1、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课后篇素养形成合格考达标练1.下列对研究物质性质的常用方法的理解中正确的是()A.研究物质性质的常用方法只有观察法、实验法、分类法、比较法B.观察法只能通过视觉来进行感知C.观察的目的是对现象进行分析、对比、综合,并得出结论D.观察是用感官来研究物质的性质,无法借助仪器答案C解析研究物质性质的常用方法除了观察法、实验法、分类法、比较法外,还有其他的方法,A项错误;观察时可以通过视觉、触觉、听觉、嗅觉等进行感知,不只是通过视觉来进行感知,B项错误;观察的目的是通过现象得出一定的结论,C项正确;观察也可以借助仪器进行,从
2、而提高观察的灵敏度,D项错误。2.(2020山东菏泽一中高一月考)下列关于钠的叙述,正确的是()A.钠是银白色金属,硬度很大B.将金属钠放在石棉网上,用酒精灯加热后,金属钠剧烈燃烧,发出黄色火焰,生成过氧化钠C.金属钠在空气中燃烧生成氧化钠D.金属钠的熔点很高答案B解析钠的硬度较小,实验室可用小刀切割,故A错误;钠燃烧时火焰为黄色,在空气中加热时可生成Na2O2,故B正确;金属钠在空气中燃烧生成过氧化钠,故C错误;钠的熔点低,与水反应放出的热量可使钠熔化成光亮的小球,故D错误。3.在烧杯中加水和苯(苯的密度为0.88 gcm-3,与水互不相溶,且不与钠反应)各50 mL,将一小粒金属钠(密度为
3、 0.97 gcm-3)投入烧杯中,观察到的现象可能为()A.钠在水层中反应并四处游动B.钠停留在苯层中不发生反应C.钠在苯的液面上反应并四处游动D.钠在苯与水的界面处反应并上下跳动答案D解析钠的密度介于水和苯之间,将一小粒金属钠投入烧杯中,钠开始时在苯与水的界面处,钠与水发生反应生成氢气,氢气推动钠球上升,H2逸出后钠又回到水面继续反应,如此反复多次,直到Na与水完全反应。4.(2020天津一中高一模块质量调查)将一小块钠投入下列溶液中,既能产生气体又会出现沉淀的是()稀硫酸氢氧化钠溶液硫酸铁溶液氯化镁溶液饱和澄清石灰水A.B.C.D.答案D解析将钠投入稀硫酸中,钠与硫酸反应生成可溶性的硫酸
4、钠和水,所以只能生成气体不会产生沉淀,故不选;将钠投入氢氧化钠溶液,钠和水反应生成可溶性的氢氧化钠和氢气,所以只能生成气体不会产生沉淀,故不选;将钠投入硫酸铁溶液,钠和水反应生成可溶性的氢氧化钠和氢气,氢氧化钠和硫酸铁发生复分解反应生成难溶性的氢氧化铁沉淀,所以既能产生气体又能出现沉淀,故选;将钠投入氯化镁溶液,钠和水反应生成可溶性的氢氧化钠和氢气,氢氧化钠和氯化镁溶液反应生成难溶性的氢氧化镁沉淀,所以能产生沉淀和气体,故选;将钠投入饱和澄清石灰水,钠和水反应生成可溶性的氢氧化钠和氢气,水的质量减少,会有氢氧化钙固体析出,所以能产生沉淀和气体,故选。5.下列说法正确的是()A.将一小块钠放入水
5、中,钠将沉在水底B.将一小块钠放在稀盐酸中,钠先与水反应生成NaOH和H2,生成的NaOH再与HCl反应生成NaCl和H2OC.将一小块钠放在CuSO4溶液中发生如下反应:2Na+CuSO4Na2SO4+CuD.钠可用于冶炼金属答案D解析钠密度比水小,且与水反应放出H2,放入水中会浮在水面上,并不停地游动,故A错误;钠在酸溶液中先与酸反应,钠在盐溶液中先与水反应,故B、C错误;金属钠可以从熔融的化合物中置换出钛、钽、铌、锆等金属,故D正确。6.下列关于钠的叙述正确的是()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
6、,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%答案B解析钠单质与氯化亚铁溶液反应时,钠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解离产生的H+反应;将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,故溶质的质量分数大于8%。7.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.第一块钠失去电子多B.两块钠失去电子一样多C.第二块钠的反应产物质量大D.两块钠的反应产物质量相等答案B解析钠在反应后都变为+1价
7、,所以B项正确,A项错误;钠与氧气在加热时生成过氧化钠,钠与氧气在常温时生成氧化钠,前者的质量大于后者,C、D项错误。8.取一小块金属钠,放在燃烧匙里加热,下列实验现象描述正确的是()金属先熔化在空气中燃烧,放出黄色火花燃烧后得白色固体燃烧时火焰为黄色燃烧后生成浅黄色固体物质A.B.C.D.答案C解析根据钠在氧气中燃烧的现象可知正确,故选C项。9.已知钠放置于空气中可发生如下变化:NaNa2ONaOHNa2CO310H2ONa2CO3根据此变化回答以下问题。(1)请写出步转化的化学方程式。(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
8、物质的化学式为。该淡黄色物质与CO2、H2O反应的化学方程式分别为,。答案(1)4Na+O22Na2ONa2O+H2O2NaOH(2)Na2O22Na2O2+2CO22Na2CO3+O22Na2O2+2H2O4NaOH+O2解析(1)根据题目中图示转化关系,转化反应的化学方程式为4Na+O22Na2O,Na2O+H2O2NaOH。(2)钠在空气中燃烧可生成淡黄色的Na2O2,Na2O2与CO2、H2O反应的化学方程式分别为2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O4NaOH+O2。等级考提升练10.(2020山东济南第一中学高一阶段性检测)下列判断正确的是()A.不可用
9、水来检验Na2O粉末中是否含有Na2O2B.不可用CO2来检验Na2O粉末中是否含有Na2O2C.可利用在纯氧气中加热的方法除去Na2O中的Na2O2D.将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞溶液中,最终溶液均为无色答案B解析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,则放入水中有气泡生成的为过氧化钠,因此可用水来检验某Na2O粉末中是否含有Na2O2,A项错误;虽然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,因此不可用CO2来检验某Na2O粉末中是否含有Na2O2,B项正确;氧化钠加热生成过氧化钠,不
10、能用加热的方法除去Na2O中的Na2O2,C项错误;氧化钠加入酚酞溶液中,反应生成的氢氧化钠使酚酞变红色,过氧化钠加入酚酞溶液中生成氢氧化钠和氧气,氢氧化钠使酚酞溶液变红色,但由于过氧化钠具有漂白性,能使红色溶液褪色,所以溶液先变红色后褪色,两者现象不同,D项错误。11.如右图所示,试管中盛有水,气球a中盛有干燥的Na2O2粉末,U形管中是滴有红墨水的浅红色的水溶液。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形管内红色的水褪色B.试管内溶液变红C.气球a被吹大D.U形管中水位dc。12.某化学兴趣小组的同学在学习了钠的性质后,用小刀切割了
11、一小块钠,然后放入盛有空气的集气瓶中,充分燃烧后发现瓶壁上有黑色固体附着,下面是该兴趣小组的几点推测,你认为不合理的是()A.黑色固体是碳B.钠在燃烧时只发生了一个反应C.黑色固体可能是钠与二氧化碳反应生成的碳D.钠保存在煤油中,可能滤纸没有完全吸干煤油,煤油不完全燃烧产生碳答案B解析根据题意分析可知,黑色物质所含元素只能来自煤油或空气,所以选项B不合理。13.(2020河南南阳一中高一月考)(双选)向一定量的饱和NaOH溶液中加入少量Na2O2固体,恢复到原温度时,下列说法正确的是()A.溶液中的Na+减少B.溶液的碱性增强C.溶质的质量分数不变D.溶液的质量不变答案AC解析Na2O2与水反
12、应生成NaOH和O2,所以反应后仍为NaOH的饱和溶液。因为水少了,原溶液中部分NaOH析出,所以溶液中的Na+减少,故A正确;因为所得溶液仍为NaOH的饱和溶液,所以氢氧根离子浓度不变,溶液的碱性不变,故B错误;因为所得溶液仍为NaOH的饱和溶液,所以溶质的质量分数不变,C正确;因为水少了,饱和溶液中的溶质也少了,溶液质量减小,故D错误。14.(2020天津耀华中学高一期中)2.3 g金属钠在干燥的空气中被氧化后得到3.5 g固体,由此可判断出产物是()A.Na2OB.Na2O2C.Na2O和Na2O2的混合物D.无法确定答案C解析金属钠和氧气反应可生成Na2O或Na2O2。若2.3g钠全部
13、反应生成Na2O,由反应4Na+O22Na2O可知,生成Na2O的质量为3.1g;若2.3g钠全部反应生成Na2O2,由反应2Na+O2Na2O2可知,生成Na2O2的质量为3.9g。由于产物的质量为3.5g,介于3.1g和3.9g之间,则应为Na2O和Na2O2的混合物。15.(双选)某实验小组通过下图所示实验,探究Na2O2与水的反应(已知Na2O2在溶液中可反应生成H2O2):下列说法中正确的是()A.中的大量气泡的主要成分是氧气B.中溶液变红,说明有酸性物质生成C.中现象可能是由于溶液中含有漂白性物质造成的D.中MnO2的主要作用是降低了水中氧气的溶解度答案AC解析过氧化钠与水反应生成
14、NaOH和氧气,则中大量气泡的主要成分是氧气,A正确;酚酞溶液遇到碱显红色,中溶液变红,说明有碱性物质生成,B错误;中红色褪去,可能是由于溶液中的漂白性物质导致,C正确;中加入MnO2产生较多气泡,说明溶液中存在H2O2,MnO2的主要作用是催化H2O2分解放出O2,D错误。16.现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2,可利用的装置如下:请回答下列问题:(1)若规定气体的流动方向为从左到右,则组合实验装置时各仪器的连接顺序是:空气(填“、”,仪器不能重复使用)。(2)装置中盛放的试剂是,其作用是。(3)装置的作用是。(4)操作中通空气和加热的先后顺序为。(5)加热装置时发生反应的化学方程式为
15、。答案(1)(2)氢氧化钠溶液(合理即可)除去空气中的二氧化碳(3)防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置(4)先通一段时间的空气再加热装置(5)2Na+O2Na2O2解析用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2,可使空气中的氧气和金属钠在加热条件下反应生成过氧化钠,反应前要将空气中的水蒸气和二氧化碳除去;把空气通过装置除去空气中的二氧化碳气体,再通过装置除去水蒸气,通过装置在加热条件下使钠和氧气反应,连接装置可防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置而得不到纯净的过氧化钠。(1)依据上述分析确定连接顺序,组合实验装置时各仪器的连接顺序为、。(2)装置中可用NaOH溶液除去空气中的CO2。(3)装置的
16、作用是防止空气中的水蒸气、二氧化碳进入装置使产品不纯。(4)实验时先通入足量空气后再进行加热,避免生成的过氧化钠和二氧化碳、水蒸气反应生成碳酸钠等杂质。(5)加热装置时钠在氧气中反应生成过氧化钠,发生反应的化学方程式为2Na+O2Na2O2。17.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)由实验现象所得出的有关Na2O2和H2O反应的结论是:a.有氧气生成;b.。(2)写出Na2O2和H2O反应的化学方程式:。(3)某学校研究性学习小组拟用右图所示装置进行实验,以证明上述结论。用以验证结论a的实验操作方法及现象是。用以验证结论b的实验
17、操作方法及现象是。(4)该研究性学习小组的同学认为Na2O2和H2O反应可生成H2O2,现请你设计一个简单的实验以证明Na2O2和足量的H2O充分反应后的溶液中有H2O2存在(只要求列出实验所用的试剂及观察到的现象)。试剂:。现象:。答案(1)该反应是放热反应(2)2Na2O2+2H2O4NaOH+O2(3)将带火星的木条靠近导管口p处,木条复燃将导管q放入水槽中,反应过程中有气泡冒出(4)MnO2有无色的气体放出,该气体能使带火星的木条复燃解析(1)用脱脂棉包住约0.2g过氧化钠粉末,置于石棉网上,往脱脂棉上滴加几滴水,可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来,说明Na2O2和H2O反应有O2生成且该反应
18、是放热反应。(3)由题图装置可知,p口处放出氧气,验证氧气的生成可在导管口p处放一根带火星的木条,木条复燃说明有氧气生成。如果该反应是放热反应,则试管的温度必然升高,使锥形瓶内的空气温度升高,压强增大,则空气被排出。所以应将导管q插入盛水的水槽中,再打开分液漏斗的开关,发现q处有气泡放出,即可证明该反应为放热反应。(4)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解放出氧气,所以加入二氧化锰检验是否有氧气生成即可。新情境创新练18.为了探究“二氧化碳是否在有水存在时才能和过氧化钠反应”,某课题研究小组的同学们设计了如下图的实验装置,分别进行了甲、乙两次实验:实验甲:干燥的二氧化碳和过氧化钠的反应。在干燥的
19、试管中装入Na2O2固体,在通入CO2之前,关闭止水夹K1和K2。在试管内装入试剂X后,打开止水夹K1和K2,通入CO2,几分钟后,将带火星的木条插入试管的液面上,观察到木条不复燃,且试管中的淡黄色固体没有变化。实验乙:潮湿的二氧化碳和过氧化钠的反应。在试管内装入试剂Y,其他操作同实验甲,观察到木条复燃,且试管中的淡黄色固体变为白色。试回答下列问题:(1)在装入Na2O2固体后,通入CO2之前,关闭止水夹K1和K2的目的是。(2)在实验甲中,试剂X是;在实验乙中,试剂Y是。(3)根据上述两个实验现象,得到的结论是。答案(1)防止Na2O2受潮(只要回答出Na2O2中不能有水即可)(2)浓硫酸饱
20、和NaHCO3溶液(3)二氧化碳只有在有水存在时才能和过氧化钠反应解析(1)实验甲的目的是探究干燥的二氧化碳和过氧化钠是否反应,关闭止水夹K1和K2的目的是防止过氧化钠吸水受潮。(2)试剂X的作用是干燥二氧化碳,所以X为浓硫酸;试剂Y的作用是为二氧化碳提供水蒸气(注意不能吸收CO2),所以试剂Y可以是饱和NaHCO3溶液。(3)由实验甲可知,干燥的二氧化碳通过过氧化钠,然后将带火星的木条插入试管的液面上,观察到木条不复燃,且试管中的淡黄色固体没有变化,说明没有氧气生成,即干燥的二氧化碳与过氧化钠不反应;由实验乙可知,在试管内装入试剂Y,其他操作同实验甲,观察到木条复燃,且试管中的淡黄色固体变为白色,说明混有水蒸气的二氧化碳与过氧化钠反应。由此可知二氧化碳只有在有水存在时才能和过氧化钠反应。
