2025鲁教版高中化学必修第一册同步练习题--第1课时 研究物质性质的基本方法（含解析）
文档属性
| 名称 | 2025鲁教版高中化学必修第一册同步练习题--第1课时 研究物质性质的基本方法（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 620.0KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-06-19 11:59:02 | ||
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文档简介
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2025鲁教版高中化学必修第一册
第1章 认识化学科学
第2节 研究物质性质的方法和程序
第1课时 研究物质性质的基本方法
基础过关练
题组一 研究物质性质的基本方法
1.(2024山东泰安泰山中学月考)查阅资料发现,金属钠不仅跟氧气、水反应,还能跟多种物质反应,其中包括与酒精在常温下的反应。要研究金属钠跟酒精反应以及金属钠跟水反应的异同点,下列研究方法中用不到的是( )
A.分类法 B.观察法 C.实验法 D.比较法
2.(2024山东德州一中阶段测试)某同学将一小块金属钠和一块铁分别放在表面皿中,研究它们在空气中的稳定性,该学生采用的研究方法是 ( )
①假说法 ②实验法 ③分类法 ④比较法
A.②④ B.①③ C.②③ D.①②
题组二 钠的物理性质和保存方法
3.(2024河北保定一中月考)实验室中,用镊子从煤油中取出一小块金属钠,然后用滤纸吸干表面的煤油,再用小刀切开观察。在这一过程中,不能得出的钠的物理性质是( )
A.金属钠很软
B.钠的熔点很低
C.钠在常温下是固体
D.钠具有银白色的金属光泽
4.(教材习题改编)下列有关钠的取用方法、保存及存在形式的描述正确的是( )
A.实验室中,可用手直接取用少量的金属钠
B.实验室中,钠通常保存在煤油或石蜡油中
C.实验后剩余的金属钠要丢入垃圾桶,不能放回原试剂瓶中
D.钠元素在自然界中主要以化合态形式存在,少量以单质形式存在
题组三 钠与水的反应
5.(2023山东青岛一中期中)实验室里做钠与水反应的实验时,不必使用的仪器是( )
①药匙 ②镊子 ③陶土网 ④滤纸 ⑤研钵 ⑥烧杯 ⑦坩埚 ⑧玻璃片
A.①③⑤⑦ B.②③④⑥
C.①③④⑧ D.②④⑤⑦
6.(2024山东五地市联考)将绿豆粒大的钠块投入如图所示的烧杯中,可能出现的现象是( )
A.钠块只在煤油层中游动,并放出气体
B.钠块只在水层中游动,钠块熔化,水层变红
C.钠块在CCl4层和水层界面处游动并上下跳动,钠块熔化,水层变红
D.钠块在水层和煤油层界面处游动并上下跳动,钠块熔化,水层变红
7.(2023广东阳江期中)如图是有关钠与水反应的实验装置。实验开始时先向管内加入滴有酚酞的水,使水位接近B端管口(Na与水未接触),然后迅速塞紧橡胶塞并拔掉大头针,此时Na掉入水中。
回答下列问题:
(1)钠与水反应的化学方程式为 。
(2)钠与水反应的现象很多,不同的现象证明不同的性质。
①能证明钠的密度比水小的现象是 。
②能证明钠的熔点低的现象是 。
③能证明有氢氧化钠生成的现象是 。
④能证明有气体产生的现象是A端液面 B端液面(填“高于”或“低于”)。
题组四 钠与氧气反应
8.(经典题)等质量的两小块钠,第一块在常温下与氧气充分反应,第二块在加热条件下与足量氧气反应。下列说法正确的是( )
A.两块钠的反应产物中钠元素的质量分数相同
B.两块钠消耗的氧气一样多
C.第一块钠的反应产物为淡黄色
D.两块钠的反应产物中钠元素的化合价都为+1价
9.(经典题)(2023福建三明一中月考)观察法是研究物质性质的一种基本方法。一同学将一小块金属钠露置在空气中,观察到下列现象:银白色→变暗→变白色→出现液滴→白色粉末状物质。下列说法正确的是( )
A.银白色的金属钠变暗是因为生成了过氧化钠
B.出现液滴是因为NaOH易潮解
C.上述每个过程都属于化学变化
D.最后得到的白色粉末状物质是NaOH
10.(2024北京西城阶段练习)将钠和硫分别置于如图所示的两个盛满氧气的集气瓶中,燃烧完毕冷却至室温后,打开装置中的两个止水夹,这时观察到( )
A.水进入左瓶 B.水进入右瓶
C.水同时进入两瓶 D.水不进入任何一瓶
题组五 氧化钠和过氧化钠的性质
11.(经典题)下列对Na2O2和Na2O性质的有关叙述错误的是( )
A.Na2O2和Na2O长期置于空气中,最终产物相同
B.Na2O2和Na2O都能与CO2、H2O发生反应
C.Na2O2和Na2O分别与H2O反应都有NaOH生成
D.Na2O2与Na2O中阴、阳离子个数比不同
12.(2024山东泰安一中月考)下列判断正确的是 ( )
A.可用水来检验Na2O粉末中是否含有Na2O2
B.可用CO2来检验Na2O粉末中是否含有Na2O2
C.可利用在纯氧气中加热的方法除去Na2O中的Na2O2
D.将足量的Na2O2、Na2O分别加到滴有酚酞的水中,最终溶液均为红色
13.(2024山东滨州邹平一中月考)过氧化钠可与二氧化碳反应放出氧气,因此常用在缺乏空气的场所,如矿井、坑道、潜水艇、宇宙飞船等。利用如图所示装置进行实验,模拟过氧化钠在呼吸面具或潜水艇中做供氧剂。
请回答下列问题:
(1)A是实验室中制取CO2的装置,其中盛装液体的仪器名称是 ;写出A中发生反应的化学方程式: 。
(2)B中盛装的试剂是NaHCO3溶液,其作用是 。
(3)写出C中CO2发生反应的化学方程式: 。
(4)D中盛装的试剂为 。
(5)下列关于试管F中收集到的气体的叙述错误的是 (填字母)。
A.可以用KClO3分解制取
B.可以使澄清石灰水变浑浊
C.可以使带火星的木条复燃
D.与其组成元素相同的某单质可用作自来水消毒剂
能力提升练
题组一 钠与水溶液反应
1.(不定项)(2024山东省实验中学月考)将一小块金属钠分别投入足量的下列溶液中,有气体放出,且溶液质量减小的是( )
A.CuCl2溶液 B.HCl溶液
C.饱和NaOH溶液 D.Na2SO4溶液
2.(教材深研拓展)某课外活动小组为了探究钠与CuSO4溶液的反应,设计如图装置(夹持装置省略)。首先在U形管内加入少量煤油和几粒金属钠,再从U形管左端加入CuSO4溶液,一段时间后加热铜丝。回答下列问题:
(1)U形管中出现的现象是 (填字母)。
A.钠在煤油面上四处游动
B.有气泡生成,钠熔化成小球
C.溶液中有红色金属生成
D.溶液中有蓝色沉淀产生
(2)写出钠与CuSO4溶液反应总的化学方程式: 。
(3)铜丝的变化现象是 ,写出该反应的化学方程式: 。
题组二 过氧化钠的性质及探究
3.(2024湖北宜昌协作体期中)某化学兴趣小组在学校活动中表演了“滴水生火”的小魔术。如图所示,在坩埚内放一小团脱脂棉,在里面裹入一种淡黄色的化合物,用胶头滴管滴几滴水,一会儿脱脂棉会燃烧起来。下列说法正确的是( )
A.该淡黄色化合物为Na2O
B.由“滴水生火”的小魔术可以得出有氢气生成
C.由“滴水生火”的小魔术可以得出Na2O2与H2O反应放热
D.为了更清楚地观察到现象,需要近距离俯视坩埚
4.(2024河南重点中学联考)过氧化钠是中学化学中重要的化合物,某化学小组设计实验验证其相关性质。
(1)该小组同学取一定量过氧化钠粉末于试管中,加入足量冷水,待固体粉末全部反应后,仍可缓慢释放出气体。为探究该固体粉末反应后的溶液成分,设计如下实验:
①向甲中加入固体粉末的操作是 。
②乙中产生的气体是 (填化学式),设计实验证明: 。
③乙→丙过程说明固体粉末溶解后溶液中含有 (填化学式),MnO2在丙中的作用是 。
(2)为验证Na2O2与H2能否反应,该小组同学设计如下实验:
①仪器a的名称是 ;装置B的作用是 。
②若Na2O2与H2能反应产生H2O,该实验装置C、D之间还缺少检验反应产物H2O的装置,缺少的仪器和药品是 。
答案与分层梯度式解析
第1章 认识化学科学
第2节 研究物质性质的方法和程序
第1课时 研究物质性质的基本方法
基础过关练
1.A 研究金属钠跟酒精反应与金属钠跟水反应的异同点用到实验法、观察法、比较法,用不到的研究方法是分类法,故选A。
2.A 将两种金属暴露在空气中,通过实验研究它们在空气中的稳定性,②符合题意;两种金属分别放在表面皿中,采用比较法来研究它们在空气中的稳定性,④符合题意。
3.B 由题干中“取出一小块金属钠”可知钠在常温下是固体,“用小刀切开”说明钠很软;切开后可观察到钠具有银白色的金属光泽;没有加热将钠熔化,所以不能得出其熔点很低的性质。
4.B 金属钠与皮肤接触会腐蚀皮肤,不能用手直接接触金属钠,A错误;钠易与空气中的水蒸气、氧气等反应,不与煤油和石蜡油反应,且密度比煤油和石蜡油的大,因此实验室中,钠通常保存在煤油或石蜡油中,B正确;钠易与水发生反应产生氢气和NaOH,有危险性,实验后剩余的金属钠要放回原试剂瓶中,C错误;钠元素在自然界中都以化合态形式存在,D错误。
5.A 实验室里做钠与水反应的实验时,取钠块时用镊子,用滤纸吸干钠表面的煤油,用烧杯盛放水,在玻璃片上切割金属钠,所以题中所给仪器用不到的是药匙、陶土网、研钵、坩埚,故选A。
6.D 钠的密度比煤油的大,比水的小,则钠在水层与煤油层界面发生反应,产生的氢气使钠块四处游动并上下跳动,反应生成氢氧化钠,水层变红。
7.答案 (1)2Na+2H2O 2NaOH+H2↑
(2)①钠浮在水面上 ②钠熔化为光亮的小球
③溶液呈红色 ④高于
解析 (1)Na能与水发生置换反应,化学方程式为2Na+2H2O 2NaOH+H2↑。(2)①钠的密度小于水,所以钠浮在水面上;②反应过程中放热,钠熔化为光亮的小球,说明钠的熔点低;③水中滴有酚酞,酚酞溶液遇碱呈红色,反应后溶液呈红色,证明有氢氧化钠生成;④反应生成H2,而H2难溶于水,B端管内气体压强增大,液面下降,A端液面上升,最终A端液面将高于B端。
8.D 钠在常温下与氧气反应生成Na2O,钠在加热条件下与足量氧气反应生成Na2O2,氧化钠和过氧化钠中钠元素的质量分数不同,故A错误;根据化学方程式4Na+O2 2Na2O、2Na+O2 Na2O2可知,两块等质量的钠消耗氧气的量后者是前者的2倍,故B错误;钠在常温下与氧气反应生成白色的Na2O,故C错误;Na2O、Na2O2中钠元素的化合价均为+1价,故D正确。
9.B 银白色的金属钠变暗是因为金属钠与空气中的氧气反应生成了Na2O,Na2O2为淡黄色固体,A错误;出现液滴是Na2O与空气中的水蒸气反应生成的NaOH易潮解,NaOH吸收空气中的水蒸气形成了NaOH溶液,故B正确;NaOH发生潮解,属于物理变化,NaOH溶液与空气中的CO2反应生成Na2CO3晶体,Na2CO3晶体易风化,失去结晶水后得到Na2CO3白色粉末状固体,题述过程中既有物理变化,又有化学变化,C、D错误。
10.A 钠与氧气在加热条件下反应生成过氧化钠固体,化学方程式为2Na+O2 Na2O2,燃烧后冷却至室温,左瓶内气体体积减小,压强减小;硫与氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫气体,化学方程式为S+O2 SO2,燃烧后冷却至室温,右瓶内气体体积不变,压强不变;所以燃烧完毕冷却至室温后,打开装置中的两个止水夹,水只会进入左瓶中,故选A。
11.D Na2O2和Na2O长期置于空气中最终都生成Na2CO3,A正确;Na2O2和Na2O都能与CO2、H2O发生反应,B正确;Na2O2和H2O反应生成NaOH和O2,Na2O和H2O反应生成NaOH,C正确;Na2O2由Na+和构成,其中阴、阳离子个数比为1∶2,Na2O由Na+和O2-构成,其中阴、阳离子个数比也是1∶2,D错误。
12.A 氧化钠和水反应生成氢氧化钠,过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,将粉末放入水中,若有气泡产生则有过氧化钠,故可用水来确定Na2O粉末中是否含有Na2O2,A正确。二氧化碳和氧化钠反应生成碳酸钠,过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,但过氧化钠和二氧化碳反应过程中无明显现象,故不可用CO2来检验Na2O粉末中是否含有Na2O2,B错误。氧化钠在加热条件下与氧气反应生成过氧化钠,不能用在纯氧气中加热的方法除去Na2O中的Na2O2,C错误。氧化钠加入滴有酚酞的水中,氧化钠与水反应生成氢氧化钠使溶液变为红色,过氧化钠加入滴有酚酞的水中,过氧化钠与水反应可看作两个过程:①Na2O2+2H2O 2NaOH+H2O2,②2H2O2 2H2O+O2↑;NaOH使滴有酚酞的溶液变为红色,H2O2具有漂白性,能使有色物质褪色,所以看到溶液先变红后褪色,D错误。
13.答案 (1)分液漏斗 CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑ (2)除去CO2中混有的HCl (3)2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+(4)NaOH溶液 (5)B
解析 (5)试管F中收集到的气体是O2。A项,实验室用KClO3分解可以制取O2,正确;B项,O2不可以使澄清石灰水变浑浊,错误;C项,O2可以使带火星的木条复燃,正确;D项,与O2组成元素相同的单质O3可用作自来水消毒剂,正确。
能力提升练
1.AC A项,将金属钠投入CuCl2溶液中,钠不能置换出铜,Na先与水反应生成氢气和氢氧化钠,氢氧化钠与氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀,有气体放出且溶液质量减小,符合题意;B项,将金属钠投入HCl溶液中,反应生成氢气,但溶液的质量增大,不符合题意;C项,将Na投入饱和NaOH溶液中,Na与水反应生成氢气和NaOH,消耗掉部分水使NaOH结晶析出,溶液的质量减小,符合题意;D项,将钠投入硫酸钠溶液中,钠与水反应生成氢气和NaOH,但溶液的质量增大,不符合题意;故选AC。
归纳总结 钠与水溶液反应的规律
(1)钠与酸溶液反应,酸过量时,钠与酸反应;酸不足时,钠先与酸反应再与水反应。
(2)钠与碱溶液反应,实质是钠与水反应。
(3)钠与盐溶液反应,一般是钠先与水反应,再考虑氢氧化钠是否与盐发生复分解反应。
2.答案 (1)BD (2)2Na+2H2O+CuSO4 Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑ (3)黑色变为红色 H2+CuO H2O+Cu
解析 (1)钠的密度比煤油大,比水小,钠在煤油与水的界面处上下跳动,A错误;钠的熔点低,钠与水反应生成NaOH和H2,并放出热量,所以有气泡生成,钠熔化成小球,B正确;Na先和水反应生成NaOH和H2,NaOH再和CuSO4反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀,溶液中没有红色金属生成,C错误、D正确。(2)总反应的化学方程式为2Na+2H2O+CuSO4 Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。(3)反应中生成的氢气在加热条件下把氧化铜还原为红色的单质铜,化学方程式为H2+CuOH2O+Cu。
3.C Na2O为白色化合物,Na2O2为淡黄色化合物,故A错误;由“滴水生火”的小魔术可得出Na2O2与H2O反应放热,无法得出有氢气生成,故B错误、C正确;由于存在燃烧,近距离俯视存在安全隐患,所以不可近距离俯视坩埚,故D错误。
4.答案 (1)①先使试管倾斜,把盛有药品的药匙或纸槽小心地送至试管底部,然后使试管直立 ②O2 用带火星的木条接近试管口,木条复燃,说明生成氧气 ③H2O2 做催化剂 (2)①长颈漏斗 干燥氢气和吸收挥发出来的HCl气体 ②U形管和无水硫酸铜(合理即可)
解析 (1)②过氧化钠和水反应生成氧气,用带火星的木条接近试管口,木条复燃,说明生成氧气。③H2O2在MnO2催化下分解生成水和氧气,乙→丙过程说明固体粉末溶解后溶液中含有H2O2,MnO2在丙中的作用是做催化剂。
(2)
锌和稀盐酸反应生成氢气,盐酸具有挥发性,则装置B的作用是干燥氢气和吸收挥发出来的HCl气体,防止对实验产生干扰;无水硫酸铜为白色固体,遇水变蓝,所以可以用装有无水硫酸铜的U形管检验水的存在。
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2025鲁教版高中化学必修第一册
第1章 认识化学科学
第2节 研究物质性质的方法和程序
第1课时 研究物质性质的基本方法
基础过关练
题组一 研究物质性质的基本方法
1.(2024山东泰安泰山中学月考)查阅资料发现,金属钠不仅跟氧气、水反应,还能跟多种物质反应,其中包括与酒精在常温下的反应。要研究金属钠跟酒精反应以及金属钠跟水反应的异同点,下列研究方法中用不到的是( )
A.分类法 B.观察法 C.实验法 D.比较法
2.(2024山东德州一中阶段测试)某同学将一小块金属钠和一块铁分别放在表面皿中,研究它们在空气中的稳定性,该学生采用的研究方法是 ( )
①假说法 ②实验法 ③分类法 ④比较法
A.②④ B.①③ C.②③ D.①②
题组二 钠的物理性质和保存方法
3.(2024河北保定一中月考)实验室中,用镊子从煤油中取出一小块金属钠,然后用滤纸吸干表面的煤油,再用小刀切开观察。在这一过程中,不能得出的钠的物理性质是( )
A.金属钠很软
B.钠的熔点很低
C.钠在常温下是固体
D.钠具有银白色的金属光泽
4.(教材习题改编)下列有关钠的取用方法、保存及存在形式的描述正确的是( )
A.实验室中,可用手直接取用少量的金属钠
B.实验室中,钠通常保存在煤油或石蜡油中
C.实验后剩余的金属钠要丢入垃圾桶,不能放回原试剂瓶中
D.钠元素在自然界中主要以化合态形式存在,少量以单质形式存在
题组三 钠与水的反应
5.(2023山东青岛一中期中)实验室里做钠与水反应的实验时,不必使用的仪器是( )
①药匙 ②镊子 ③陶土网 ④滤纸 ⑤研钵 ⑥烧杯 ⑦坩埚 ⑧玻璃片
A.①③⑤⑦ B.②③④⑥
C.①③④⑧ D.②④⑤⑦
6.(2024山东五地市联考)将绿豆粒大的钠块投入如图所示的烧杯中,可能出现的现象是( )
A.钠块只在煤油层中游动,并放出气体
B.钠块只在水层中游动,钠块熔化,水层变红
C.钠块在CCl4层和水层界面处游动并上下跳动,钠块熔化,水层变红
D.钠块在水层和煤油层界面处游动并上下跳动,钠块熔化,水层变红
7.(2023广东阳江期中)如图是有关钠与水反应的实验装置。实验开始时先向管内加入滴有酚酞的水,使水位接近B端管口(Na与水未接触),然后迅速塞紧橡胶塞并拔掉大头针,此时Na掉入水中。
回答下列问题:
(1)钠与水反应的化学方程式为 。
(2)钠与水反应的现象很多,不同的现象证明不同的性质。
①能证明钠的密度比水小的现象是 。
②能证明钠的熔点低的现象是 。
③能证明有氢氧化钠生成的现象是 。
④能证明有气体产生的现象是A端液面 B端液面(填“高于”或“低于”)。
题组四 钠与氧气反应
8.(经典题)等质量的两小块钠,第一块在常温下与氧气充分反应,第二块在加热条件下与足量氧气反应。下列说法正确的是( )
A.两块钠的反应产物中钠元素的质量分数相同
B.两块钠消耗的氧气一样多
C.第一块钠的反应产物为淡黄色
D.两块钠的反应产物中钠元素的化合价都为+1价
9.(经典题)(2023福建三明一中月考)观察法是研究物质性质的一种基本方法。一同学将一小块金属钠露置在空气中,观察到下列现象:银白色→变暗→变白色→出现液滴→白色粉末状物质。下列说法正确的是( )
A.银白色的金属钠变暗是因为生成了过氧化钠
B.出现液滴是因为NaOH易潮解
C.上述每个过程都属于化学变化
D.最后得到的白色粉末状物质是NaOH
10.(2024北京西城阶段练习)将钠和硫分别置于如图所示的两个盛满氧气的集气瓶中,燃烧完毕冷却至室温后,打开装置中的两个止水夹,这时观察到( )
A.水进入左瓶 B.水进入右瓶
C.水同时进入两瓶 D.水不进入任何一瓶
题组五 氧化钠和过氧化钠的性质
11.(经典题)下列对Na2O2和Na2O性质的有关叙述错误的是( )
A.Na2O2和Na2O长期置于空气中,最终产物相同
B.Na2O2和Na2O都能与CO2、H2O发生反应
C.Na2O2和Na2O分别与H2O反应都有NaOH生成
D.Na2O2与Na2O中阴、阳离子个数比不同
12.(2024山东泰安一中月考)下列判断正确的是 ( )
A.可用水来检验Na2O粉末中是否含有Na2O2
B.可用CO2来检验Na2O粉末中是否含有Na2O2
C.可利用在纯氧气中加热的方法除去Na2O中的Na2O2
D.将足量的Na2O2、Na2O分别加到滴有酚酞的水中,最终溶液均为红色
13.(2024山东滨州邹平一中月考)过氧化钠可与二氧化碳反应放出氧气,因此常用在缺乏空气的场所,如矿井、坑道、潜水艇、宇宙飞船等。利用如图所示装置进行实验,模拟过氧化钠在呼吸面具或潜水艇中做供氧剂。
请回答下列问题:
(1)A是实验室中制取CO2的装置,其中盛装液体的仪器名称是 ;写出A中发生反应的化学方程式: 。
(2)B中盛装的试剂是NaHCO3溶液,其作用是 。
(3)写出C中CO2发生反应的化学方程式: 。
(4)D中盛装的试剂为 。
(5)下列关于试管F中收集到的气体的叙述错误的是 (填字母)。
A.可以用KClO3分解制取
B.可以使澄清石灰水变浑浊
C.可以使带火星的木条复燃
D.与其组成元素相同的某单质可用作自来水消毒剂
能力提升练
题组一 钠与水溶液反应
1.(不定项)(2024山东省实验中学月考)将一小块金属钠分别投入足量的下列溶液中,有气体放出,且溶液质量减小的是( )
A.CuCl2溶液 B.HCl溶液
C.饱和NaOH溶液 D.Na2SO4溶液
2.(教材深研拓展)某课外活动小组为了探究钠与CuSO4溶液的反应,设计如图装置(夹持装置省略)。首先在U形管内加入少量煤油和几粒金属钠,再从U形管左端加入CuSO4溶液,一段时间后加热铜丝。回答下列问题:
(1)U形管中出现的现象是 (填字母)。
A.钠在煤油面上四处游动
B.有气泡生成,钠熔化成小球
C.溶液中有红色金属生成
D.溶液中有蓝色沉淀产生
(2)写出钠与CuSO4溶液反应总的化学方程式: 。
(3)铜丝的变化现象是 ,写出该反应的化学方程式: 。
题组二 过氧化钠的性质及探究
3.(2024湖北宜昌协作体期中)某化学兴趣小组在学校活动中表演了“滴水生火”的小魔术。如图所示,在坩埚内放一小团脱脂棉,在里面裹入一种淡黄色的化合物,用胶头滴管滴几滴水,一会儿脱脂棉会燃烧起来。下列说法正确的是( )
A.该淡黄色化合物为Na2O
B.由“滴水生火”的小魔术可以得出有氢气生成
C.由“滴水生火”的小魔术可以得出Na2O2与H2O反应放热
D.为了更清楚地观察到现象,需要近距离俯视坩埚
4.(2024河南重点中学联考)过氧化钠是中学化学中重要的化合物,某化学小组设计实验验证其相关性质。
(1)该小组同学取一定量过氧化钠粉末于试管中,加入足量冷水,待固体粉末全部反应后,仍可缓慢释放出气体。为探究该固体粉末反应后的溶液成分,设计如下实验:
①向甲中加入固体粉末的操作是 。
②乙中产生的气体是 (填化学式),设计实验证明: 。
③乙→丙过程说明固体粉末溶解后溶液中含有 (填化学式),MnO2在丙中的作用是 。
(2)为验证Na2O2与H2能否反应,该小组同学设计如下实验:
①仪器a的名称是 ;装置B的作用是 。
②若Na2O2与H2能反应产生H2O,该实验装置C、D之间还缺少检验反应产物H2O的装置,缺少的仪器和药品是 。
答案与分层梯度式解析
第1章 认识化学科学
第2节 研究物质性质的方法和程序
第1课时 研究物质性质的基本方法
基础过关练
1.A 研究金属钠跟酒精反应与金属钠跟水反应的异同点用到实验法、观察法、比较法,用不到的研究方法是分类法,故选A。
2.A 将两种金属暴露在空气中,通过实验研究它们在空气中的稳定性,②符合题意;两种金属分别放在表面皿中,采用比较法来研究它们在空气中的稳定性,④符合题意。
3.B 由题干中“取出一小块金属钠”可知钠在常温下是固体,“用小刀切开”说明钠很软;切开后可观察到钠具有银白色的金属光泽;没有加热将钠熔化,所以不能得出其熔点很低的性质。
4.B 金属钠与皮肤接触会腐蚀皮肤,不能用手直接接触金属钠,A错误;钠易与空气中的水蒸气、氧气等反应,不与煤油和石蜡油反应,且密度比煤油和石蜡油的大,因此实验室中,钠通常保存在煤油或石蜡油中,B正确;钠易与水发生反应产生氢气和NaOH,有危险性,实验后剩余的金属钠要放回原试剂瓶中,C错误;钠元素在自然界中都以化合态形式存在,D错误。
5.A 实验室里做钠与水反应的实验时,取钠块时用镊子,用滤纸吸干钠表面的煤油,用烧杯盛放水,在玻璃片上切割金属钠,所以题中所给仪器用不到的是药匙、陶土网、研钵、坩埚,故选A。
6.D 钠的密度比煤油的大,比水的小,则钠在水层与煤油层界面发生反应,产生的氢气使钠块四处游动并上下跳动,反应生成氢氧化钠,水层变红。
7.答案 (1)2Na+2H2O 2NaOH+H2↑
(2)①钠浮在水面上 ②钠熔化为光亮的小球
③溶液呈红色 ④高于
解析 (1)Na能与水发生置换反应,化学方程式为2Na+2H2O 2NaOH+H2↑。(2)①钠的密度小于水,所以钠浮在水面上;②反应过程中放热,钠熔化为光亮的小球,说明钠的熔点低;③水中滴有酚酞,酚酞溶液遇碱呈红色,反应后溶液呈红色,证明有氢氧化钠生成;④反应生成H2,而H2难溶于水,B端管内气体压强增大,液面下降,A端液面上升,最终A端液面将高于B端。
8.D 钠在常温下与氧气反应生成Na2O,钠在加热条件下与足量氧气反应生成Na2O2,氧化钠和过氧化钠中钠元素的质量分数不同,故A错误;根据化学方程式4Na+O2 2Na2O、2Na+O2 Na2O2可知,两块等质量的钠消耗氧气的量后者是前者的2倍,故B错误;钠在常温下与氧气反应生成白色的Na2O,故C错误;Na2O、Na2O2中钠元素的化合价均为+1价,故D正确。
9.B 银白色的金属钠变暗是因为金属钠与空气中的氧气反应生成了Na2O,Na2O2为淡黄色固体,A错误;出现液滴是Na2O与空气中的水蒸气反应生成的NaOH易潮解,NaOH吸收空气中的水蒸气形成了NaOH溶液,故B正确;NaOH发生潮解,属于物理变化,NaOH溶液与空气中的CO2反应生成Na2CO3晶体,Na2CO3晶体易风化,失去结晶水后得到Na2CO3白色粉末状固体,题述过程中既有物理变化,又有化学变化,C、D错误。
10.A 钠与氧气在加热条件下反应生成过氧化钠固体,化学方程式为2Na+O2 Na2O2,燃烧后冷却至室温,左瓶内气体体积减小,压强减小;硫与氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫气体,化学方程式为S+O2 SO2,燃烧后冷却至室温,右瓶内气体体积不变,压强不变;所以燃烧完毕冷却至室温后,打开装置中的两个止水夹,水只会进入左瓶中,故选A。
11.D Na2O2和Na2O长期置于空气中最终都生成Na2CO3,A正确;Na2O2和Na2O都能与CO2、H2O发生反应,B正确;Na2O2和H2O反应生成NaOH和O2,Na2O和H2O反应生成NaOH,C正确;Na2O2由Na+和构成,其中阴、阳离子个数比为1∶2,Na2O由Na+和O2-构成,其中阴、阳离子个数比也是1∶2,D错误。
12.A 氧化钠和水反应生成氢氧化钠,过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,将粉末放入水中,若有气泡产生则有过氧化钠,故可用水来确定Na2O粉末中是否含有Na2O2,A正确。二氧化碳和氧化钠反应生成碳酸钠,过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,但过氧化钠和二氧化碳反应过程中无明显现象,故不可用CO2来检验Na2O粉末中是否含有Na2O2,B错误。氧化钠在加热条件下与氧气反应生成过氧化钠,不能用在纯氧气中加热的方法除去Na2O中的Na2O2,C错误。氧化钠加入滴有酚酞的水中,氧化钠与水反应生成氢氧化钠使溶液变为红色,过氧化钠加入滴有酚酞的水中,过氧化钠与水反应可看作两个过程:①Na2O2+2H2O 2NaOH+H2O2,②2H2O2 2H2O+O2↑;NaOH使滴有酚酞的溶液变为红色,H2O2具有漂白性,能使有色物质褪色,所以看到溶液先变红后褪色,D错误。
13.答案 (1)分液漏斗 CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑ (2)除去CO2中混有的HCl (3)2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+(4)NaOH溶液 (5)B
解析 (5)试管F中收集到的气体是O2。A项,实验室用KClO3分解可以制取O2,正确;B项,O2不可以使澄清石灰水变浑浊,错误;C项,O2可以使带火星的木条复燃,正确;D项,与O2组成元素相同的单质O3可用作自来水消毒剂,正确。
能力提升练
1.AC A项,将金属钠投入CuCl2溶液中,钠不能置换出铜,Na先与水反应生成氢气和氢氧化钠,氢氧化钠与氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀,有气体放出且溶液质量减小,符合题意;B项,将金属钠投入HCl溶液中,反应生成氢气,但溶液的质量增大,不符合题意;C项,将Na投入饱和NaOH溶液中,Na与水反应生成氢气和NaOH,消耗掉部分水使NaOH结晶析出,溶液的质量减小,符合题意;D项,将钠投入硫酸钠溶液中,钠与水反应生成氢气和NaOH,但溶液的质量增大,不符合题意;故选AC。
归纳总结 钠与水溶液反应的规律
(1)钠与酸溶液反应,酸过量时,钠与酸反应;酸不足时,钠先与酸反应再与水反应。
(2)钠与碱溶液反应,实质是钠与水反应。
(3)钠与盐溶液反应,一般是钠先与水反应,再考虑氢氧化钠是否与盐发生复分解反应。
2.答案 (1)BD (2)2Na+2H2O+CuSO4 Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑ (3)黑色变为红色 H2+CuO H2O+Cu
解析 (1)钠的密度比煤油大,比水小,钠在煤油与水的界面处上下跳动,A错误;钠的熔点低,钠与水反应生成NaOH和H2,并放出热量,所以有气泡生成,钠熔化成小球,B正确;Na先和水反应生成NaOH和H2,NaOH再和CuSO4反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀,溶液中没有红色金属生成,C错误、D正确。(2)总反应的化学方程式为2Na+2H2O+CuSO4 Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。(3)反应中生成的氢气在加热条件下把氧化铜还原为红色的单质铜,化学方程式为H2+CuOH2O+Cu。
3.C Na2O为白色化合物,Na2O2为淡黄色化合物,故A错误;由“滴水生火”的小魔术可得出Na2O2与H2O反应放热,无法得出有氢气生成,故B错误、C正确;由于存在燃烧,近距离俯视存在安全隐患,所以不可近距离俯视坩埚,故D错误。
4.答案 (1)①先使试管倾斜,把盛有药品的药匙或纸槽小心地送至试管底部,然后使试管直立 ②O2 用带火星的木条接近试管口,木条复燃,说明生成氧气 ③H2O2 做催化剂 (2)①长颈漏斗 干燥氢气和吸收挥发出来的HCl气体 ②U形管和无水硫酸铜(合理即可)
解析 (1)②过氧化钠和水反应生成氧气,用带火星的木条接近试管口,木条复燃,说明生成氧气。③H2O2在MnO2催化下分解生成水和氧气,乙→丙过程说明固体粉末溶解后溶液中含有H2O2,MnO2在丙中的作用是做催化剂。
(2)
锌和稀盐酸反应生成氢气,盐酸具有挥发性,则装置B的作用是干燥氢气和吸收挥发出来的HCl气体,防止对实验产生干扰;无水硫酸铜为白色固体,遇水变蓝,所以可以用装有无水硫酸铜的U形管检验水的存在。
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