高中化学全程学习方略课件：121 研究物质性质的方法和程序（鲁科版必修1）
文档属性
| 名称 | 高中化学全程学习方略课件：121 研究物质性质的方法和程序（鲁科版必修1） |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 4.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2011-11-12 09:52:22 | ||
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文档简介
(共80张PPT)
【例1】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。
（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_____________________________。
【思路点拨】解答本题要注意以下三点：
【自主解答】本题涉及钠的多种性质，如颜色、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。钠与水反应得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
（4）
【互动探究】（1）若将B装置去掉，还可用什么方法检验产生的气体？
（2）若在U形管中加入的不是水，而是CuSO4溶液，反应后U形管中有什么现象？
提示：（1）可将A装置U形管右端的玻璃弯管换成带弹簧夹的尖嘴玻璃管，用燃着的木条靠近玻璃管尖嘴，打开弹簧夹，有淡蓝色火焰形成说明有H2生成。
（2）有蓝色沉淀生成，并有气泡产生，因为Na与H2O反应生成H2和NaOH，NaOH与CuSO4反应生成蓝色的Cu(OH)2沉淀。
【例2】用脱脂棉包住0.78 g Na2O2粉末，置于石棉网上，往脱脂棉上滴1 mL水，可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。
（1）由实验现象可得出的结论是：Na2O2与H2O反应有氧气生成且反应___________反应。
（2）如果用嘴通过细管向脱脂棉中吹气，脱脂棉也能燃烧起来，试写出反应的化学方程式_______________
_________________________________。
（3）在120 ℃的条件下，把总质量为2.1 g的CO与H2的混合气体在足量的O2中充分燃烧，然后将产物通过足量的Na2O2固体，固体质量增加了____。
A.7.2 g B.3.6 g
C.2.1 g D.数据不足，无法确定
【规范解答】脱脂棉燃烧的条件是与氧气接触且达到其着火点，故脱脂棉的燃烧说明无论是Na2O2与H2O反应还是Na2O2与CO2反应均为放热反应。
（3）由2H2+O2 2H2O和2H2O+2Na2O2====4NaOH+O2↑合并得：
H2+Na2O2 ==== 2NaOH;
同理得：CO+Na2O2 ==== Na2CO3。因此，Na2O2质量增加在整体上看，无论CO和H2以任何比例混合，Na2O2增加的质量一定是CO和H2的总质量，故选C。
点燃
====
答案：（1）放热
（2）2Na2O2+2CO2 ==== 2Na2CO3+O2
（3）C
1.一元硬币的外观有银白色的金属光
泽，一些同学认为它可能是铁制成的。
在讨论时，有的同学提出：“我们可
以先拿磁铁来吸一下”。就“拿磁铁
来吸一下”这一过程而言，属于科学探究中的（ ）
A.实验 B.比较 C.观察 D.分类
【解析】选A。以上四种方法均属于我们在科学探究中常用的重要方法。我们不仅要理解它们概念的内涵和外延，更重要的是要在科学探究中灵活地应用它们。其中实验法是通过实验来验证对物质性质的预测或探究物质未知性质的方法。显然，“拿磁铁来吸一下”这一过程属于实验法。
2.（2010·哈尔滨高一检测）为了使鱼苗顺利运输，必须满足三个条件：
（1）需要保持适量氧气；
（2）使鱼苗呼出的二氧化碳及时排除；
（3）防止细菌大量繁殖。
则在远距离运输鱼苗的水中，最好加入适量下列物质中的（ ）
A.过氧化钠 B.氯水
C.石灰水 D.过氧化钙（CaO2）
【解析】选D。CaO2能缓慢与水反应，长时间释放O2，且生成的Ca(OH)2能杀菌。
3.下列关于钠的说法正确的是（ ）
A.金属钠与氧气反应，条件不同，产物不同
B.金属钠着火可用水扑灭
C.少量的钠可保存在汽油中
D.钠的化学性质活泼，可从CuSO4溶液中置换出Cu
【解析】选A。钠与氧气反应，在常温下生成Na2O，在加热时生成Na2O2，故A项对；若钠着火用水扑灭，钠与水反应生成可燃性气体H2，且水与钠燃烧的产物Na2O2反应生成O2，使燃烧更剧烈，故B项错；由于汽油易挥发且易燃烧，故C项错；由于钠与盐溶液反应时，首先是钠与水发生反应，生成的NaOH再与盐溶液反应，故D项错。
4.（2010·雅安高一检测）一个集气瓶中放有一团棉花，向其中倒入CO2气体时棉花燃烧起来，则棉花中可能包有（ ）
A.烧碱 B.氧化钾 C.过氧化钠 D.小苏打
【解析】选C。CO2与Na2O2反应生成O2且放出热量可使棉花燃烧。
5.A、B、C是三种常见的化合物，A为淡黄色固体。它们之间的转化关系如图所示：
完成下列空白：
（1）A的化学式_______，B的化学式__________。
（2）写出甲+B C+丙的化学方程式__________。
（3）写出A的一种重要用途_____________________。
【解析】根据化合物A为淡黄色固体，Na2O2符合，根据燃烧条件，逆推甲为钠；根据Na2O2能与二氧化碳、水反应的性质，结合金属钠的性质，可推出B为水；根据C是化合物，正推C为NaOH，乙是氧气，丙是氢气，氢气在氧气中燃烧生成水，符合题意。
答案：（1）Na2O2 H2O （2）2Na+2H2O====2NaOH+H2↑
（3）呼吸面具中作供氧剂
A 组
（30分钟 50分）
一、选择题（本题包括4小题，每小题6分，共24分）
1.查阅资料得知，金属钠不仅能跟O2和H2O反应，还能跟多种其他物质反应，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的性质以及该反应与金属钠跟水反应的异同点，下列研究方法中用不着的是（ ）
A.实验法 B.观察法 C.分类法 D.比较法
【解析】选C。研究金属钠与酒精反应的性质，必然要用到实验法；因实验时必须认真观察现象，所以要用到观察法。而要研究两个反应的异同点，则必须用到比较法。
2.某学生将一小块钠投入滴有酚酞的水中，此实验能证明钠具有下列性质中的（ ）
①钠密度比水小 ②钠的熔点较低 ③钠与水反应时要放出热量 ④钠与水反应后溶液呈碱性
A.①④ B.①②④ C.①③④ D.①②③④
【解析】选D。钠放入水中，浮在水面上说明钠的密度比水小；熔成小球说明钠熔点低且钠与水反应放热；溶液变红说明生成碱性物质。
3.（2010·西安高一检测）把4.6 g 钠投入到95.4 g水中，不考虑水的蒸发，所得溶液中溶质的质量分数是
（ ）
A.4.6% B.7.91% C.8.00% D.8.02%
【解析】选D。由2Na+2H2O ==== 2NaOH + H2↑
46 80 2
4.6 g m（NaOH） m（H2）
解得m（NaOH）=8 g，m（H2）=2 g，由于产生H2，所得溶液的质量小于4.6 g+95.4 g=100 g，所以质量分数大于8%，选D。
4.在一定温度下，向饱和烧碱溶液中加入一定量的过氧化钠，充分反应后恢复到原温度，下列说法正确的是
（ ）
A.溶液中有晶体析出，Na+数目不变
B.溶液中有气体逸出，Na+数目增加
C.溶质的质量分数增大
D.溶液中Na+数目减少，溶质质量分数未变
【解析】选D。由于Na2O2与水反应：2Na2O2+2H2O====
4NaOH+O2↑，饱和溶液中水减少，溶质减少，但溶解度不变，仍是该温度下的饱和溶液，浓度不会变化。
二、非选择题（本题包括2小题，共26分）
5.（14分）某学校研究小组欲通过下列实验探究金属钠和金属铜的金属活动性强弱比较。
（1）将一粒金属钠和一块铜片分别盛在表面皿中，放在实验桌上，研究它们在空气中的稳定性，就此回答下面的问题：
①从研究物质性质的基本方法方面来说，采用的研究方法主要包括_______________________________。
②某同学将钠用小刀切割后放置在空气中一小会儿就发现钠块表面的变化是_________________，这一过程说明了___________________，有关的化学反应方程式为__________________________；若将钠块在空气中放置足够长时间，钠将最终变为__________（填化学式），而铜片则一段时间内无明显变化。
（2）试设计其他实验比较钠、铜活动性强弱（试剂自选）。____________________________________。
【解析】（1）研究钠、铜金属活动性强弱要通过做实验，观察现象来进行比较；钠可用小刀切割说明钠质软，钠放在空气中断面会由银白色变暗，说明钠与空气中的氧气反应，有关反应方程式为：4Na+O2====2Na2O；钠久置于空气中最终成为Na2CO3。
（2）可通过将钠、铜分别与水或盐酸反应，比较两者活动性强弱。
答案：（1）①观察法、实验法、比较法 ②由光亮的银白色变暗 钠质软且能与空气中的氧气反应
4Na+O2====2Na2O Na2CO3
（2）分别将黄豆粒大小的钠块和铜块放入水（或盐酸）中，钠块剧烈反应，而铜块无明显现象，说明钠比铜更活泼。
6.（12分）（2010·常州高一检测）将70 g含过氧化钠和氧化钠的混合物跟98 g水充分反应后，所得氢氧化钠溶液的质量分数为50％。
（1）分别写出过氧化钠和氧化钠跟水反应的化学方程式，________________________________________；
____________________________________________。
（2）原混合物中过氧化钠质量是__________；氧化钠质量是___________。
【解析】本题可利用两个化学方程式设两个未知数求算。可设Na2O2、Na2O的质量分别为x，y，
则：x+y=70 g ①
利用化学方程式分别推导出各自与水反应生成NaOH的质量(用x或y的数学式表示)，以及O2的质量(用x的数学式表示)。最后，根据溶质的质量分数公式及NaOH质量、NaOH溶液质量列出式②，两式联立，可求出x和y。
设原混合物中Na2O2的质量为x，Na2O的质量为y。
x+y=70 g ①
2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑
156 160 32
x
Na2O+H2O 2NaOH
62 80
y
====
====
NaOH总质量为
NaOH溶液总质量为
根据溶液中溶质的质量分数公式：
②
①②联立，解得：x=39 g y=31 g
Na2O2为39 g，Na2O为31 g
答案：（1）2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑
Na2O+H2O====2NaOH
（2）39 g 31 g
B 组
1.（双选）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.K2SO4
C.FeCl3 D.饱和NaOH溶液
【解析】选C、D。钠遇水或水溶液均能发生反应生成H2，故以上四个选项均能满足题干中有气体放出这一条件。A、B两项中每有23 g钠进入溶液均生成1 g H2，溶液质量增加22 g，故A、B项均错；C项中钠与水反应生成的NaOH与FeCl3反应产生Fe(OH)3沉淀，所以反应后溶液质量减轻，故C项对；D项中钠与水反应消耗了水，由于NaOH溶液是饱和溶液，导致有NaOH晶体析出，所以溶液质量减轻，故D项对。
2.现有一定质量含有Na2O杂质的Na2O2试样。请从图中选用适当的实验装置，设计一个最简单的实验，测定Na2O2试样的纯度（可供选用的反应物只有CaCO3固体，
6 mol/L盐酸和蒸馏水）。请填写下列空白：
（1）写出实验中Na2O2和Na2O分别发生反应的化学方程式：_______________________________________。
（2）应选用的装置是（只要求写出图中装置的标号）
________________。
（3）所选用装置的连接顺序应是（填各接口的字母，连接胶管省略）：___________________________。
【解析】本实验为定量实验，由Na2O2和Na2O的性质可知，欲测定Na2O2的纯度，可利用Na2O2与水反应生成O2，然后通过排水法收集气体，测出气体的体积即可求算出Na2O2的质量。由于题目要求设计一个最简单的实验，因此直接采用Na2O2与水反应即可。
答案：（1）2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑，Na2O+H2O==== 2NaOH （2）①④⑤ （3）G—A—B—F
随着综合国力的提升，我国载人航天事业已达到了国际领先水平。某研究性学习小组查阅资料得知，宇宙飞船中可用超氧化钾（KO2）作为氧气再生剂。超氧化钾是一种固体，它与人呼出的二氧化碳反应生成氧气：4KO2+2CO2 ====2K2CO3+3O2。为了验证这个反应能够产生氧气，该小组同学以大理石和盐酸反应生成的CO2来与KO2反应制取O2，设计了如下实验装置：
（1）C处应从A、B两种装置中选择__________作CO2发生装置。G中试管收集满气体后，下一步实验操作是
____________________________________________。
（2）已知CO2不溶于饱和碳酸氢钠溶液，D装置的作用是_______________________。
（3）为了除去O2中可能混有的CO2，F中可盛放_______
_________溶液。
（4）有同学提出，上述实验能生成氧气可能与CO2中混有的水蒸气有关。若要检验干燥的CO2能否与超氧化钾反应生成氧气，你对上述实验装置的改进方法是______ ___________________________________。
【解析】实验目的是验证KO2与CO2反应能产生O2，观察装置图知C应为CO2的制取装置，制取CO2是用CaCO3固体和盐酸液体反应，不需加热，所以应选A装置；检验氧气通常用带火星的木条，若木条复燃则证明是氧气；D装置中的饱和NaHCO3溶液是用于除去混在CO2中的杂质气体，用CaCO3和盐酸制得的CO2中混有HCl，所以D装置作用是除HCl；除去CO2气体可选用NaOH溶液；若检验干燥的CO2能否与超氧化钾反应生成氧气，应除去水蒸气，可选用装有浓H2SO4的洗气瓶或装有P2O5等固体干燥剂的干燥管等装置。
答案：（1）A 把G中的导管移出水面，关闭分液漏斗活塞，用拇指堵住试管口，取出试管，立即把带火星的木条伸入试管口内，木条复燃，证明试管中收集的气体是氧气 （2）除去CO2中混有的HCl （3）NaOH溶液（或其他合理答案） （4）在D和E装置之间增加气体干燥装置（如盛有浓硫酸的洗气瓶等或其他合理答案）
1.下列操作正确的是（ ）
A.向盛水的烧杯中投入小拇指大小的钠块，观察现象
B.将钠保存在汽油中
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。A项，取用的钠块太大，容易爆炸，发生危险；B项，汽油易挥发，不用于保存钠；D项，钠易与手上的汗渍反应生成NaOH具有腐蚀性，不能用手直接接触钠。
2.观察是一种有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法。以下对观察法的理解中不正确的是（ ）
A.观察只是用眼看，不能借助仪器
B.观察要有明确而具体的目的
C.观察过程要积极思考，及时处理信息
D.观察是研究物质性质的基本方法之一
【解析】选A。根据定义，观察是一种有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法，对于该定义的理解不能过于狭隘，观察可以是肉眼看现象、可以是鼻子闻气味、可以是耳朵听声音，也可借助其他仪器来进行。
3.物质性质决定它的用途，还决定了它的保存方法。固体NaOH具有以下性质：①白色固体；②有腐蚀性；③易吸收水分而潮解；④易溶于水，溶解放热；⑤能与空气中的二氧化碳反应。实验室中必须将它密封保存的主要原因是（ ）
A.①② B.①②③ C.②③④ D.③⑤
【解析】选D。NaOH易吸收空气中的水分且能与空气中的CO2反应所以应密封保存。NaOH的存在状态、溶解性及其有腐蚀性与是否密封保存无关。
4.在一定条件下，将钠与氧气反应的生成物1.5 g溶于水，所得溶液恰好能被50 g质量分数为2.92%的盐酸中和。则该生成物的成分是（ ）
A.Na2O B.Na2O2
C.Na2O和Na2O2 D.不能确定
【解析】选C。由钠元素守恒及反应的HCl的质量可求得起始钠的质量。
Na～NaOH～HCl
23 g 36.5 g
m（Na） 50 g×2.92%
23 g∶36.5 g=m（Na）∶（50 g×2.92%），
m（Na）=0.92 g。
若钠全部生成Na2O，可得m（Na2O）=1.24 g，若钠全部生成Na2O2，可得m（Na2O2）=1.56 g。而实际生成物的质量为1.5 g，而1.24 g<1.5 g<1.56 g，故应该是Na2O和Na2O2的混合物。
5.为了测定Na的相对原子质量，某同学设计了如图所示的实验装置。现有如下步骤：
Ⅰ.称量A、B的总质量；
Ⅱ.称取一定质量的钠；
Ⅲ.将钠投入锥形瓶中并迅速塞紧带U形干燥管的橡皮塞；
Ⅳ.用镊子取金属钠并用滤纸吸干煤油。
有关数据是：称取的金属钠质量为a，A、B反应前总质量为b，反应后A、B的总质量为c。请根据题意回答下列问题：
（1）实验步骤的顺序应为（填序号）_____________。
（2）用a、b、c表示的钠的相对原子质量为________。
（3）下列因素对实验结果分别有何影响？（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）
①没有B装置：_______________________；
②用金属钠时未吸干煤油：__________________;
③称得的金属钠表面变暗后才放入锥形瓶：________；
④反应时钠燃烧起来：___________。
【解析】参加反应的钠的质量为a，生成的H2的质量为b+a-c，设钠的相对原子质量为M（Na），
2Na+2H2O==== 2NaOH+H2↑
2M（Na） 2
A b+a-c
故M（Na）=
A是Na与H2O反应的反应器，B是干燥氢气的装置。若无B,则水蒸气逸出，c偏小，M（Na）偏小；若钠上的煤油未吸干，钠偏小则产生的H2量偏小，即b+a-c偏小，造成
M（Na）偏大；若称得的金属钠表面变暗后才放入锥形
瓶中，则反应生成的H2量减少，即b+a-c偏小，造成M（Na）偏大；若反应时钠燃烧起来，亦造成生成的氢气量减少，即b+a-c偏小，M（Na）偏大。
了解了实验原理后，不难排列出实验步骤的顺序为：Ⅰ→Ⅳ→Ⅱ→Ⅲ。
答案：（1）Ⅰ→Ⅳ→Ⅱ→Ⅲ (2)
(3)①偏小 ②偏大 ③偏大 ④偏大
6.（2009·重庆高一检测）用脱脂棉包住约0.2 g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)由上述实验现象所得出的有关过氧化钠跟水反应的结论是：第一，有氧气生成；第二，_____________。过氧化钠跟水反应的化学方程式_________________。
(2)某研究性学习小组拟用如图所示装置进行实验，以证明上述结论。用以验证第一条结论的实验方法及现象是___________________________________________。
用以验证第二条结论的实验方法及现象是__________。
【解析】(1)脱脂棉燃烧的条件：
①与氧气接触；②温度达到着火点，由此可知Na2O2与水反应时要放出热量。
(2)由所示装置知，Na2O2与水反应生成的O2由导管P口逸出，验证是否有O2产生时，只需将带火星的木条放在导管P的管口即可；Na2O2与水反应放出的热量使锥形瓶内气体温度升高，导致气体膨胀，气体由导管Q口逸出，验证该反应是否放热时，只需将导管Q浸入水中，观察导管Q口是否有气泡冒出即可。
答案：(1)反应放热 2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑
(2)将带火星的木条放在导管P的管口，木条复燃
将导管Q浸入水中，导管Q口有气泡冒出
【例1】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。
（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_____________________________。
【思路点拨】解答本题要注意以下三点：
【自主解答】本题涉及钠的多种性质，如颜色、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。钠与水反应得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
（4）
【互动探究】（1）若将B装置去掉，还可用什么方法检验产生的气体？
（2）若在U形管中加入的不是水，而是CuSO4溶液，反应后U形管中有什么现象？
提示：（1）可将A装置U形管右端的玻璃弯管换成带弹簧夹的尖嘴玻璃管，用燃着的木条靠近玻璃管尖嘴，打开弹簧夹，有淡蓝色火焰形成说明有H2生成。
（2）有蓝色沉淀生成，并有气泡产生，因为Na与H2O反应生成H2和NaOH，NaOH与CuSO4反应生成蓝色的Cu(OH)2沉淀。
【例2】用脱脂棉包住0.78 g Na2O2粉末，置于石棉网上，往脱脂棉上滴1 mL水，可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。
（1）由实验现象可得出的结论是：Na2O2与H2O反应有氧气生成且反应___________反应。
（2）如果用嘴通过细管向脱脂棉中吹气，脱脂棉也能燃烧起来，试写出反应的化学方程式_______________
_________________________________。
（3）在120 ℃的条件下，把总质量为2.1 g的CO与H2的混合气体在足量的O2中充分燃烧，然后将产物通过足量的Na2O2固体，固体质量增加了____。
A.7.2 g B.3.6 g
C.2.1 g D.数据不足，无法确定
【规范解答】脱脂棉燃烧的条件是与氧气接触且达到其着火点，故脱脂棉的燃烧说明无论是Na2O2与H2O反应还是Na2O2与CO2反应均为放热反应。
（3）由2H2+O2 2H2O和2H2O+2Na2O2====4NaOH+O2↑合并得：
H2+Na2O2 ==== 2NaOH;
同理得：CO+Na2O2 ==== Na2CO3。因此，Na2O2质量增加在整体上看，无论CO和H2以任何比例混合，Na2O2增加的质量一定是CO和H2的总质量，故选C。
点燃
====
答案：（1）放热
（2）2Na2O2+2CO2 ==== 2Na2CO3+O2
（3）C
1.一元硬币的外观有银白色的金属光
泽，一些同学认为它可能是铁制成的。
在讨论时，有的同学提出：“我们可
以先拿磁铁来吸一下”。就“拿磁铁
来吸一下”这一过程而言，属于科学探究中的（ ）
A.实验 B.比较 C.观察 D.分类
【解析】选A。以上四种方法均属于我们在科学探究中常用的重要方法。我们不仅要理解它们概念的内涵和外延，更重要的是要在科学探究中灵活地应用它们。其中实验法是通过实验来验证对物质性质的预测或探究物质未知性质的方法。显然，“拿磁铁来吸一下”这一过程属于实验法。
2.（2010·哈尔滨高一检测）为了使鱼苗顺利运输，必须满足三个条件：
（1）需要保持适量氧气；
（2）使鱼苗呼出的二氧化碳及时排除；
（3）防止细菌大量繁殖。
则在远距离运输鱼苗的水中，最好加入适量下列物质中的（ ）
A.过氧化钠 B.氯水
C.石灰水 D.过氧化钙（CaO2）
【解析】选D。CaO2能缓慢与水反应，长时间释放O2，且生成的Ca(OH)2能杀菌。
3.下列关于钠的说法正确的是（ ）
A.金属钠与氧气反应，条件不同，产物不同
B.金属钠着火可用水扑灭
C.少量的钠可保存在汽油中
D.钠的化学性质活泼，可从CuSO4溶液中置换出Cu
【解析】选A。钠与氧气反应，在常温下生成Na2O，在加热时生成Na2O2，故A项对；若钠着火用水扑灭，钠与水反应生成可燃性气体H2，且水与钠燃烧的产物Na2O2反应生成O2，使燃烧更剧烈，故B项错；由于汽油易挥发且易燃烧，故C项错；由于钠与盐溶液反应时，首先是钠与水发生反应，生成的NaOH再与盐溶液反应，故D项错。
4.（2010·雅安高一检测）一个集气瓶中放有一团棉花，向其中倒入CO2气体时棉花燃烧起来，则棉花中可能包有（ ）
A.烧碱 B.氧化钾 C.过氧化钠 D.小苏打
【解析】选C。CO2与Na2O2反应生成O2且放出热量可使棉花燃烧。
5.A、B、C是三种常见的化合物，A为淡黄色固体。它们之间的转化关系如图所示：
完成下列空白：
（1）A的化学式_______，B的化学式__________。
（2）写出甲+B C+丙的化学方程式__________。
（3）写出A的一种重要用途_____________________。
【解析】根据化合物A为淡黄色固体，Na2O2符合，根据燃烧条件，逆推甲为钠；根据Na2O2能与二氧化碳、水反应的性质，结合金属钠的性质，可推出B为水；根据C是化合物，正推C为NaOH，乙是氧气，丙是氢气，氢气在氧气中燃烧生成水，符合题意。
答案：（1）Na2O2 H2O （2）2Na+2H2O====2NaOH+H2↑
（3）呼吸面具中作供氧剂
A 组
（30分钟 50分）
一、选择题（本题包括4小题，每小题6分，共24分）
1.查阅资料得知，金属钠不仅能跟O2和H2O反应，还能跟多种其他物质反应，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的性质以及该反应与金属钠跟水反应的异同点，下列研究方法中用不着的是（ ）
A.实验法 B.观察法 C.分类法 D.比较法
【解析】选C。研究金属钠与酒精反应的性质，必然要用到实验法；因实验时必须认真观察现象，所以要用到观察法。而要研究两个反应的异同点，则必须用到比较法。
2.某学生将一小块钠投入滴有酚酞的水中，此实验能证明钠具有下列性质中的（ ）
①钠密度比水小 ②钠的熔点较低 ③钠与水反应时要放出热量 ④钠与水反应后溶液呈碱性
A.①④ B.①②④ C.①③④ D.①②③④
【解析】选D。钠放入水中，浮在水面上说明钠的密度比水小；熔成小球说明钠熔点低且钠与水反应放热；溶液变红说明生成碱性物质。
3.（2010·西安高一检测）把4.6 g 钠投入到95.4 g水中，不考虑水的蒸发，所得溶液中溶质的质量分数是
（ ）
A.4.6% B.7.91% C.8.00% D.8.02%
【解析】选D。由2Na+2H2O ==== 2NaOH + H2↑
46 80 2
4.6 g m（NaOH） m（H2）
解得m（NaOH）=8 g，m（H2）=2 g，由于产生H2，所得溶液的质量小于4.6 g+95.4 g=100 g，所以质量分数大于8%，选D。
4.在一定温度下，向饱和烧碱溶液中加入一定量的过氧化钠，充分反应后恢复到原温度，下列说法正确的是
（ ）
A.溶液中有晶体析出，Na+数目不变
B.溶液中有气体逸出，Na+数目增加
C.溶质的质量分数增大
D.溶液中Na+数目减少，溶质质量分数未变
【解析】选D。由于Na2O2与水反应：2Na2O2+2H2O====
4NaOH+O2↑，饱和溶液中水减少，溶质减少，但溶解度不变，仍是该温度下的饱和溶液，浓度不会变化。
二、非选择题（本题包括2小题，共26分）
5.（14分）某学校研究小组欲通过下列实验探究金属钠和金属铜的金属活动性强弱比较。
（1）将一粒金属钠和一块铜片分别盛在表面皿中，放在实验桌上，研究它们在空气中的稳定性，就此回答下面的问题：
①从研究物质性质的基本方法方面来说，采用的研究方法主要包括_______________________________。
②某同学将钠用小刀切割后放置在空气中一小会儿就发现钠块表面的变化是_________________，这一过程说明了___________________，有关的化学反应方程式为__________________________；若将钠块在空气中放置足够长时间，钠将最终变为__________（填化学式），而铜片则一段时间内无明显变化。
（2）试设计其他实验比较钠、铜活动性强弱（试剂自选）。____________________________________。
【解析】（1）研究钠、铜金属活动性强弱要通过做实验，观察现象来进行比较；钠可用小刀切割说明钠质软，钠放在空气中断面会由银白色变暗，说明钠与空气中的氧气反应，有关反应方程式为：4Na+O2====2Na2O；钠久置于空气中最终成为Na2CO3。
（2）可通过将钠、铜分别与水或盐酸反应，比较两者活动性强弱。
答案：（1）①观察法、实验法、比较法 ②由光亮的银白色变暗 钠质软且能与空气中的氧气反应
4Na+O2====2Na2O Na2CO3
（2）分别将黄豆粒大小的钠块和铜块放入水（或盐酸）中，钠块剧烈反应，而铜块无明显现象，说明钠比铜更活泼。
6.（12分）（2010·常州高一检测）将70 g含过氧化钠和氧化钠的混合物跟98 g水充分反应后，所得氢氧化钠溶液的质量分数为50％。
（1）分别写出过氧化钠和氧化钠跟水反应的化学方程式，________________________________________；
____________________________________________。
（2）原混合物中过氧化钠质量是__________；氧化钠质量是___________。
【解析】本题可利用两个化学方程式设两个未知数求算。可设Na2O2、Na2O的质量分别为x，y，
则：x+y=70 g ①
利用化学方程式分别推导出各自与水反应生成NaOH的质量(用x或y的数学式表示)，以及O2的质量(用x的数学式表示)。最后，根据溶质的质量分数公式及NaOH质量、NaOH溶液质量列出式②，两式联立，可求出x和y。
设原混合物中Na2O2的质量为x，Na2O的质量为y。
x+y=70 g ①
2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑
156 160 32
x
Na2O+H2O 2NaOH
62 80
y
====
====
NaOH总质量为
NaOH溶液总质量为
根据溶液中溶质的质量分数公式：
②
①②联立，解得：x=39 g y=31 g
Na2O2为39 g，Na2O为31 g
答案：（1）2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑
Na2O+H2O====2NaOH
（2）39 g 31 g
B 组
1.（双选）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.K2SO4
C.FeCl3 D.饱和NaOH溶液
【解析】选C、D。钠遇水或水溶液均能发生反应生成H2，故以上四个选项均能满足题干中有气体放出这一条件。A、B两项中每有23 g钠进入溶液均生成1 g H2，溶液质量增加22 g，故A、B项均错；C项中钠与水反应生成的NaOH与FeCl3反应产生Fe(OH)3沉淀，所以反应后溶液质量减轻，故C项对；D项中钠与水反应消耗了水，由于NaOH溶液是饱和溶液，导致有NaOH晶体析出，所以溶液质量减轻，故D项对。
2.现有一定质量含有Na2O杂质的Na2O2试样。请从图中选用适当的实验装置，设计一个最简单的实验，测定Na2O2试样的纯度（可供选用的反应物只有CaCO3固体，
6 mol/L盐酸和蒸馏水）。请填写下列空白：
（1）写出实验中Na2O2和Na2O分别发生反应的化学方程式：_______________________________________。
（2）应选用的装置是（只要求写出图中装置的标号）
________________。
（3）所选用装置的连接顺序应是（填各接口的字母，连接胶管省略）：___________________________。
【解析】本实验为定量实验，由Na2O2和Na2O的性质可知，欲测定Na2O2的纯度，可利用Na2O2与水反应生成O2，然后通过排水法收集气体，测出气体的体积即可求算出Na2O2的质量。由于题目要求设计一个最简单的实验，因此直接采用Na2O2与水反应即可。
答案：（1）2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑，Na2O+H2O==== 2NaOH （2）①④⑤ （3）G—A—B—F
随着综合国力的提升，我国载人航天事业已达到了国际领先水平。某研究性学习小组查阅资料得知，宇宙飞船中可用超氧化钾（KO2）作为氧气再生剂。超氧化钾是一种固体，它与人呼出的二氧化碳反应生成氧气：4KO2+2CO2 ====2K2CO3+3O2。为了验证这个反应能够产生氧气，该小组同学以大理石和盐酸反应生成的CO2来与KO2反应制取O2，设计了如下实验装置：
（1）C处应从A、B两种装置中选择__________作CO2发生装置。G中试管收集满气体后，下一步实验操作是
____________________________________________。
（2）已知CO2不溶于饱和碳酸氢钠溶液，D装置的作用是_______________________。
（3）为了除去O2中可能混有的CO2，F中可盛放_______
_________溶液。
（4）有同学提出，上述实验能生成氧气可能与CO2中混有的水蒸气有关。若要检验干燥的CO2能否与超氧化钾反应生成氧气，你对上述实验装置的改进方法是______ ___________________________________。
【解析】实验目的是验证KO2与CO2反应能产生O2，观察装置图知C应为CO2的制取装置，制取CO2是用CaCO3固体和盐酸液体反应，不需加热，所以应选A装置；检验氧气通常用带火星的木条，若木条复燃则证明是氧气；D装置中的饱和NaHCO3溶液是用于除去混在CO2中的杂质气体，用CaCO3和盐酸制得的CO2中混有HCl，所以D装置作用是除HCl；除去CO2气体可选用NaOH溶液；若检验干燥的CO2能否与超氧化钾反应生成氧气，应除去水蒸气，可选用装有浓H2SO4的洗气瓶或装有P2O5等固体干燥剂的干燥管等装置。
答案：（1）A 把G中的导管移出水面，关闭分液漏斗活塞，用拇指堵住试管口，取出试管，立即把带火星的木条伸入试管口内，木条复燃，证明试管中收集的气体是氧气 （2）除去CO2中混有的HCl （3）NaOH溶液（或其他合理答案） （4）在D和E装置之间增加气体干燥装置（如盛有浓硫酸的洗气瓶等或其他合理答案）
1.下列操作正确的是（ ）
A.向盛水的烧杯中投入小拇指大小的钠块，观察现象
B.将钠保存在汽油中
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。A项，取用的钠块太大，容易爆炸，发生危险；B项，汽油易挥发，不用于保存钠；D项，钠易与手上的汗渍反应生成NaOH具有腐蚀性，不能用手直接接触钠。
2.观察是一种有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法。以下对观察法的理解中不正确的是（ ）
A.观察只是用眼看，不能借助仪器
B.观察要有明确而具体的目的
C.观察过程要积极思考，及时处理信息
D.观察是研究物质性质的基本方法之一
【解析】选A。根据定义，观察是一种有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法，对于该定义的理解不能过于狭隘，观察可以是肉眼看现象、可以是鼻子闻气味、可以是耳朵听声音，也可借助其他仪器来进行。
3.物质性质决定它的用途，还决定了它的保存方法。固体NaOH具有以下性质：①白色固体；②有腐蚀性；③易吸收水分而潮解；④易溶于水，溶解放热；⑤能与空气中的二氧化碳反应。实验室中必须将它密封保存的主要原因是（ ）
A.①② B.①②③ C.②③④ D.③⑤
【解析】选D。NaOH易吸收空气中的水分且能与空气中的CO2反应所以应密封保存。NaOH的存在状态、溶解性及其有腐蚀性与是否密封保存无关。
4.在一定条件下，将钠与氧气反应的生成物1.5 g溶于水，所得溶液恰好能被50 g质量分数为2.92%的盐酸中和。则该生成物的成分是（ ）
A.Na2O B.Na2O2
C.Na2O和Na2O2 D.不能确定
【解析】选C。由钠元素守恒及反应的HCl的质量可求得起始钠的质量。
Na～NaOH～HCl
23 g 36.5 g
m（Na） 50 g×2.92%
23 g∶36.5 g=m（Na）∶（50 g×2.92%），
m（Na）=0.92 g。
若钠全部生成Na2O，可得m（Na2O）=1.24 g，若钠全部生成Na2O2，可得m（Na2O2）=1.56 g。而实际生成物的质量为1.5 g，而1.24 g<1.5 g<1.56 g，故应该是Na2O和Na2O2的混合物。
5.为了测定Na的相对原子质量，某同学设计了如图所示的实验装置。现有如下步骤：
Ⅰ.称量A、B的总质量；
Ⅱ.称取一定质量的钠；
Ⅲ.将钠投入锥形瓶中并迅速塞紧带U形干燥管的橡皮塞；
Ⅳ.用镊子取金属钠并用滤纸吸干煤油。
有关数据是：称取的金属钠质量为a，A、B反应前总质量为b，反应后A、B的总质量为c。请根据题意回答下列问题：
（1）实验步骤的顺序应为（填序号）_____________。
（2）用a、b、c表示的钠的相对原子质量为________。
（3）下列因素对实验结果分别有何影响？（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）
①没有B装置：_______________________；
②用金属钠时未吸干煤油：__________________;
③称得的金属钠表面变暗后才放入锥形瓶：________；
④反应时钠燃烧起来：___________。
【解析】参加反应的钠的质量为a，生成的H2的质量为b+a-c，设钠的相对原子质量为M（Na），
2Na+2H2O==== 2NaOH+H2↑
2M（Na） 2
A b+a-c
故M（Na）=
A是Na与H2O反应的反应器，B是干燥氢气的装置。若无B,则水蒸气逸出，c偏小，M（Na）偏小；若钠上的煤油未吸干，钠偏小则产生的H2量偏小，即b+a-c偏小，造成
M（Na）偏大；若称得的金属钠表面变暗后才放入锥形
瓶中，则反应生成的H2量减少，即b+a-c偏小，造成M（Na）偏大；若反应时钠燃烧起来，亦造成生成的氢气量减少，即b+a-c偏小，M（Na）偏大。
了解了实验原理后，不难排列出实验步骤的顺序为：Ⅰ→Ⅳ→Ⅱ→Ⅲ。
答案：（1）Ⅰ→Ⅳ→Ⅱ→Ⅲ (2)
(3)①偏小 ②偏大 ③偏大 ④偏大
6.（2009·重庆高一检测）用脱脂棉包住约0.2 g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)由上述实验现象所得出的有关过氧化钠跟水反应的结论是：第一，有氧气生成；第二，_____________。过氧化钠跟水反应的化学方程式_________________。
(2)某研究性学习小组拟用如图所示装置进行实验，以证明上述结论。用以验证第一条结论的实验方法及现象是___________________________________________。
用以验证第二条结论的实验方法及现象是__________。
【解析】(1)脱脂棉燃烧的条件：
①与氧气接触；②温度达到着火点，由此可知Na2O2与水反应时要放出热量。
(2)由所示装置知，Na2O2与水反应生成的O2由导管P口逸出，验证是否有O2产生时，只需将带火星的木条放在导管P的管口即可；Na2O2与水反应放出的热量使锥形瓶内气体温度升高，导致气体膨胀，气体由导管Q口逸出，验证该反应是否放热时，只需将导管Q浸入水中，观察导管Q口是否有气泡冒出即可。
答案：(1)反应放热 2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑
(2)将带火星的木条放在导管P的管口，木条复燃
将导管Q浸入水中，导管Q口有气泡冒出