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1、CO2与碱溶液的反应一、选择题1将足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物质的量(n)和通入CO2体积(V)的关系正确的是（ ）【答案】D【解析】在混合溶液中通入CO2气体，反应的先后顺序为：Ca(OH)2+ CO2CaCO3+ H2O、2KOH+ CO2K2CO3+H2O、K2CO3+CO2+H2O2KHCO3、CaCO3+ CO2 + H2OCa(HCO3)2。符合以上反应的图像只有D。2向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体，充分反应后，再向所得溶液中逐滴加入0.2 mol/L的盐酸，产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。下列判断正确的是（
2、 ）A原NaOH溶液的浓度为0.1 mol/LB通入CO2的体积为448 mLC所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)n(Na2CO3)=21D所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaOH)n(Na2CO3)=13【答案】C【解析】本题主要考查有关化学方程式的计算。由图像知，加入100 mL 0.2 mol/L的盐酸时，得到NaCl溶液，由电荷守恒和原子个数守恒可得n(NaOH)=n(HCl)，NaOH溶液的浓度为0.2mol/L；因没有注明标准状况，无法计算CO2的体积；025mL没有气体生成，从25mL开始加盐酸生成二氧化碳气体，共消耗盐酸100mL25mL=75mL，两个
3、过程消耗的盐酸的体积比为13，则NaOH溶液通入一定量CO2反应后溶液中的溶质物质的量的关系是n(NaHCO3) n(Na2CO3)= 21，故选C。3将足量的CO2不断通入NaOH、Ba(OH)2、NaAlO2的混合溶液中，生成沉淀与通入CO2的量的关系可表示为（ ）A BC D【答案】C【解析】本题考查化学图像以及化学反应原理，意在考查考生的化学反应先后顺序的辨析能力和理解能力。将足量的CO2不断通入NaOH、Ba(OH)2、NaAlO2的混合溶液中，发生反应先后顺序依次为Ba(OH)2、NaOH、NaAlO2，则图像为沉淀产生并逐渐增大平台(不变)沉淀逐渐增大；然后发生反应顺序为：Na2
4、CO3、BaCO3，沉淀最大不变(平台)沉淀减少最后不变(沉淀为氢氧化铝沉淀)，因此图像为C。4向四只盛有相同量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体，在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO2气体与HCl物质的量的关系如图：(忽略CO2的溶解和HCl的挥发)，则下列分析都正确的组合是对应图象溶液中的主要成分ANaOH、NaHCO3BNaHCO3、Na2CO3CNaOH、Na2CO3DNa2CO3【答案】B【解析】本题考查钠的重要化合物的性质及有关化学方程式的计算。A选项，如果溶液中含氢氧化钠，开始加入盐酸不会生成气体，与图像不符，错误；B选项，溶液中的主要成分是碳酸氢钠
5、和碳酸钠，加入盐酸，先与碳酸钠反应生成碳酸氢钠，没有气体放出碳酸钠反应完后才开始生成气体，与图像符合；C选项，如果溶液中主要成分是氢氧化钠和碳酸钠，加入盐酸先与氢氧化钠反应，再与碳酸钠反应生成碳酸氢钠，之后盐酸与碳酸氢钠反应才生成气体二氧化碳，图像中加入2体积盐酸开始生成气体，则生成气体消耗盐酸的体积一定小于2体积，错误；D选项，如果溶液中只有碳酸钠，则未产生气体前加入的盐酸体积与产生气体消耗的盐酸体积相等，错误。故选B。5由Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、Na2O、NaCl中的某几种组成的混合物，向其中加入足量的盐酸有气体放出。将气体通过足量的NaOH溶液，气体体积减少。将上述混合物
6、在空气中加热，有气体放出且固体质量增加。下列判断正确的是（ ）A混合物中一定不含Na2CO3、NaClB混合物中一定有Na2O2、NaHCO3、Na2OC无法确定混合物中是否含有NaHCO3D混合物中一定不含Na2O2、NaCl【答案】B【解析】混合物中加盐酸产生气体，气体通入NaOH溶液后，体积减少，可知气体成分为CO2和O2，则混合物中一定有Na2O2，至少有Na2CO3和NaHCO3中的一种；混合物在空气中加热，有气体放出且固体质量增加，则混合物中一定有NaHCO3。NaHCO3受热分解产物CO2和H2O，再与Na2O2反应的质量变化如下：固体质量减小，而题给信息是固体质量增加，故一定还
7、有Na2O，而Na2CO3和NaCl无法确定。6向体积均为10 mL且物质的量浓度相同的两份NaOH溶液中分别通入一定量的CO2得到溶液甲和乙；向甲、乙两溶液中分别滴加0.1 molL1盐酸，此时反应生成CO2体积(标准状况)与所加盐酸体积间的关系如图所示。则下列叙述中正确的是 （ ）A原NaOH溶液的物质的量浓度为0.5 molL1B当0V(HCl)10 mL时，甲溶液中发生反应的离子方程式为：OH+H+H2OC乙溶液中含有的溶质是NaOH、NaHCO3D乙溶液中滴加盐酸后产生CO2体积的最大值为112 mL(标准状况)【答案】A【解析】本题考查离子方程式的有关计算；钠的重要化合物。A根据图
8、象可知，当V(HCl)=50mL时，得到的产物为NaCl，由原子守恒可知：n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.1mol/L0.05L=0.005mol，则原氢氧化钠溶液的浓度为：c(NaOH)=0.5mol/L，故A正确；B在氢氧化钠溶液中通入一定量的二氧化碳后，溶液中溶质的组成可能是：NaOH和Na2CO3、Na2CO3、Na2CO3和NaHCO3、NaHCO3四种情况，由图中HCl 的用量与产生二氧化碳气体体积的关系可知甲溶液的溶质应该为：Na2CO3和NaHCO3，所以当0V(HCl)10mL时，甲溶液中没有产生二氧化碳的离子方程式为：+H+，故B错误；C氢氧化钠溶液中通入
9、二氧化碳，溶质不可能为NaOH、NaHCO3，根据图象可知，乙溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3，故C错误；D乙溶液中滴加盐酸，产生二氧化碳的阶段为：+H+H2O+CO2，根据消耗了10mL盐酸可知，生成二氧化碳的物质的量为：0.1mol/L0.01L=0.001mol，标况下0.001mol二氧化碳的物质的量为：22.4L/mol0.001mol=22.4mL，故D错误。故选A。7、向Ba(OH)2和KOH混合液中缓缓通入CO2气体至过量，生成沉淀物质的量与通入CO2气体体积V(标准状况)的关系如图所示，下列结论中正确的是（ ）A原混合物中nn(KOH)=12Bp点横坐标为120Cp点溶液
10、中溶质为Ba(HCO3)2Dab段反应分二阶段，离子方程式为：CO2+2OH+H2O，+H2O+CO22【答案】D【解析】本题考查了元素化合物知识，意在考查考生的分析能力和计算能力。Oa段是Ba2+与CO2生成BaCO3的反应；ab段是OH与CO2的反应；bp段则是BaCO3与CO2反应生成Ba(HCO3)2的反应。由碳元素守恒可知n(BaCO3)=，n(K+)=n()= ，原混合物中nn(KOH)=11，A项错误；BaCO3生成Ba(HCO3)2的反应中，BaCO3 与CO2的物质的量相等，p点横坐标应该为90，B项错误；p点溶液中溶质除Ba(HCO3)2外，还有KHCO3，C项错误。二、非
11、选择题8、综合利用CO2对环境保护及能源开发意义重大。(1)Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2。如果寻找吸收CO2的其他物质，下列建议合理的是_(填字母)。a可在碱性氧化物中寻找b可在A、A族元素形成的氧化物中寻找c可在具有强氧化性的物质中寻找(2)Li2O吸收CO2后，产物用于合成Li4SiO4，Li4SiO4用于吸收、释放CO2。原理是在500 ，CO2与Li4SiO4接触后生成Li2CO3；平衡后加热至700 ，反应逆向进行，放出CO2，Li4SiO4再生，说明该原理的化学方程式是_。(3)利用反应A可将释放的CO2转化为具有工业利用价值的产品。反应A：CO2H2OCOH2O2已知
12、： 反应A的热化学方程式是_。(4)高温电解技术能高效实现(3)中反应A，工作原理示意图如右：电极b发生_(填“氧化”或“还原”)反应。CO2在电极a放电的反应式是_。(5)CO与H2在高温下合成C5H12(汽油的一种成分)减少碳排放。已知燃烧1 mol C5H12 (g)生成H2O (g)放出约3 540 kJ的热量。根据化学平衡原理，说明提高合成C5H12的产率可采取的措施是_。答案：(1) ab(2)CO2Li4SiO4 Li2CO3Li2SiO3(3)CO2(g)H2O(g)=CO(g)H2(g)O2(g) H524.8 kJmol1(4)氧化CO22e=COO2(5)增大压强(或及时
13、将生成的C5H12分离出去或降低温度)解析(1)a.CO2为酸性气体，故可用碱性氧化物Li2O、Na2O、MgO等来吸收，a正确；A、A族元素形成的氧化物多为碱性金属氧化物，可在其中寻找吸收CO2的其他物质，b正确；CO2中C元素呈最高价，加入具有强氧化性的物质不反应，c错误。(2)CO2与Li4SiO4反应生成有Li2CO3，根据质量守恒可知产物还有Li2SiO3，所以化学方程式为CO2Li4SiO4=Li2CO3Li2SiO3。(3)图示反应、表示的热化学方程式为H2(g)O2(g)=H2O(g)H1241.8 kJmol1，CO2(g)=CO(g)O2(g) H2283.0 kJmol1
14、，反应A：CO2H2OCOH2O2，为所得，由盖斯定律可知，反应热HH2H1524.8 kJmol1，故热化学方程式为CO2(g)H2O(g)=CO(g)H2(g)O2(g)H524.8 kJmol1。(4)电极b与电源正极相连作阳极，吸引氧离子失去电子发生氧化反应生成氧气；电极a与电源负极相连作阴极，由装置图可知，CO2在a极得到电子发生还原反应生成CO同时生成O2，电极反应式为CO22e=COO2。(5)CO与H2在高温下合成C5H12的方程式为5CO11H2 C5H125H2O 由CO2(g)H2O(g)=CO(g)H2(g)O2(g)H524.8 kJmol1 C5H12(l)8O2(g)=5CO2(g)6H2O(g)H3 540 kJmol1 H2(g)O2(g)=H2O(g)H241.8 kJmol1
