学高中化学121研究物质性质的基本方法课时提升作业鲁科版必修1全解.docx

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学高中化学121研究物质性质的基本方法课时提升作业鲁科版必修1全解

研究物质性质的基本方法

（25分钟·50分）

一、选择题（本题包括8小题,每小题5分,共40分）

1.（2015·青岛高一检测）下列关于金属钠的叙述中正确的是（）

A.钠在空气中燃烧,发出苍白色的火焰

B.钠露置在空气中表面生成淡黄色的Na2O

C.钠可以保存在煤油中

D.钠与水反应的实验可以说明钠硬度小、熔点低、密度大于水

【解析】选C。

钠在空气中燃烧发出的是黄色的火焰,A不正确;钠露置在空气中表面生成白色的Na2O,B不正确;钠由于易与空气中的水蒸气和氧气发生反应,所以要用煤油隔绝空气进行保存,C正确;钠与水反应的实验可以证明的是钠的熔点低、密度小于水等,但是不能证明钠的硬度小,D不正确。

2.（2015·泰安高一检测）以下是某探究活动中,使用了多种研究物质性质的方法,其中没有涉及的是（）

课题

金属

钠与氧气反应的实验

实验目的

（1）探究金属钠与氧气的反应

（2）认识条件控制在实验研究中的意义

仪器与试剂

金属钠、酒精灯、石棉网、铁架台、铁圈

实验步骤

（1）将切好的金属钠放置在空气中,使其与氧气反应

（2）将金属钠放在石棉网上加热,使其与氧气反应

实验记录

A.实验法B.观察法

C.分类法D.比较法

【解析】选C。

在本次探究活动中,为了研究钠的性质,分别做了钠在空气中自然放置、在空气中加热的两个对比实验,通过感官观察两个实验过程中现象的差异,依据现象得出结论,这个过程中分别运用了实验法、观察法、比较法来研究金属钠的性质,没有涉及的是分类法。

3.下列实验操作正确的是（）

A.向盛水的烧杯中投入小拇指头大小的钠块,观察现象

B.实验后剩余的钠不能放回原瓶

C.将一小块钠放在石棉网上加热,观察现象

D.用手掰开一块金属钠,观察钠的颜色

【解析】选C。

钠与水反应时,钠块太大易出现危险;在实验室中一般从试剂瓶中取出试剂,用完后剩余的药品不能放回原试剂瓶中,但有些特殊的试剂是要及时送回或处理掉的,目的是防止火灾或避免引起其他危害等。

如实验室取用钠时,多余的钠应及时放回原试剂瓶中,钠与手指上的水反应生成NaOH腐蚀手,不能用手掰开金属钠。

4.（2015·玉溪高一检测）下列关于钠的叙述中,正确的是（）

A

.钠单质与氯化亚铁溶液反应生成氯化钠和铁单质

B.钠与水反应的现象能说明钠的熔点低,且与水反应放热

C.钠与酸溶液反应产生氢气,实质是钠与H2O的反应

D.将4.6g金属钠投入95.4g水中,所得溶液中溶质的质量分数等于8%

【解析】选B。

钠单质与氯化亚铁溶液反应时,先与水反应生成氢氧化钠,后生成氢氧化亚铁,不能置换出铁

;钠与酸反应时直接与酸电离产生的H+反应;4.6g金属钠投入95.4g水中,所得氢氧化钠的质量是8g,但因为放出氢气,溶液的质量小于100g,溶质的质量分数大于8%。

【方法规律】金属钠与溶液反应的着眼点

（1）在分析钠与某溶液的反应时,首先要明确钠与该溶液密度的大小关系,从而确定钠的位置;其次分析溶液的溶质,判断反应最终的生成物。

（2）钠与酸溶液（含酸式盐溶液）反应时,先要考虑钠与酸的反应,再考虑钠与水的反应;钠与其他溶液（除酸式盐溶液）的反应,要先考虑钠与水的反应,再考虑生成的氢氧化钠与溶液中溶质的反应。

5.（2015·泰安高一检测）将钠投入滴有石蕊的水中,下列现象叙述错误的是

（）

A.水溶液变为红色

B.钠熔成闪亮的小球并在水面四处游动

C.钠浮在水面

D.有气体产生

【解析】选A。

钠投入水中生成氢氧化钠,溶液显碱性,遇石蕊显蓝色。

6.（2015·莱芜高一检测）某固体物质只含有钠和氧两种元素,将它放在足量的水中产生两种气体,这两种气体又可以在一定条件下反应生成水。

则原固体物质的组成是（）

A.Na2O2和Na2OB.Na和NaOH

C.Na2O2和NaD.Na和Na2O

【解析】选C。

各物质与水反应的产物为Na2O2+H2O

NaOH+O2;Na2O+H2O

NaOH;

Na+H2O

NaOH+H2;NaOH与水不发生反应,C项满足题意。

【互动探究】

（1）若向A项中的两种物质中通入足量CO2,最终剩余物质的固体成分是什么?

提示:

当通入CO2时,发生的反应分别是2Na2O2+2CO2

2Na2CO3+O2和Na2O+CO2

Na2CO3,所以最终剩余固体的成分是碳酸钠。

（2）将B项中的两种物质同时投入水中,溶液中的溶质是什么?

提示:

由于钠投入水中可以与水反应生成氢氧化钠,所以最终的溶质只能是NaOH。

7.（2015·沈阳高一检测）氧化钠和过氧化钠的共同之处是（）

A.均为淡黄色固体

B.均能与水反应生成碱

C.均含O2

D.均能与CO2反应生成O2

【解析】选B。

氧化钠为白色固体,过氧化钠为淡黄色固体,故A不符合题意;氧化钠和过氧化钠都可与水反应生成氢氧化钠,故B符合题意;二者都是钠的化合物,不含氧气,故C不符合题意;氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠,过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,故D不符合题意。

【易错提醒】Na2O与Na2O

2的联系与区别

对于组成元素相同而结构不同的物质,在掌握和理解时关键要抓住它们性质的不同点,如Na2O2和Na2O:

（1）Na2O2与水反应除生成碱外还生成氧气,故Na2O2不是碱性氧化物,其中氧元素呈-1价;而Na2O与水反应只生成碱,属于碱性氧化物。

（2）Na2O2具有漂白性,能使酚酞溶液先变红后褪色。

（3）Na2O可与氧气反应生成Na2O2,即2Na2O+O2

2Na2O2,而Na2O2不与氧气反应。

8.（2015·潍坊高一检测）在一定温度下,向饱和苛性钠溶液中放入一定量的过氧化钠,充分反应后恢复到原温度,下列有关说法中,正确的是（）

A.溶液中Na+数目增大,有O2放出

B.溶液中Na+浓度不变,有H2放出

C.溶液中Na+数目减少,有O2放出

D.溶液中Na+浓度增大,有O2放出

【解析】选C。

过氧化钠加入水中发生反应:

2Na2O2+2H2O

4NaOH+O2↑,消耗水,饱和的苛性钠溶液中有NaOH析出,则溶液中氢氧化钠的质量减少。

温度不变,溶液仍然为饱和溶液,溶液中Na+浓度不变,但Na+数目减少,选C。

二、非选择题（10分）

9.某化学兴趣小组同学查阅资料得知:

过氧化钠（Na2O2）是

一种淡黄色粉末,常温下能与二氧化碳反应产生氧气,常用在潜水艇中作供氧剂。

该小组同学将过氧化钠与二氧化碳反应后,发现除了生成氧气,还生成了一种白色固体。

【提出问题】该白色固体是什么?

【猜想】猜想a:

碳酸钠

猜想b:

碳酸氢钠

小周同学认为猜想b不成立,理由是反应物中没有元素。

【实验】取少量生成的白色固体于试管中,加入,产生气泡,再将生成的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊。

【结论】猜想a成立。

请写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式:

。

【继续探究】过氧化钠能否与水反应?

生成物是什么?

实验步骤

实验现象

实验结论

①取少量过氧化钠粉末于试管中,加入蒸馏水,再用带火星的木条伸入试管中

产生气泡

过氧化钠能与水反应生成氧气

②向上述反应后的试管中滴加酚酞溶液

所得溶液呈碱性,推断过氧化钠与水反应生成

（填化学式）

【交流与反思】由于过氧化钠常温下能与二氧化碳和水反应,所以保存过氧化钠一定要。

【解析】因为反应物过氧化钠（Na2O2）和二氧化碳（CO2）中均无氢元素,所以生成物中不可能有含氢元素的

碳酸氢钠（NaHCO3）;检验碳酸钠,只要验证有碳酸根离子存在即可,其验证方法为取少量白色固体于试管中,加入稀盐酸,看到有气泡产生,将生成

的气体通入澄清石灰水,看到澄清石灰水变浑浊,则证明是Na2CO3;由以上实验现象可以推知,过氧化钠与二氧化碳在常温下发生反应生成碳酸钠和氧气,其化学方程式为2Na2O2+2CO2

2Na2CO3+O2;①根据实验结论知,过氧化钠能与水反应生成氧气,而氧气能使带火星的木条复燃;②根据实验结论“所得溶液呈碱性”,可知该生成物中含有使酚酞溶液变红的氢氧化钠;根据以上实验可以知道过氧化钠在常温下可以和水、二氧化碳气体反应,所以应该密封保存。

答案:

氢稀盐酸2Na2O2+2CO2

2Na2CO3+O2木条复燃溶液变红NaOH密封保存

（30分钟·50分）

一、选择题（本题包括6小题,每小题5分,共30分）

1.（2015·郑州高一检测）下列现象或性质能体现钠的物理性质的是（）

①钠与水反应熔成闪亮的小球②钠燃烧时生成过氧化钠③熔点低④密度比水小⑤热和电的良导体⑥钠有很强的还原性

A.①③④⑤⑥B.①②③④⑤

C.②③④⑤D.①③④⑤

【解析】选D。

②⑥体现的是钠的化学性质,故选D。

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

C.Na和O2在加热时反应生成Na2O2,在常温下反应生成Na2O

D.2gH2充分燃烧后产物被Na2O2完全吸收,Na2O2固体增重2g

【解析】选B。

Na2O2与CO2反应生成O2:

2Na2O2+2CO2

2Na2CO3+O2,该反应不是置换反应。

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2g。

【易错提醒】

（1）过氧化钠与水反应生成氢氧化钠显碱性,易错误认为过氧化钠投入滴有酚酞的水中,也会是红色,但过氧化钠同时具有漂白性,将其投入滴有酚酞的水中,水溶液会先变红后褪色。

（2）一般离子化合物书写化学式时原子个数比为最简整数比,但过氧化钠书写时不能写成NaO。

3.下列实验操作中,溶液里无固体析出的是（）

A.CuCl2溶液中加入Na2O粉末

B.Ca（OH）2饱和溶液中加入Na的小颗粒

C.Mg（NO3）2溶液中加入Na2O2粉末

D.水中加入Na的小颗粒

【解析】选D。

A项生成Cu（OH）2沉淀;B项Na与水反应且反应放热,析出Ca（OH）2固体;C项生成Mg（OH）2沉淀;D项,Na与水反应生成NaOH溶液,不析出固体。

4.（2015·南宁高一检测）如图所示,试管b中盛有水,气球a中盛有干燥的Na2O2粉末,U形管中注有浅红色的水,将气球用橡皮绳紧系在试管口,实验时将气球中的Na2O2抖落到试管b的水中,将发生的现象是（）

A.U形管内的浅红色水褪色

B.试管b内溶液变红

C.气球a被吹大

D.U形管中水位d低于c

【解析】选C。

由于发生反应:

2Na2O2+2H2O

4NaOH+O2↑,产生O2使气球膨胀,该反应放出大量热,使广口瓶中空气受热膨胀而出现U形管中水位d>c,由于浅红色的水是在U形管中而非试管b中,则试管b内溶液不变色,U形管内的浅红色水不褪色,故选C。

5.（2015·保定高一检测）过氧化钠（化学式为Na2O2,其中钠元素显+1价）是潜水艇氧气再生装置中的制氧剂,它是一种淡黄色粉末,能与物质R反应生成氧气,反应的化学方程式为2Na2O2+2R

2Na2CO3+O2,则下列有关判断中,错误的是（）

A.Na2O2中氧元素化合价为-1价

B.R的化学式为CO2

C.Na2CO3属于氧化物

D.过氧化钠能将人呼吸产生的二氧化碳转变为呼吸所需的氧气

【解析】选C。

钠元素显+1价,设氧元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得（+1）×2+2x=0,则x=-1,故A选项说法正确。

根据反应的化学方程式2Na2O2+2R

2Na2CO3+O2,反应物中钠、氧原子个数分别为4、4,反应后的生成物中钠、碳、氧原子个数分别为4、2、8,根据反应前后原子种类、数目不变,则2R中含有2个碳原子和4个氧原子,则每个R分子由1个碳原子和2个氧原子构成,则物质R的化学式为CO2,故B选项说法正确。

Na2CO3是由钠、碳、氧三种元素组成的,不属于氧化物,故C选项说法错误。

过氧化钠是潜水艇氧气再生装置中的制氧剂,能与二氧化碳反应生成氧气,能将人呼吸产生的二氧化碳转变为呼吸所需的氧气,故D选项说法正确。

6.（2015·济南高一检测）一块已被部分氧化为Na2O的钠块10.8g,将其投入一定量水中,最终得到16gNaOH溶液,则原固体中氧化钠的质量是（）

A.8.5gB.10.8gC.6.2

gD.4.6g

【解析】选C。

设原固体中含有金属钠的质量是x,含有Na2O的质量为y,则根据已知条件可得:

x+y=10.8g,根据:

2Na+2H2O

2NaOH+H2↑

4680

x80x/46

Na2O+H2O

2NaOH

6280

y80y/62

则可得:

80x/46+80y/62=16g。

联立以上两个方程式可得:

x=4.6g、y=6.2g,答案选C。

二、非选择题（本题包括2小题,共20分）

7.（10分）（2015·潍坊高一检测）已知钠放置于空气中可发生如下变化:

Na

Na2O

NaOH

Na2CO3·H2O

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H2O反应的化学方程式为_____________________________

。

【解析】

（1）根据题中图示转化关系可得反应方程式为4Na+O2

2Na2O,Na2O+H2O

2NaOH。

（2）钠在空气中燃烧可生成淡黄色的Na2O2,Na2O2与H2O反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O

4NaOH+O2↑。

答案:

（1）①4Na+O2

2Na2O

②Na2O+H2O

2NaOH

（2）①Na2O2

②2Na2O2+2H2O

4NaOH+O2↑

8.（10分）（2015·济宁高一检测）过氧化钠是一种淡黄色固体,它能与二氧化碳反应生成氧气,在潜水艇中用作制氧剂,供人类呼吸之用。

它与二氧化碳反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2

2Na2CO3+O2。

某学生为了验证这一实验,以足量的大理石、足量的盐酸和1.95g过氧化钠样品为原料,制取O2,设计出如下实验装置:

（1）A为制取CO2的装置,应从下列图①、②、③中选哪个图:

;

B装置的作用是 

;

C装置内可能出现的现象是 

;

为了检验E中收集到的气体,在取出集气瓶后,用带火星的木条伸入集气瓶内,会出现

。

（2）若E中的石灰水出现轻微白色浑浊,请说明原因

:

_____________________

。

（3）若D中的1.95g过氧化钠样品接近反应完毕时,你预测E装置内有何现象?

。

（4）反应完毕时,若测得E中的集气瓶收集到的气体体积为250mL,又知氧气的密度为1.43g·L-1,当装置的气密性良好的情况下,实际收集到的氧气体积比理论计算值（填“大”或“小”）,这是由于 

。

【解析】

（1）大理石和足量的盐酸反应产生CO2,为一个固液不加热装置,所以应选图②装置。

B装置中饱和碳酸氢钠的作用是除去二氧化碳中的酸性气体。

由于出来的二氧化碳气体中含有水蒸气,所以C装置中无水硫酸铜固体遇水由白色变为蓝色。

由于生成的气体是氧气,所以带火星的木条复燃。

（2）E中的石灰水出现轻微白色浑浊,说明D中有部分CO2未参加反应进入E中生成沉淀。

（3）当过氧化钠样品接近反应完毕时,生成气体的量将逐渐变小,所以现象可能是E中石灰水的白色浑浊明显增加,瓶内液面的下降接近停止。

（4）由于样品中含有不与CO2反应生成气体的杂质,所以最终生成气体的体积要偏小。

答案:

（1）②吸收A装置中产生的酸雾变蓝

带火星的木条复燃

（2）D中有部分CO2未参加反应进入E中生成沉淀

（3）E中石灰水的白色浑浊明显增加,瓶内液面的下降接近停止

（4）小样品中含有不与CO2反应生成气体的杂质

【补偿训练】（2015·铜陵高一检测）某同学想通过如图装置进行实验,探究SO2与Na2O2反应的产物。

（已知BaSO3可与盐酸反应）

Ⅰ.检验反应中是否有O2生成的方法是 

;

若有O2生成,请写出装置C中的化学方程式 

。

Ⅱ.A中盛装硫酸溶液的仪器名称是;D装置除了起防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C装置与Na2O2反应外,还可以。

Ⅲ.

（1）C中固体产物可能只有Na2SO3、只有、Na2SO3和Na2SO4两种都有。

（2）若Na2O2反应完全,为确定C中固体产物中是否含Na2SO4,该同学设计如下,请您帮助他完成该探究过程,并将答案写在相应位置。

实验操作

预期现象和结论

取少量C中固体产物于试管中,加入适量的蒸馏水溶液,向其中先加入,振荡;再加入,振荡

若在加入另一试剂时看到产生,则固体中含有Na2SO4

【解析】Ⅰ.检验O2一般用带火星的木条,木条复燃说明有O2生成,则反应的化学方程式为2Na2O2+2SO2

2Na2SO3+O2。

Ⅱ.A中盛装硫酸溶液所用仪器为分液漏斗,D装置的作用除了防止空气中的CO2和水蒸气与Na2O2反应外,另一个重要作用是吸收剩余的SO2,防止污染空气。

Ⅲ.

（1）C中固体产物有三种可能:

Na2SO3或Na2SO4或Na2SO3和Na2SO4的混合物。

（2）先加足量盐酸,再加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则含S

。

答案:

Ⅰ.用带火星的木条靠近干燥管口a,观察木条是否复燃2SO2+2Na2O2

2Na2SO3+O2

Ⅱ.分液漏斗吸收过量（或多余）的SO2,以免污染空气

Ⅲ.

（1）Na2SO4

（2）过量的盐酸适量的BaCl2溶液白色沉淀