高一化学鲁科版必修一12研究物质性质的基本方法有难度.docx

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高一化学鲁科版必修一12研究物质性质的基本方法有难度

研究物质性质的基本方法

1.下列叙述中不正确的是（　　）

A．Na2O2是淡黄色固体，Na2O是白色固体，二者都能与水反应生成NaOH

B．Na和O2在加热时反应生成Na2O2，在常温下反应生成Na2O

C．Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3，Na2O2与CO2发生置换反应生成O2

D．2gH2充分燃烧后产物被Na2O2完全吸收，Na2O2固体增重2g

2.对于Na2O和Na2O2的下列叙述中不正确的是（　　）

A．均可做潜水艇的供氧剂B．均可与水反应

C．Na2O可转化为Na2O2

D．均是金属氧化物

3.下列关于钠的说法中不正确的是（　　）

A．金属钠和氧气反应，条件不同，产物不同

B．大量的钠着火时可以用沙子扑灭，少量的钠应保存在煤油中

C．将一小块钠投入装有氯化镁溶液的试管里，钠熔成小球并在液面上游动

D．将一小块钠投入装有硫酸铜溶液的试管里，试管底部有红色物质生成

4.下列关于Na2O2的叙述中正确的是（　　）

A．将过量Na2O2粉末加入紫色石蕊溶液中并振荡，溶液变为蓝色，且有气泡产生

B．将过量Na2O2粉末加入FeCl3溶液中并振荡，溶液中产生红褐色沉淀，且有气泡产生

C．Na2O2不如Na2O稳定

D．Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色粘稠物发生的反应为2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2

5.在120℃的条件下，将总质量为7.2gCO和H2的混合气体在足量氧气中充分燃烧后的产物立即通入盛有足量Na2O2的反应管，固体的质量增加（　　）

A．2.1gB．3.6gC．7.2gD．无法确定

6.在一定条件下，将钠与氧气反应的反应产物1.5g溶于水，所得溶液恰好能被含1.46gHCl的盐酸中和，则该生成物的成分是（　　）

A．Na2OB．Na2O2C．Na2O和Na2O2D．Na2O2和Na

7.某同学用如图所示实验装置进行钠和水反应的实验，据此判断下列说法中正确的是（　　）

A．打开右端胶塞，将一小块金属钠加入到煤油中，反应前片刻，钠的位置应在a处

B．开始反应后，能观察到的实验现象是钠在b处液面以下的水中反应

C．反应一段时间后，左端液面上升进入长颈漏斗，a处有无色气体产生

D．若用苯或酒精代替煤油，可观察到相同的实验现象

8.关于钠的描述正确的是（　　）

①钠在自然界既有游离态又有化合态存在

②金属钠着火可以用泡沫灭火器救火

③钠的密度比煤油大

④NaK合金做原子反应堆的导热剂

⑤钠比铜活泼，因而钠可以从CuCl2溶液中置换出铜

⑥钠在空气中燃烧，主要产物是Na2O2

A．①③④⑤⑥B．③④⑥C．③④D．全部

9.向酚酞试液中加入过量Na2O2粉末，振荡，下列叙述正确的是（　　）

A．溶液最后变成红色

B．溶液有气泡产生且由无色变红又变无色

C．溶液中无气体生成

D．溶液始终呈现无色

10.将金属钠分别投入下列物质的溶液中，有气体放出，且溶液质量减轻的是（　　）

A．稀盐酸B．K2SO4稀溶液C．CuCl2稀溶液D．水

11.将一块金属钠投入到滴有紫色石蕊溶液的盛冷水的烧杯中，甲同学认为可观察到下列现象，其中正确的有（　　）

①钠投入水中，先沉入水底，后浮出水面

②钠立即与水反应，并有气体产生

③反应后溶液变红④钠熔成闪亮的小球⑤小球在水面上四处游动

⑥有“嘶嘶”的响声发出

A．①②③④B．②③④⑤C．②④⑤⑥D．③④⑥

12.钠的密度为0.97g·cm－3，水的密度为1g·cm－3。

将一块钠投入水中，反应过程中某同学观察到熔化成的闪亮小球在水面的位置为（　　）

A．答案AB．答案BC．答案CD．答案D

13.已知钠放置于空气中可发生如下变化：

Na

Na2O

NaOH

Na2CO3·10H2O―→Na2CO3

根据此变化回答以下问题：

（1）请写出①②步转化的化学方程式：

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________。

（2）已知钠在空气中燃烧可生成一种淡黄色物质，该物质可与CO2、H2O发生反应，根据以上叙述回答：

①该淡黄色物质的化学式为_________________________________________________；

②该淡黄色物质与CO2、H2O反应的化学方程式分别为

________________________________________________________________________，

________________________________________________________________________。

14.有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与MgSO4溶液反应的方法以验证反应实质。

实验时，往100mL大试管中先加40mL煤油，取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过长颈漏斗加入MgSO4溶液使煤油的液面至胶塞，并夹紧弹簧夹（如图）。

仔细观察，回答下列问题：

（1）如何从试剂瓶中取用金属钠？

剩余的Na能否放回原试剂瓶？

________________________________________________________________________。

（2）有关钠反应的现象是_______________________________________________。

（3）大试管的溶液中出现的现象：

______________________________________________。

（4）装置中液面的变化：

大试管内____________；长颈漏斗内______________。

（5）写出钠与MgSO4溶液反应的化学方程式：

______________________________。

15.为了探究“二氧化碳是否在水存在时才能和过氧化钠反应”，某课题研究小组的同学们设计了下图所示的实验装置，分别进行甲、乙两个实验：

实验甲：

干燥的二氧化碳和过氧化钠的反应：

在干燥的试管Ⅱ中装入过氧化钠，在通入二氧化碳之前，关闭K1和K2。

在试管Ⅰ内装入试剂X后，打开K1和K2，通入二氧化碳，几分钟后，将带火星的木条插入试管Ⅲ中至液面上，观察到木条不复燃且Ⅱ中的淡黄色固体没有变化。

实验乙：

潮湿的二氧化碳和过氧化钠的反应：

在试管Ⅰ内装入试剂Y，其他操作同实验甲，观察到木条复燃且Ⅱ中的淡黄色固体变为白色固体。

试回答下列问题：

（1）在装入过氧化钠后，通入二氧化碳前，关闭K1和K2的目的是_________________________。

（2）在实验甲中，试剂X是__________，其作用是__________________________________。

在实验乙中，试剂Y是__________________。

（3）根据上述两个实验现象，得到的结论是________________________________。

（4）试管Ⅲ中的NaOH溶液的作用是________________________________________。

（5）为了确保实验现象的准确性，制备二氧化碳所用的反应物最好选用________（填字母）。

A．大理石　B．小苏打　C．烧碱　D．盐酸　E．稀硫酸　F．稀硝酸

16.（2015·合肥一中）如图是实验室研究潜水艇中供氧体系反应机理的装置图（夹持仪器略）。

（1）A装置为CO2的发生装置，反应的离子方程为___________________________。

（2）B装置可除去A装置中可能挥发出的__________，反应的离子方程式为__________________。

（3）C装置为O2的发生装置，反应的化学方程式为____________________________、_________。

（4）D装置可除去C装置中未反应的______________，反应的离子方程式为__________________。

（5）E装置为排水法收集O2的装置，检验所收集的气体为O2的方法为_______________________。

（6）C装置中固体由淡黄色完全变为白色，检验固体成分的实验方案为取少量C装置中反应后的固体溶于水，向溶液中滴入过量__________溶液，若有白色沉淀生成，则证明固体中含有____________；过滤，向滤液中滴入几滴酚酞溶液，若________且不退色，则证明固体中含有____________。

17.用脱脂棉包住约0.2g过氧化钠粉末，置于石棉网上，往脱脂棉上滴水，可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。

（1）由实验现象所得出的有关Na2O2和H2O反应的结论是：

a.有氧生成；b.______________。

（2）写出Na2O2和H2O反应的化学方程式：

________________________________。

（3）某学校研究性学习小组拟用下图所示装置进行实验，以证明上述结论。

①用以验证结论a的实验操作方法及现象是____________________________。

②用以验证结论b的实验操作方法及现象是__________________________________。

（4）该研究性学习小组的同学认为Na2O2和H2O反应可生成H2O2，现请你设计一个简单的实验以证明Na2O2和足量的H2O充分反应后的溶液中有H2O2存在。

（只要求列出实验所用的试剂及观察到的现象）

试剂：

______________________________________。

现象：

______________________________________。

18.某化学实验小组对钠与水的反应进行了研究，他们设计了如下图所示的实验装置。

请回答下列问题：

（1）写出Na与H2O反应的化学方程式：

___________________________________。

（2）在点燃H2之前必须先_________________________，方法是___________________________。

（3）实验小组在点燃用上述装置制得的H2时，①③④组获得成功，②组却失败了。

他们经过分析认为失败的原因是Na与H2O的反应速率太快，Na的用量太少，于是他们准备增加钠的用量，可老师说太危险，你认为危险的原____________________________。

（4）实验小组查得钠、苯、水的密度分别为0.97g·mL－1、0.88g·mL－1、1.00g·mL－1，并据此对实验进行了改进（如上图）。

在改进后的实验中，H2的生成速率减慢，原因是_________________。

答案解析

1.【答案】C

【解析】　Na2O2与CO2反应生成O2：

2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，该反应不是置换反应，C项错误；2gH2充分燃烧后生成18g水，完全被Na2O2固体吸收发生反应2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，由质量守恒可知，固体由Na2O2―→NaOH，其质量增加的量等于H2O―→O2质量减少的量，18g水被吸收后生成16gO2，即Na2O2固体增重为2g。

2.【答案】A

【解析】　Na2O不能与CO2反应放出O2，不能用做供氧剂。

3.【答案】D

【解析】　钠在常温下与氧气反应生在氧化钠，在加热条件下与氧气反应生成过氧化钠，A项正确；钠着火时可以用沙子灭火，不能用水或CO2灭火，在实验室中少量的钠保存在煤油中，以隔绝空气，B项正确；钠的性质较活泼，与金属盐溶液反应时，首先与水反应生成NaOH，放出的热量使钠熔成小球，在水面上游动，但不能置换其中的金属，C项正确，D项错误。

4.【答案】B

【解析】A项，现象应为先变蓝色后退色，错误；C项，2Na2O＋O2===2Na2O2，Na2O2比Na2O稳定，错误；D项，Na2O2在空气中发生反应，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，NaOH易潮解变为白色粘稠物，错误。

5.【答案】C

【解析】2CO＋O2===2CO2，一氧化碳与二氧化碳物质的量相等，Na2O2与CO2反应2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2，质量增重Δm＝2Na2CO3－2Na2O2＝2CO，可知反应后固体质量增加量为CO的质量；2H2＋O2===2H2O，生成的水与氢气物质的量相等，Na2O2与H2O反应2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑，质量增重Δm＝2H2O－O2＝2H2，可知，反应后固体增加的质量为氢气质量。

所以将7.2gCO和H2的混合气体在足量氧气中充分燃烧后的产物立即通入盛有足量Na2O2的反应管，固体质量增重为7.2gCO和H2的混合气体的质量。

6.【答案】C

【解析】完全反应后的溶液中溶质为NaCl，根据Na元素守恒求解。

7.【答案】C

【解析】因为密度：

ρ煤油＜ρNa＜ρ水，所以钠在煤油中会下沉，至煤油与水的界面处，立即与水发生反应，产生气体使钠上浮，气泡基本消失后钠又下沉，然后上浮，如此反复，直至钠消耗完；产生的H2将水压入左端长颈漏斗中，使液面上升，苯与煤油相似而酒精与水混溶，故用苯代替煤油；可观察到相同的现象，而用酒精代替煤油则不行，故选C。

8.【答案】B

【解析】①钠性质活泼，能够与空气中水、氧气反应，自然界中只能以化合态存在，错误；②钠燃烧生成过氧化钠，可与二氧化碳反应生成氧气，金属钠着火，不能使用泡沫灭火器救火，错误；③钠放置在煤油中沉在底部，密度大于煤油，正确；④钠具有良好的导热性，NaK合金做原子反应堆的导热剂，正确；⑤根据钠与盐溶液反应时，先与水反应，然后生成的碱再与盐反应，错误；⑥Na在空气中燃烧生成Na2O2，正确。

9.【答案】B

【解析】Na2O2和水反应生成NaOH和O2，使酚酞变红，但Na2O2有强氧化性，将变红的酚酞氧化变为无色，所以溶液先变红后退色，有气体生成。

10.【答案】C

【解析】A项反应为2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑，B项反应为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，C项反应为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2NaOH＋CuCl2===Cu（OH）2↓＋2NaCl，D项反应为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。

A、B、D项中每有23g钠进入溶液均生成1gH2，溶液质量增加22g；C项中由于钠与水反应生成的NaOH还能进一步与CuCl2反应，析出Cu（OH）2沉淀，所以溶液质量减轻。

11.【答案】C

【解析】钠的密度小于水的密度，钠投入水中，不会沉入水底，应浮在水面上；钠与水反应有NaOH生成，使紫色石蕊溶液变蓝色，而不是变红色，故①、③不正确。

12.【答案】D

【解析】钠的密度小于水，由于与水接触的钠的下部有无数小的氢气气泡，使钠上浮较多；而钠又不可能全部露出水面，D项合理。

13.【答案】　

（1）4Na＋O2===2Na2O　Na2O＋H2O===2NaOH

（2）①Na2O2　②2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑

【解析】　

（1）根据题目中图示转化关系可得反应的化学方程式为4Na＋O2===2Na2O，Na2O＋H2O===2NaOH。

（2）钠在空气中燃烧可生成淡黄色的Na2O2，Na2O2与CO2、H2O反应的化学方程式分别为

2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2,2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。

14.【答案】

（1）用镊子从试剂瓶中取一块金属钠，用滤纸吸干表面上的煤油，用小刀在玻璃片上切米粒大小的钠做实验用，剩余的钠要放回原试剂瓶

（2）有气泡生成，钠熔化成小球且在煤油和MgSO4溶液界面处上下跳动，最终完全消失

（3）下层溶液出现白色絮状沉淀

（4）下降　上升

（5）2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2NaOH＋MgSO4===Mg（OH）2↓＋Na2SO4（或2Na＋MgSO4＋2H2O===Mg（OH）2↓＋Na2SO4＋H2↑）

【解析】

（1）钠为化学危险品，需用镊子从试剂瓶中取用，用不完的钠要放回原瓶。

（2）钠的密度大于煤油的密度且和煤油不反应，钠在煤油中逐渐下沉；钠的密度小于水的密度，钠浮在水面上，钠与水反应为放热反应，钠的熔点较低，钠在水中会熔成小球；钠和水反应生成H2和NaOH，生成的氢气使钠在煤油和MgSO4界面处上下跳动，最终完全消失。

（3）NaOH与MgSO4反应生成白色的Mg（OH）2沉淀；（4）该反应生成氢气，大试管内气体压强增大，大于外界大气压，导致大试管内溶液面下降，将试管内溶液压入长颈漏斗中，长颈漏斗中液面逐渐上升。

（5）钠与MgSO4溶液反应，钠与水反应生成H2和NaOH，NaOH与MgSO4反应，所以反应方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2NaOH＋MgSO4===Mg（OH）2↓＋Na2SO4，或2Na＋MgSO4＋2H2O===Mg（OH）2↓＋Na2SO4＋H2↑。

15.【答案】

（1）防止过氧化钠受潮　

（2）浓硫酸　除去CO2中的水　CO2的饱和溶液（或水）　（3）CO2只有在水存在时才能和过氧化钠反应　（4）除去混在氧气中的过量CO2　（5）BE

【解析】

（1）在通入CO2前，与Na2O2相连的导气管分别与NaOH溶液及空气相通，其中所含的水分会与Na2O2反应，因此为防止Na2O2受潮需关闭K1、K2。

（2）实验甲进行时，需制备干燥的CO2，故试剂X应为干燥剂浓硫酸；而实验乙进行时，CO2气体在通过装置Ⅰ后含较多的水蒸气，所以试剂Y应为水或CO2的饱和水溶液。

（3）对比甲、乙两个实验的实验现象，可得到CO2与Na2O2的反应，只有在水存在时才能进行的结论。

（4）因CO2不支持燃烧，要验证是否有氧气产生，需在检验前将未反应的CO2用NaOH除去。

（5）由实验目的可知，在制得的CO2中不能含有其他挥发性物质，故不可选用稀盐酸或稀硝酸，只能选用稀硫酸；而硫酸与碳酸钙作用产生的硫酸钙微溶于水，覆盖在固体表面，阻碍反应进行，应选BE。

16.【答案】

（1）CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑

（2）HCl　HCO

＋H＋===H2O＋CO2↑

（3）2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑

（4）CO2　2OH－＋CO2===CO

＋H2O

（5）取出集气瓶正放于桌面上，将一根带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明所收集的气体为O2

（6）CaCl2　Na2CO3　溶液变红　NaOH

【解析】

（1）实验室用稀盐酸与大理石反应制取CO2。

（2）制得的CO2中混有HCl，通过饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl。

（3）从B装置中出来的CO2中含有水蒸气，通过C装置时CO2、H2O均能与Na2O2反应产生氧气。

（4）D装置中NaOH溶液的作用是除去CO2。

（5）利用带火星的木条检验氧气。

（6）C装置中反应后的固体可能含有NaOH、Na2CO3，先加入过量CaCl2溶液检验并除去Na2CO3，过滤后加入酚酞溶液检验NaOH。

17.【答案】

（1）该反应是放热反应　

（2）2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑　（3）①将带火星的木条靠近导管口p处，木条复燃　②将导管q放入水槽中，反应过程中有气泡冒出　（4）MnO2　有无色的气体放出，该气体能使带火星的木条复燃

【解析】

（1）由脱脂棉包住约0.2g过氧化钠粉末，置于石棉网上，往脱脂棉上滴加几滴水，可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来，可知Na2O2和H2O反应是放热反应。

（3）由题图装置可知，p口处放出氧气，验证氧气的生成，应在导管口p处放一带火星的木条，发现木条复燃。

如果该反应是放热反应，则试管的温度必然升高，使锥形瓶内的空气温度升高，压强增大，则空气被排出。

所以应将导管q插入水槽中，再打开分液漏斗的开关，发现q处有气泡放出，即可证明该反应为放热反应。

（4）过氧化氢在二氧化锰作用下分解放出氧气，所以加入二氧化锰来检验是否有氧气生成即可。

18.【答案】

（1）2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑

（2）检验纯度　用向下排空气法收集一试管氢气，用大拇指堵住试管口，移近火焰，移开大拇指点火，若听到轻微的“扑哧”声，则表明氢气纯净

（3）较多的钠与水反应放出大量的热，同时试管内H2产生过快使压强迅速增大而使试管爆炸

（4）钠的密度比水小，比苯大，落在苯、水交界处。

Na与H2O反应产生的H2使钠浮起，脱离水面，反应停止；当钠表面的H2逸出，钠又回落，与水反应。

如此反复，就可减慢Na与水的反应速率

【解析】

19.【答案】　

（1）Na　Na2O2　NaOH　Na2CO3

（2）①2Na＋O2

Na2O2

②2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

③2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑

【解析】　对于元素及其化合物的框图推断题，关键之处是找到突破口，该题的突破口为“A是固体金属单质，燃烧时火焰呈黄色”，只要推断出A，问题就可以迎刃而解。

另外，熟练掌握元素及其化合物的性质也是快速解决此类问题的关键。