20152016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

1、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Na2OC.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

2、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

3、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

4、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4.6 g金属钠投入95.4 g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;4.6 g金属钠投入95.4 g水中,所得氢氧化钠的质量是8 g,但因为放出氢气,溶液的质量小于100 g,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

5、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

6、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Na2O B.Na和NaOHC.Na2O2和NaD.Na和Na2O【解析】选C。各物质与水反应的产物为Na2O2+H2ONaOH+O2;Na2O+H2ONaOH;Na+H2ONaOH+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+2CO22Na2CO3+O2和Na2O+CO2Na2CO3,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

7、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O2D.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Na2O2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

8、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+O22Na2O2,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

9、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+2H2O4NaOH+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

10、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

11、,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+2CO22Na2CO3+O2;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;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。

12、答案:氢 稀盐酸 2Na2O2+2CO22Na2CO3+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 ( )钠与水反应熔成闪亮的小球 钠燃烧时生成过氧化钠 熔点低 密度比水小 热和电的良导体 钠有很强的还原性A. B.C.D.【解析】选D。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NaOHB.Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3,Na2O2与CO

13、2发生置换反应生成O2C.Na和O2在加热时反应生成Na2O2,在常温下反应生成Na2OD.2 g H2充分燃烧后产物被Na2O2完全吸收,Na2O2固体增重2 g【解析】选B。Na2O2与CO2反应生成O2:2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,该反应不是置换反应。2 g H2充分燃烧后生成18 g水,完全被Na2O2固体吸收,发生反应:2Na2O2+2H2O4NaOH+O2,由质量守恒可知,固体由Na2O2NaOH,其质量增加的量等于H2OO2质量减少的量,18 g水被吸收后生成16 g O2,即Na2O2固体增重2 g。【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

14、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

15、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+2H2O4NaOH+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,

16、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+2R2Na2CO3+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CO2C.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+2R2Na2CO3+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

17、、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10.8 g,将其投入一定量水中,最终得到16 g NaOH溶液,则原固体中氧化钠的质量是 ( ) g B.10.8 g C.6.2 g D

18、.4.6 g【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=10.8 g,根据:2Na+2H2O2NaOH+H246 80x 80x/46Na2O+H2O2NaOH62 80y 80y/62则可得:80x/46+80y/62=16 g。联立以上两个方程式可得:x=4.6 g、y=6.2 g,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:NaNa2ONaOHNa2CO3·H2O根据此变化回答以下问题:(1)请写出步转化的化学方程式:  ;&

19、#160; 。(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:该淡黄色物质的化学式为  ;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+O22Na2O,Na2O+H2O2NaOH。(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+2H2O4NaOH+O2。答案:(1)4Na+O22Na2O Na2O+H2O2NaOH(2)Na2O22Na2O2+2H2O4NaOH+O28.(10分)(2015·济宁高一检测)过氧化钠是一种淡

20、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+ 2CO22Na2CO3+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1.95 g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、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1.95 g过氧化钠样品接近反应完毕时,你预测

21、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250 mL,又知氧气的密度为1.43 g·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) 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(