒置在水中的漏斗后点燃的原因是_。（4）如果实验效果达到预想要求，装置内的现象为_；装置的作用为_。（5）若测知反应物的质量，和反应前后管、管、瓶、瓶的质量差（分别用、表示），且已知全部参加反应，请将求算的相对原子质量的数据组合和表达式填入下表（不一定填满）：数据组合的相对原子质量的表达式（6）若去掉装置，则应选用（5）中哪组数据组合求得的铜的相对原子质量的数值较精确？解析：（1）。（2）使漏斗中与烧瓶中的压强相等，以便漏斗中的液体能顺利下滴。（3）使点燃气体的操作更加安全。（4）无沉淀产生；除去二氧化碳并证明的氧化产物。（5）数据组合的相对原子质量的表达式与与（6）与9常温下，两种常见无色无气味的气体和组成的混合气体（的相对分子质量小于的相对分子质量）。经分析混合气体中总共只含氧和碳两种元素，且不论和以何种比例混合，氧和碳的质量比总是大于。（1）在下表中填出和可能的分子式。（不一定填满）（1）（2）（3）（4）的分子式的分子式（2）当氧和碳的质量比等于时，试确定和的可能组成以及与的物质的量之比。解析：（1）（1）（2）（3）（4）的分子式的分子式（2）由于，可知这时和有两种组成：当为，为时，等；当为，为时，。10密闭容器中有和空气的混合气体，用电火花引燃，经充分反应后总体积为 （假设所有体积均在同温同压下测定，且空气中的体积分数以计算。计算结果保留两位小数）。（1）若和恰好反应，计算原混合气体中的体积分数（请写出必要过程）。（2）若反应后总体积时，则原混合气体可能的组成为（可不填满，也可补充）。第一种情况：_；第二种情况：_；第三种情况：_。（3）反应后总体积的取值范围是_。解析：（1）设原混合气体中的体积为，的体积为。据化学方程式可知：2 1 1 列二元一次方程组：解得，则原混合气中的体积分数。（2）设原混合气体中的体积为，的体积为，则有三种情况：第一种情况：和正好完全反应，即为（1）题中的结果：；第二种情况：有剩余，则反应了的，生成了，即：解得：，则；第三种情况：有剩余，则反应了的生成了即：解得：,，则。（3）求反应后总体积数的取值范围采用极端法：若全部是，相当于没有反应，反应后的体积；若全部是空气，也相当于没有反应，反应后的体积；若恰好完全反应，即体积减少最多，反应后的体积最小。求得两个极限值即可，我们首先设体积，根据化学方程式：可知：，（空气），得：，生成为，空气中的其他气体还剩，即。所以，的范围是：本题答案为：（1）。（2）（正好完全反应）；（CO剩余）； （原空气中剩余）。（3）。11在烃的分子结构中，若每减少2个氢原子，则相当于碳碳间增加一对共用电子对。试回答下列问题：（1）分子式为的烃分子中碳碳间共用电子对数为_。（2）分子式为的烃分子中碳碳间共用电子对数为_。（3）可看作是烃减氢后的产物，若某物质分子中碳碳间的共用电子对数为160。则符合该条件的碳单质的分子式为_；符合该条件的单烯烃的分子式为_。（4）目前，化学家已经找到十余种富勒烯家族的，它们分子结构中都由正五边形和正六边形构成的封闭的凸多面体，就是其中的一种富勒烯，其结构如图所示。（3）小题中的也是其中一种富勒烯。则结构中五边形和六边形的个数分别是_和_。（5）下列物质不属于富勒烯家族的有_。A B C D解析：本题有两个考点：酋先熟练确定其他不饱和烃分子中键数、氢原子数的关系、共用电子对数，其次要理解氢原子数与碳原子间共用电子对数之间的关系。本题答案为：（1） （2）（由而来）。（3）；。（4）；。（5）、。