【世纪金榜 全程学习方略】2015-2016学高中化学鲁科版必修1 1.2.1 研究物质性质的基本(课件+试题)(打包5套)

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名称 【世纪金榜 全程学习方略】2015-2016学高中化学鲁科版必修1 1.2.1 研究物质性质的基本(课件+试题)(打包5套)
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版
科目 化学
更新时间 2016-01-19 21:56:12

文档简介

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4.6 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Na2O      B.Na和NaOH
C.Na2O2和Na D.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+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      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+2CO22Na2CO3+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+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 (  )
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.①③④⑤⑥       B.①②③④⑤
C.②③④⑤ D.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.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Na2O2→NaOH,其质量增加的量等于H2O→O2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+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,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+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、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 (  )
A.8.5 g    B.10.8 g    C.6.2 g    D.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+H2↑
46 80
x 80x/46
Na2O+H2O2NaOH
62 80
y 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+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)①4Na+O22Na2O 
②Na2O+H2O2NaOH
(2)①Na2O2
②2Na2O2+2H2O4NaOH+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+ 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1.95 g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+2SO22Na2SO3+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+2Na2O22Na2SO3+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
研究物质性质的基本方法
1.(2015·济南高一检测)将Na单质的性质与Fe单质的性质放在一起进行研究,分析其异同点,这种研究方法是 (  )
A.观察法     B.实验法
C.分类法 D.比较法
【解析】选C。钠与铁均属于金属类别,所以这种研究物质性质的方法属于分类法。
2.Na2O+H2O2NaOH的反应类型属于 (  )
A.化合反应 B.分解反应
C.置换反应 D.复分解反应
【解析】选A。根据Na2O+H2O2NaOH的反应特点可知,该反应是两种物质生成了一种物质,所以该反应是化合反应。
3.(2015·成都高一检测)如图,钠与水反应的实验中,不会产生的现象
是 (  )
A.钠沉入水面下 B.产生气体
C.滴入酚酞溶液变红 D.钠熔化成小球
【解析】选A。钠的密度小于水的密度,所以钠会浮在水面上,故A错误;钠和水反应生成氢气,所以有气体产生,故B正确;钠和水反应生成氢气和氢氧化钠,氢氧化钠的水溶液呈碱性,向氢氧化钠溶液中滴加无色酚酞溶液后,溶液呈红色,故C正确;钠的熔点较低,钠和水反应时放出大量热量,放出的热量导致钠熔成小球,故D正确。
4.(2015·泰安高一检测)下列各组中的两种物质作用时,反应条件或反应物用量的改变,对生成物没有影响的是 (  )
A.Na2O2和H2O B.Na和O2
C.Ca(OH)2和CO2 D.C和O2
【解析】选A。A项中无论反应条件或反应物用量怎么改变,只发生反应:2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑;B项中钠与O2反应由于条件的不同可生成Na2O或Na2O2;C项中,少量的CO2与Ca(OH)2溶液反应会生成CaCO3,CO2足量时会生成Ca(HCO3)2;D项中C与O2由于相对量不同可生成CO或CO2或二者的混合物。
5.等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量氧气(常温)中充分反应,则下列说法正确的是 (  )
A.第一块钠消耗的氧气多
B.两块钠消耗的氧气一样多
C.第二块钠的反应产物质量大
D.两块钠的反应产物质量一样大
【解析】选A。根据4Na+O22Na2O,2Na+O2Na2O2,可知等质量的钠生成过氧化钠时耗氧多,生成的过氧化钠的质量大。
6.如图表示A~E五种都含有同一元素的物质间的相互转化关系,其中A为淡黄色固体化合物,B为单质。试推出各物质的化学式,并写出B→C、C→D、D→E反应的化学方程式。
(1)写出各物质的化学式:
A    ,B    ,C    ,D    ,E    。
(2)写出B→C、C→D、D→E反应的化学方程式:
B→C:                             ;
C→D:                            ;
D→E:                               。
【解析】由A是淡黄色固体化合物,可知A是Na2O2;B是单质可制取A且能与Cl2反应,知B是Na;A与CO2反应生成D,知D为Na2CO3;B与Cl2反应生成E,知E为NaCl;Na2O2、Na都能生成C,知C为NaOH。
答案:(1)Na2O2 Na NaOH Na2CO3 NaCl
(2)2Na+2H2O2NaOH+H2↑
2NaOH+CO2Na2CO3+H2O
Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O
课件55张PPT。第1课时 研究物质性质的基本方法 1.认识钠是一种很活泼的金属,了解金属钠的物理性质及主要的化学性质(钠与水、氧气的反应)。体会怎样科学、合理地运用观察方法研究物质的性质。
2.通过对钠与氧气反应的实验探究,体会实验方法在化学研究中的作用,并认识实验过程中控制实验条件的重要性。3.在归纳金属钠的性质过程中,体验分类、比较等研究方法在学习和研究物质性质过程中的应用。
4.通过对金属钠性质的探究,感受学习化学的乐趣,体验探究物质变化奥秘的快乐。1.知识上重点、难点:金属钠的化学性质。
2.方法上重点、难点:初步学会观察、实验、比较、分类等方法在研究物质性质中的运用。一、研究物质性质的基本方法
1.研究物质性质的基本方法主要有:__________________
____________________________________。
2.有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法是_______。
3.以已有事实材料和科学理论为依据,对未知事实或规律提
出推测性说明,这种研究方法属于_______。
4.以客观事实为依据建立对事物及其变化的简化模拟,这种
研究方法称为_______。观察法、实验法、分类法、比较法、模型法、假说法等观察法假说法模型法二、钠及其氧化物的性质
1.观察法认识钠的物理性质
钠的保存:少量钠保存在_____里。银白色较低较小小煤油2.实验法、观察法探究钠与冷水的反应
化学方程式:________________________
3.实验法认识钠与氧气的反应
(1)常温下反应的化学方程式为:
________________
现象:_______________。
(2)加热时反应的化学方程式为:
____________________
现象:__________________________
________________。2Na+2H2O====2NaOH+H2↑4Na+O2====2Na2O钠在空气中变暗钠剧烈燃烧,发出黄色火焰,得到淡黄色固体4.过氧化钠的性质
(1)与水反应:_________________________
(2)与CO2反应:___________________________2H2O+2Na2O2====4NaOH+O2↑2CO2+2Na2O2====2Na2CO3+O21.剩余的钠能否放回原瓶?
提示:一般试剂的取用,不慎取多了不能放回原瓶,应该放入指定的盛放废弃物的烧杯。但是剩余的钠要放回原瓶。
2.钠的取用要用到哪些仪器?如何操作?
提示:用镊子将钠块取出,用滤纸吸干表面的煤油,在玻璃片上用小刀切下黄豆粒大小的一块钠。一、金属钠的性质
英国化学家戴维(1778~1829)一直坚持不懈地从事利用电池分解各种物质的实验研究。1807年,戴维发现了金属钠。他发现这种具有金属光泽的金属在空气中表面迅速变暗,覆盖着一层白膜。戴维把这种金属颗粒投入水中,发现它浮在水面上,在水面上急速奔跃,并发出嘶嘶的声音。1.上述材料中,金属钠“在空气中表面迅速变暗”原因是什么?
【思路分析】考虑空气中的氧气将金属钠氧化。
金属钠 氧化钠
(银白色) (白色)
提示:因为发生化学反应4Na+O2====2Na2O,固体由银白色变为白色,所以变暗。2.钠和水(滴有几滴酚酞)的反应现象有哪些?体现了钠的哪些性质?
【思路分析】利用观察法观察现象,可以概括成浮、游、熔、响、红几个字简化记忆。然后对观察到的实验现象进行分析和综合,得出不同实验现象所体现出的钠的不同物理性质或化学性质。提示:3.已知Ca(OH)2的溶解度随温度升高而降低。试分析把一小块钠放入饱和石灰水中时会发生什么现象?
【思路分析】(1)钠与石灰水反应,实际是钠与水的反应。
(2)注意Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低。
提示:钠浮在水面上,熔化成银白色的小球并四处游动,同时发出嘶嘶的响声。由于Na与水反应消耗水,且该反应放热,会使溶液温度升高,从而使Ca(OH)2因溶解度降低和溶剂减少而析出,所以会观察到石灰水变浑浊。4.在金属活动性顺序表中,钠排在铜的前面,所以,将钠加入到CuSO4溶液中,会置换出金属铜。这种说法对吗?为什么?
【思路分析】(1)钠与盐溶液反应,实际是钠先与水反应。
(2)钠与水反应生成的碱再与盐反应。
提示:不对。钠加入到CuSO4溶液中,应先与水反应生成NaOH和H2,NaOH再与CuSO4反应生成Cu(OH)2沉淀,不会有Cu生成。1.钠与水、酸及盐溶液反应的规律
(1)钠与纯水剧烈反应,生成NaOH和H2,钠作还原剂,水作氧化剂。
(2)由于酸比水更易电离出H+,所以钠与酸反应比与水反应剧烈得多,钠先与酸反应,钠过量时再与水反应。
(3)钠与盐溶液反应的实质是钠先与水反应,生成NaOH和H2,NaOH有可能再与盐中的某些离子反应,生成沉淀或气体。2.如何正确区分反应条件对反应产物的影响
(1)碳和氧气:碳在氧气充足的条件下生成CO2,不充足的条件下生成CO。
(2)CO2和Ca(OH)2溶液:把少量CO2通入澄清石灰水中生成沉淀(CaCO3),CO2过量时又变澄清(生成碳酸氢钙)。
(3)钠和氧气:不加热生成氧化钠,加热生成过氧化钠。【典题训练】
将适量金属钠投入下列物质的溶液中,有气体放出,但无沉淀生成的是( )
A.HCl B.饱和NaOH溶液
C.FeCl3 D.CuSO4
【解题指南】解答该题要注意以下三点:
(1)钠与水溶液反应均放出氢气。
(2)钠投入碱溶液中只发生钠与水的反应。
(3)钠投入盐溶液中先发生钠与水的反应,若生成的氢氧化钠与盐能发生复分解反应,则发生后续反应。【解析】选A。钠与水溶液反应均放出氢气。A项发生的反应为2Na+2HCl====2NaCl+H2↑,只有气体无沉淀;
B项中NaOH溶液是饱和溶液,投入钠后,消耗水,析出氢氧化钠晶体;
C项中钠与水反应生成的氢氧化钠还能进一步与FeCl3反应产生氢氧化铁沉淀;
D项中钠与水反应生成的氢氧化钠还能进一步与CuSO4反应产生氢氧化铜沉淀。【互动探究】钠与水溶液反应实质是与溶液中的H+反应,请问钠投入盐酸、水、氢氧化钠溶液中时反应的剧烈程度如何?
提示:溶液中H+的浓度:盐酸>水>氢氧化钠,所以钠投入盐酸、水、氢氧化钠溶液中时反应的剧烈程度为盐酸>水>氢氧化钠。【知识拓展】钠与物质水溶液反应现象的回答技巧
钠与任何物质的水溶液反应的现象中,一定有“浮”、“游”、“熔”、“响”,但不一定有“红”,根据水溶液的成分不同可能出现不同情况,如:“蓝”→可能是含有石蕊试剂的蒸馏水;“白色沉淀”→可能是氯化镁溶液;“蓝色沉淀”→可能是氯化铜的水溶液。二、钠的氧化物的性质
可用过氧化钠作为呼吸面具的供氧剂,优点是过氧化钠在常温下能吸收人呼出的CO2,同时产生氧气。利用该原理过氧化钠也可以作为潜水艇中氧气的来源。 1.金属钠着火,能用水灭火吗?应如何灭火?
【思路分析】从钠及过氧化钠的性质进行分析
(1)钠能与水反应,生成氢气;
(2)过氧化钠可以与水反应生成氧气。
提示:不能,因为金属钠能与水反应,产生的氢气可以燃烧,同时钠燃烧生成的过氧化钠可以与水反应生成支持燃烧的氧气。若金属钠着火,应用干燥的沙土来灭火。2.如何判断Na2O2与H2O反应所得的气体是氢气还是氧气?
【思路分析】收集过氧化钠与水反应产生的气体,用点燃的方法和带火星的木条分别来检验该气体。
提示:可以利用如图装置制取气体,并用排水法收
集,然后利用检验两种气体的方法检验。若是H2,
点燃时会燃烧,并听到爆鸣声;若是O2,则可以使
带火星的木条复燃。1.氧化钠与过氧化钠的性质对比白色
固体 淡黄
色固体 钠与氧气常温下
生成,不稳定 加热或点燃钠
生成,稳定 只生成氢
氧化钠 生成氢氧
化钠和氧
气 只生成碳
酸钠 生成碳酸
钠和氧气2.过氧化钠的组成与漂白性
(1)过氧化钠中的阴离子是O22-,是个原子团,氧元素化合价是-1价,其阴离子不能写成O-,也不能把过氧化钠的化学式写成NaO。
(2)过氧化钠具有漂白性,将其投入滴有酚酞的水中,水溶液先变红后退色。【典题训练】
下列关于钠的氧化物的叙述正确的是( )
A.氧化钠和过氧化钠都是白色固体,都能和冷水反应
B.过氧化钠与水反应后的溶液中滴加紫色石蕊试液,溶液变红色
C.Na2O和Na2O2都能由金属钠和O2化合生成
D.氧化钠和过氧化钠都能与CO2发生化合反应【解析】选C。过氧化钠是淡黄色固体,所以A错误;过氧化钠与水反应得到NaOH溶液,滴加紫色石蕊试液时溶液变蓝色,所以B错误;钠和O2在常温下生成Na2O,在加热条件下生成Na2O2,所以C正确;Na2O2与CO2的反应不是化合反应,所以D错误。【互动探究】若将等质量的Na2O和Na2O2分别投入过量且等质量的水中,能否形成溶质质量分数相等的溶液?
提示:Na2O和Na2O2与水反应均生成NaOH,但是等质量的Na2O和Na2O2与水反应消耗水的质量不同,生成的NaOH质量也不相等,最终得到的溶液中溶质的质量分数不相等。【变式备选】下列有关Na2O和Na2O2异同点的叙述不正确的是
( )
A.Na2O和Na2O2长期置于空气中最终产物相同
B.Na2O和Na2O2都能与二氧化碳或水发生反应
C.Na2O和Na2O2与水反应都有碱生成
D.Na2O和Na2O2都是碱性氧化物【解析】选D。Na2O和Na2O2长期置于空气中最终产物都是碳酸钠,A正确;Na2O和Na2O2都能与二氧化碳或水发生反应,且与水反应的产物中都有碱生成,不同的是Na2O2与二氧化碳或水的反应同时生成氧气,B、C正确;Na2O是一种碱性氧化物,Na2O2不是碱性氧化物,D错误。一、选择题
1.按照如图所示的方法研究某气体的性质,这种方法属于( )
A.实验法 B.观察法 C.分类法 D.比较法【解析】选B。题图中所示的是一名同学闻有毒气体气味的正确方法。许多同学容易误认为是实验法。观察是一种有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法。人们既可以直接用肉眼观察物质的颜色、状态,用鼻子闻物质的气味,也可以借助一些仪器来进行观察。2.关于钠元素单质及其化合物的叙述不正确的是( )
A.钠银白色,质软,熔点相对较低,密度比水小
B.大量钠着火时可用沙扑灭,少量钠应保存在煤油中
C.金属钠在空气中长期放置,最终变为Na2O
D.过氧化钠可用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源【解析】选C。A考查钠的物理性质,正确。钠着火生成的Na2O2既能和冷水反应也能和CO2反应,并放出氧气,所以钠着火时不能用水和泡沫灭火器(生成CO2),要用沙子扑灭,B正确。C中Na在空气中变暗生成的Na2O能继续与水反应生成NaOH,再和CO2反应,最后生成Na2CO3,C错误。D考查过氧化钠的用途,D正确。3.将一小块钠投入下列溶液时,既能产生气体又会出现白色沉淀的是( )
A.稀硫酸 B.硫酸铜溶液
C.氢氧化钠溶液 D.氯化镁溶液
【解析】选D。各选项都能生成气体H2。钠放入盐溶液中时先和水反应生成H2和NaOH,NaOH再和盐反应,B中生成蓝色沉淀Cu(OH)2,C中无沉淀,D中生成白色沉淀Mg(OH)2。4.下列关于钠的说法正确的是( )
A.熔点很高
B.在空气中燃烧生成氧化钠
C.银白色金属,硬度大
D.在空气中燃烧时产生黄色火焰
【解析】选D。钠是一种熔点较低,硬度较小的活泼金属,在空气中燃烧时,产生黄色火焰,得到淡黄色固体Na2O2,D项正确。5.(双选)下列各组中的两物质相互反应时,若改变反应条件(温度、反应物的用量比),化学反应的本质并不改变的是( )
A.Na和O2 B.NaOH和HCl
C.Na2O2和CO2 D.木炭(C)和O2
【解析】选B、C。钠和O2在常温下生成Na2O,在加热条件下生成Na2O2,A不符合题意;B、C两项产物惟一,符合题意;碳在充足氧气中生成CO2,O2不充足时生成CO,D不符合题意。6.下列灭火剂能用于扑灭金属钠着火的是( )
A.干冰灭火剂 B.黄沙
C.干粉(含NaHCO3)灭火剂 D.泡沫灭火剂
【解析】选B。金属钠燃烧生成Na2O2,Na2O2与CO2、H2O反应都会生成O2,故钠着火不能用干冰(固态CO2)、泡沫灭火剂(主要成分是CO2)扑灭,而NaHCO3受热易分解产生CO2、H2O,也不能使用。7.将一小块钠投入盛有5 mL饱和澄清石灰水的试管里,不可能观察到的现象是( )
A.钠熔成小球并在液面游动
B.有气体产生
C.溶液底部有银白色物质生成
D.溶液变浑浊【解析】选C。Ca(OH)2的溶解度随温度上升而降低。钠放入饱和的澄清石灰水中时,钠浮在液面上,熔化成闪亮的小球,A正确。钠和水反应放热并消耗一定量的水产生H2,Ca(OH)2的溶解度降低从而析出固体,所以溶液变浑浊,B、D正确。钠不能置换出Ca,所以不会出现银白色物质,C错误。二、非选择题
8.已知:①某银白色固体A,放在空气中可氧化成白色固体B;
②将A点燃,火焰呈黄色,生成淡黄色固体C;
③A、B、C三种物质都能跟无色液体D反应,生成碱性物质E, 其中A跟D反应时还可生成可燃性气体F,C跟D反应时则生成另一种气体G;
④F和G混合后遇火能剧烈反应而爆炸,并生成D。请完成下列问题:
(1)B的名称为________,B与D反应的类型属于_______反应。
(2)写出下列反应的化学方程式
A→C______________________________________________。
C→E______________________________________________。【解析】化学推断题要通读全题之后找出题目的突破口,一般是特殊的颜色、状态等现象。做好这类题的前提是对化学物质的性质熟练掌握。
本题中的淡黄色固体C一定是Na2O2,所以A是金属Na,白色固体B是Na2O。与A、B、C都能反应的无色液体D一定是水。A跟D反应时生成的可燃性气体F是H2,C跟D反应时生成的另一种气体G是O2。答案:(1)氧化钠 化合
(2)2Na +O2 Na2O2
2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑9.某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物,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钠块,再从U形管高端加入水(含有酚酞),赶出空气,一会儿加热铜丝。根据反应中观察到的现象,回答下列问题:
(1)金属钠的变化现象_______________________。
(2)U形管中溶液的颜色______________________,
说明有_________生成。
(3)铜丝的变化现象________,说明有_______生成;若去掉后面的装置,简述检验气体的方法___________________。
(4)若a g钠与b mL水完全反应,则该溶液的溶质的质量分数是_________________________。【解析】本题涉及钠的多种性质,如状态及熔点低和密度小的特点。钠位于水和煤油界面上,与水发生反应:2Na+2H2O
====2NaOH+H2↑,生成的H2与CuO发生反应:H2+CuO
Cu+H2O。钠与水反应生成NaOH溶液:
2Na+2H2O====2NaOH+ H2↑
2×23 2×40 2
a g
则答案:(1)在水和煤油的界面上逐渐变小并作上下跳动
(2)从上到下逐渐由无色变为红色 NaOH
(3)由黑色变红色 H2 在玻璃口处点燃气体,有淡蓝色火焰产生
(4)10.在潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品,用图中的实验装置进行实验,证明过氧化钠可用于制取氧气。(1)A是用CaCO3制取CO2的装置。写出A中发生反应的化学方程式________________________________________________。
(2)按要求填写表中空格:(3)为了达到实验目的,_________(填“需要”或“不需要”)在B装置之后增加一个吸收水蒸气的装置;若你认为需要增加一个吸收水蒸气装置,应选用什么作为吸水剂;若你认为不需要,请说明理由____________________________________。
(4)证明收集到的气体是氧气的方法是_________________。【解析】A是用CaCO3制取CO2的装置,分液漏斗中盛放盐酸,所以生成的CO2中有杂质气体HCl和水蒸气;B中的饱和碳酸氢钠溶液,能吸收混在二氧化碳中的氯化氢气体;根据探究的目的,C中应该放过氧化钠,从而和CO2反应生成O2。E明显是用排水法收集一定量的O2。那么D中是放浓硫酸进行干燥还是放NaOH溶液吸收未反应的二氧化碳呢?这是本题的难点。因为过量的CO2会干扰收集的气体,所以D中应该放NaOH溶液吸收未反应的二氧化碳。答案:(1)CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑
(2)(3)不需要 因为水蒸气也能与过氧化钠反应生成氧气,不影响实验目的
(4)立即把带火星的木条伸入试管内,木条复燃,证明试管中收集的气体是氧气课件49张PPT。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一、研究物质性质的基本方法
1.研究物质的性质有_____、实验、分类、比较等方法。
2.观察法。
(1)定义:有目的、有计划地用_____考察研究对象的方法。
(2)范围:用肉眼看、用鼻子闻、借助仪器观察等。
【微点拨】观察法并不只是用肉眼去看或观察。观察感官二、金属钠的性质和保存
1.物理性质:银白低小小2.化学性质:
(1)钠与水(含酚酞)反应。
①现象分析。小低放热剧烈②反应的化学方程式:______________________。2Na+2H2O====2NaOH+H2↑(2)与氧气的反应。 银白色变暗4Na+O2====2Na2O淡黄色2Na+O2 Na2O2【微点拨】钠在空气中燃烧时,由于钠的熔点比着火点低,所以钠先熔化后燃烧。3.钠的用途和保存:
(1)钠的用途。
①工业上用钠冶炼金属;
②_____合金(液态)用作原子反应堆的导热剂;
③制作高压钠灯。
(2)钠的保存。
实验室中少量钠保存在_____中。Na-K煤油三、过氧化钠的性质和用途
1.物理性质:_______的固体。
2.化学性质——“两大”性质:
(1)与CO2反应:___________________________。
(2)与H2O反应:_________________________。
3.用途:作为呼吸面具和潜水艇里的_____剂,也可作漂白剂。淡黄色2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2↑2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑供氧【自我小测】
1.思考辨析:
(1)研究钠与水的反应时,用到了多种研究物质性质的方法。(  )
分析:√。研究钠与水反应时,用到了实验、观察等方法进行研究。
(2)钠着火时可以用CO2、H2O进行灭火。 (  )
分析:×。由于钠能与水反应,且钠着火产生的过氧化钠能与水和二氧化碳反应生成氧气,所以钠着火时不能用水和二氧化碳灭火,应该用沙子灭火。(3)Na2O和Na2O2与CO2反应的产物相同。 (  )
分析:×。Na2O与CO2反应只生成Na2CO3,Na2O2与CO2反应既生成Na2CO3又生成O2。
(4)Na2O2能与水反应,所以过氧化钠可以作气体干燥剂。 (  )
分析:×。Na2O2在与水反应的过程中除了生成氢氧化钠之外还会生成氧气,所以不能用作气体的干燥剂。 2.金属钠着火时,应选用的灭火剂是 (  )
A.水        B.泡沫灭火器
C.沙土 D.煤油
【解析】选C。钠着火时生成Na2O2,而Na2O2能与水和CO2反应生成O2,故不能用含水的物质来灭火;煤油为有机物,本身可燃烧,故C项正确。3.钠与水反应时的现象与钠的下列性质无关的是 (  )
A.钠的熔点低 B.钠的密度小
C.钠的硬度小 D.很活泼
【解析】选C。金属钠投入水中,钠浮在水面上,熔化成一个闪亮的小球,小球在水面上四处游动,发出“嘶嘶”的响声,体积不断变小,并有气体产生。这些实验现象反映了钠是密度小、熔点低的金属。反应剧烈,说明钠很活泼。4.下列物质中最适合用于宇航员出舱时的供氧剂的是 (  )
A.HNO3   B.H2O2   C.KClO3   D.Na2O2
【解析】选D。根据题给物质的性质可知,Na2O2与H2O或CO2反应产生O2,则宇航员呼吸面具中的供氧剂应选用Na2O2;硝酸不能产生氧气;过氧化氢在催化剂存在的条件下能放出氧气;氯酸钾和二氧化锰混合加热产生氧气。5.(LK必修1·P28改编)将一块银白色的金属钠放在空气中会发生一系列的变化:表面迅速变暗→“出汗”→变成白色固体(粉末),下列有关叙述正确的是 (  )
A.表面迅速变暗是因为生成了过氧化钠
B.“出汗”是因为NaOH具有吸湿性
C.从“出汗”→变成白色固体(粉末)的过程只发生了物理变化
D.最后得到的白色固体是NaOH【解析】选B。A项,钠与O2在常温下生成Na2O;C项,该过程发生的反应为2NaOH+CO2====Na2CO3+H2O;D项,最后得到的白色固体为Na2CO3。6.(LK必修1·P18改编)关于钠的叙述中,不正确的是 (  )
A.钠是银白色金属,硬度很小,可以用小刀切割
B.加热时,金属钠剧烈燃烧,产生黄色火焰,生成过氧化钠
C.金属钠在空气中燃烧,生成氧化钠
D.金属钠的熔点较低
【解析】选C。钠的硬度很小,熔点较低,在空气中燃烧生成过氧化钠。一、钠与酸、盐溶液的反应
典题探究:1.(2015·西安高一检测)某研究小组为研究钠与盐溶液的反应,将钠粒投入氯化铜稀溶液中,下列有关说法错误的是 (  )
A.钠在液面上到处游动
B.钠熔成小球
C.溶液中可能产生蓝色和黑色沉淀
D.溶液中产生红色固体【解题指南】解答本题需注意以下两点:
(1)钠与盐溶液(部分酸式盐除外)反应时钠与水先反应;
(2)要看生成的氢氧化钠能不能与盐溶液中的溶质发生反应。【解析】选D。金属钠和水反应,现象是钠浮在液面上,熔化成小球并在液面上四处游动,有气体生成,故A、B正确;反应过程中氢氧化钠和铜离子反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,反应过程中放热,氢氧化铜可能分解生成黑色氧化铜,故C正确;溶液中无红色固体生成,故D错误。2.(2015·泉州高一检测)将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中,有气体放出,且溶液质量减轻的是 (  )
A.HCl    B.NaOH    C.K2SO4    D.CuSO4
【解题指南】解答本题需注意以下两点:
(1)钠与酸和盐溶液的反应均是钠置换出氢气的过程;
(2)溶液质量的变化等于进入溶液的质量与从溶液中出来的质量的差值。【解析】选D。将少量钠投入上述四种物质的水溶液中,均有H2产生,故都满足题目的第一个条件“有气体放出”,而反应后“溶液质量减轻”是指投入的金属钠的质量小于脱离溶液的物质的质量。在A、B、C三个选项中只有H2放出,故溶液质量是增加的。D选项中由于Na与H2O反应生成的NaOH还能继续与CuSO4反应析出Cu(OH)2沉淀:2Na+CuSO4+
2H2O====Cu(OH)2+Na2SO4+H2↑,反应后溶液质量减轻。【归纳总结】
一般情况下,钠与任何物质的水溶液反应,都是钠与溶液中H+发生置换反应,产生H2。
(1)与酸溶液反应。
①钠与酸反应时,钠与酸中的H+先反应,如2Na+2HCl====2NaCl+H2↑。
②如果钠过量,钠把酸消耗尽之后,再与水反应。(2)与盐溶液(部分酸式盐除外)反应。
①先发生反应:2Na+2H2O====2NaOH+H2↑。
②再看盐溶液中溶质是否与NaOH发生反应。如
a.钠与NaCl稀溶液反应:2Na+2H2O====2NaOH+H2↑,
现象:浮、熔、游、响。
b.钠与CuCl2溶液反应:2Na+2H2O====2NaOH+H2↑,
CuCl2+2NaOH====Cu(OH)2↓+2NaCl,
总化学方程式:2Na+CuCl2+2H2O====Cu(OH)2+2NaCl+H2↑。
现象:浮、熔、游、响、有蓝色沉淀生成。 【点拨】钠的取用
(1)钠具有强腐蚀性,取用钠时应用镊子,不能用手直接接触。待用的钠要用滤纸吸净表面的煤油,用小刀切下。
(2)取出来未用完的钠要及时放回试剂瓶,一般药品不能这样操作。
(3)因钠的性质活泼,与水反应剧烈,所以做实验时取用的钠粒一般为黄豆粒大小。 【对点训练】
(2015·淄博高一检测)将一小块金属钠投入足量的下列溶液,既能生成气体,又能生成蓝色沉淀的是 (  )
A.MgCl2溶液    B.Ba(OH)2稀溶液
C.CuSO4溶液 D.CaCl2溶液【解析】选C。A项,将一小块金属钠投入MgCl2溶液中,有白色沉淀生成,不符合题意;B项,将一小块金属钠投入Ba(OH)2稀溶液中,无蓝色沉淀生成,不符合题意;C项,将一小块金属钠投入CuSO4溶液中,Na先与水反应,生成NaOH和H2,NaOH再与CuSO4反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀,符合题意;D项,将一小块金属钠投入CaCl2溶液中,无蓝色沉淀生成,不符合题意。【补偿训练】(2015·哈尔滨高一检测)将一小块钠投入盛有5 mL饱和澄清石灰水的试管中,不可能观察到的现象是 (  )
A.钠熔成小球并在液面上到处游动
B.有气体生成
C.溶液中有银白色金属析出
D.溶液变浑浊【解析】选C。钠投入饱和石灰水中,钠除具有与水反应的现象外,由于溶液温度升高,Ca(OH)2的溶解度减小,同时反应消耗部分水,从而析出部分Ca(OH)2,所以溶液还会变浑浊,但不会置换出金属单质。二、氧化钠与过氧化钠的比较
思考探究:
Na2O+ H2O====2NaOH ①
2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑ ②
根据以上两个方程式分析:
(1)Na2O和Na2O2在性质上有什么区别?
(2)二者之间可以相互转化吗?【归纳总结】△【警示】(1)Na2O2中阴离子与阳离子数目之比是1∶2而不是1∶1。
(2)Na2O2具有漂白性,可使酸碱指示剂褪色,如将Na2O2投入滴有酚酞的水中,溶液先变红后又褪色。 【典题训练】(2015·广州高一检测)下列对Na2O2的叙述不正确的
是 (  )
A.Na2O2是淡黄色固体,久置于空气中变成白色
B.Na2O2的稳定性比Na2O差
C.用Na2O2和水反应可以制取氧气
D.Na2O2放入饱和NaOH溶液中有O2放出,恢复常温后有晶体析出【解题指南】解答本题需注意以下两点:
(1)知道过氧化钠的颜色;
(2)知道氧化钠和过氧化钠化学性质上的不同。【解析】选B。Na2O2是淡黄色固体,久置于空气中会与空气中的水和二氧化碳发生反应,最终变成白色的碳酸钠;Na2O加热时可与O2反应生成Na2O2,故Na2O2更稳定;Na2O2和水反应可以生成氢氧化钠和氧气,所以可以用Na2O2和水反应制取氧气;Na2O2放入饱和NaOH溶液中会与水反应有O2放出,此过程中不只生成了氢氧化钠,而且还消耗了大量的溶剂水,所以恢复常温后溶液过饱和,会有晶体析出。【互动探究】选项C中的H2O变成CO2,可否选择?为什么?
提示:不可选。因Na2O2和CO2反应也可以生成氧气。【补偿训练】1.(2015·济南高一检测)下列关于Na2O2的叙述正确的是 (  )
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.钠在常温下缓慢氧化生成Na2O2
D.Na2O2粉末在空气中长期放置不变质【解析】选B。Na2O2与水反应生成氢氧化钠与氧气,溶液呈碱性,遇石蕊溶液变蓝色后使之褪色,与FeCl3进一步反应生成氢氧化铁沉淀,A错误,B正确;钠缓慢氧化生成Na2O,燃烧生成Na2O2,C错误;Na2O2与空气中CO2、H2O反应会变质,D错误。2.(双选)下面是比较过氧化钠和氧化钠性质异同点的有关叙述,其中错误的是 (  )
A.过氧化钠和氧化钠长期置于空气中最终产物相同
B.过氧化钠和氧化钠都能与二氧化碳或水发生化合反应
C.过氧化钠和氧化钠与水反应都有氢氧化钠生成
D.过氧化钠和氧化钠加入CuSO4溶液中均生成白色沉淀【解析】选B、D。过氧化钠和氧化钠长期置于空气中,最终都生成碳酸钠,故A正确;过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,不是化合反应,故B错误;过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,氧化钠和水反应生成氢氧化钠,故C正确;过氧化钠和氧化钠均能与CuSO4溶液中的水反应,生成的NaOH与CuSO4反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀,故D错误。钠与水反应的实验改进【合作探究】
分析上述钠与水反应的两套装置,回答下列相关问题。
1.甲装置中发生反应的具体现象和反应的化学方程式分别是什么?
提示:甲装置中发生反应的现象是“浮”“熔”“游”“响”“红”;反应的化学方程式为2Na+2H2O====2NaOH+H2↑。2.某同学为了更好地探究钠与水反应的实验,对实验装置进行了改装(如图乙),据此回答下列问题:
(1)该同学认为这种装置可以通过点燃的方式验证生成的气体是H2,在点燃H2之前需要进行的操作是什么?
提示:用向下排空气法收集一试管氢气,用拇指堵住,移近火焰,移开拇指点火。若听到轻微的爆鸣声,则表明H2纯净。(2)该同学在点燃用上述装置制得的H2时,实验却失败了。他失败的原因可能是什么?
提示:Na与H2O在这种情况下的反应速率慢,Na的用量太少。(答案合理即可) (3)该同学查得钠、苯、水的密度分别为0.97 g·mL-1、0. 88 g·mL-1、
1.00 g·mL-1,据此分析乙装置中的实验现象是什么?
提示:钠的密度比水小,比苯大,落在苯与水的交界处。钠与H2O反应产
生的H2附着在钠的表面使钠浮起,脱离水面,反应停止;当钠表面的H2逸
出后,钠又落回水中,与水反应,如此反复。(4)乙装置与甲装置相比有什么优点(答两点即可)?
提示:乙装置现象明显、反应速率慢、安全系数高。(答案合理即可) 【探究总结】
1.甲装置在一个敞开体系中进行,钠与水反应非常剧烈,容易产生安全隐患,且对于生成气体的成分无法进行验证。
2.乙装置在一个试管中进行该反应,使用钠的量少,可以收集气体验证气体的成分,且钠的用量少,钠与水反应的速率慢,可以清楚地观察钠与水的具体反应过程,实验不是在一个敞开体系中进行,实验的安全性高。3.化学实验的改进必须从实际出发,充分体现装置简单、操作方便、现象明显、节省试剂、对环境污染小、安全性能高等特点。课件27张PPT。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 【思考】(1)可以用小刀切割说明了什么问题?切开的断面立即由银白色变暗,说明了什么问题?
(2)钠还有什么性质,用什么方法可以研究钠的相关性质?1.能说出研究物质性质的一般方法。
2.能初步运用研究物质性质的基本方法研究钠的性质。
3.了解钠的物理性质,掌握钠和过氧化钠的化学性质。(重点) 在初中化学中,我们已经认识了一些物质,我们是通过哪些科学的方法来研究它们的性质的?观察颜色和状态
将化合物分为氧化物、酸、碱、盐
通过实验验证得到结论观察法分类法实验法——观察、实验、分类、比较 1.观察法:利用感官(看、闻、听、摸),能借助仪器,有计划、有目的的进行观察。2.实验法:验证预测或探究物质未知的性质,注意条件,明确步骤。一、研究物质性质的基本方法3.分类法:分类研究,总结通性和特性。
金属的通性:银白色的金属光泽,良好的导热、导电性能,活泼金属与盐酸反应生成H2。4.比较法:找出异同,认识内在联系。 二、以钠为例运用基本方法进行探究活动1.观察法:(认识钠的物理性质)固体银白色硬度很小;
密度比水小,
比煤油大 钠的熔沸点低根据视频归纳钠的物理性质2.实验法:(认识钠的化学性质)(1)钠与水反应分析实验现象金属钠浮在水面上熔成闪亮的小球在水面上四处游动发出“嘶嘶”的响声溶液变成红色密度比水小ρ钠<ρ水反应放热,钠熔点低有气体生成反应剧烈,放出大量的热有碱生成依据视频思考钠与水反应的现象并分析原因反应的化学方程式:2Na+2H2O====2NaOH+H2↑最后消失【记忆口诀】为便于记忆,可编写成以下顺口溜:钠浮于水,熔成球,
球儿闪亮,四处游,
有嘶声儿,溶液红。(2)钠与氧气反应银白色逐渐变暗先熔化成小球,燃
烧伴有黄色火焰,反应剧烈,最终得到
淡黄色固体4Na+O2==== 2Na2O淡黄色依据视频归纳钠与氧气反应的现象条件不同,
反应不同(4)钠与盐酸反应2Na+2HCl ==== 2NaCl+H2↑ (3)钠与其他非金属单质反应利用分类法推测钠还可能具有哪些化学性质?【想一想】(5)钠与盐溶液反应2Na+CuSO4+2H2O====Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑2Na+2H2O====2NaOH+H2↑
2NaOH + CuSO4====Cu(OH)2↓+Na2SO4已知Fe + CuSO4 ==== FeSO4 + Cu ,把钠放入CuSO4的水溶液中能置换出Cu吗?【想一想】Na放置在空气中的变质过程:NaNa2ONaOHNa2CO3·10H2ONa2CO3变暗变白色白色固体银白色风化潮解(6)了解钠的用途钠钾合金可用作原子反应堆的导热剂;
高压钠灯常用作路灯;
金属钠能用于某些金属的冶炼(熔融状态下)。高压钠灯 过氧化钠 氧化钠 Na2O2Na2O-1-23.比较法:(学习钠的两种氧化物的性质)(接下页表格)Na2O2 Na2O化学式与H2O与CO2与酸Na2O+H2O ==== 2NaOH Na2O + CO2
==== Na2CO3 Na2O + 2HCl
==== 2NaCl+ H2O2Na2O2+ 2H2O
==== 4NaOH +O2↑ 2Na2O2 + 2CO2
====2Na2CO3 +O2↑ 2Na2O2+4HCl
====4NaCl+2H2O+O2↑白色固体淡黄色粉末1.研究物质的方法:观察、实验、分类、比较。(1)观察法:利用感官(看、闻、听、摸),能借助仪器,有计划有目的的进行观察。
(2)实验法:验证预测或探究物质未知的性质,注意条件,明确步骤。
(3)分类法:分类研究,总结通性和特性。
(4)比较法:找出异同,认识内在联系。2.钠的化学性质2Na+2H2O==== 2NaOH+H2↑4Na+O2 ==== 2Na2O2Na+2HCl====2NaCl+H2↑ 2Na+CuSO4+2H2O====Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑1.清蒸大闸蟹由青色变成红色,一同学认为这种红色物质可能像酸碱指示剂一样,遇到酸或碱颜色会发生改变。就这位同学的看法而言,这应该属于科学探究中的(  )
A.实验 B.假设 C.观察 D.分类 B2.下列关于金属钠的叙述中,说法正确的是( )
A.金属钠可以保存在少量水中
B.钠在空气中燃烧,产物是Na2O
C.钠是银白色金属,但露置在空气中会变暗
D.钠与水反应放出氧气 C3.将一小块钠投入盛有5mL饱和石灰水的烧杯里,
不可能观察到的现象是( )
A.钠熔成闪亮的小球并在液面上游动
B.有气体生成
C.溶液底部有银白色物质生成
D.溶液变浑浊C4.可作为防毒面具或潜水艇里氧气来源的是( )
A.Na2O B.Na2O2
C.NaOH D.NaHCO3 B5.将一小块钠投入下列物质的水溶液中,既能生
成气体,又能生成白色沉淀的是( )
A.BaCl2 B.MgSO4
C.H2SO4 D.CuSO4B钠与盐溶液反应时先是钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,然后是氢氧化钠与盐反应。 与其皱着眉头送人一件贵重礼品,不如面带笑容送人一件小礼物。