第1章 第2节 第1课时 研究物质的基本方法（Word练习）-【精讲精练】2024-2025学年高中化学必修第一册（鲁科版2019）

[基础训练] 1．(2023·山东新泰一中高一月考)下列关于化学学习和研究的说法错误的是(　　) A．假说是一种推测性说明，是研究物质性质的一个必要步骤 B．观察是一种有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法 C．运用分类的方法，可根据物质所属的类别预测物质的性质 D．化学模型有助于解释一些化学现象 解析　假说是研究物质性质的一个步骤，但不是必要步骤，A错误；观察法即仔细观看客观事物或现象，是一种有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法，B正确；同类物质有结构或性质上的共同点，故运用分类的方法可根据物质所属的类别预测物质的性质，C正确；化学模型有助于解释、理解一些化学现象，D正确。 答案　A 2．某学生将一小块钠投入滴有酚酞的水中，此实验能证明钠下面4点性质中的(　　) ①钠的密度比水的小　②钠的熔点较低　③钠与水反应时放出热量　④钠与水反应后的溶液呈碱性 A．①④　　　　　 B．①②④ C．①③④ D．①②③④ 解析　将一小块金属钠投入滴有酚酞溶液的水中，钠块浮在水面上可证明钠的密度比水小；熔成小球说明钠的熔点低，钠与水反应时放出热量；溶液变红色，说明钠与水反应后溶液呈碱性。 答案　D 3．一定温度下，向饱和NaOH溶液中投入一小块金属钠，充分反应后恢复到原来的温度。下列叙述中不合理的是(　　) A．NaOH溶液浓度增大，并放出H2 B．溶液中NaOH的质量分数不变，有H2放出 C．溶液的质量减小，有H2放出 D．钠浮于液面，到处游动，发出嘶嘶的响声 解析　温度不变，氢氧化钠的溶解度不变，溶剂减少，溶质析出，但溶液浓度不变，故A错误；温度不变，氢氧化钠的溶解度不变，所以其质量分数不变，钠和水反应放出氢气，故B正确；钠和水反应导致溶剂的量减少且有氢气生成，溶质析出，所以溶液质量减少，故C正确；钠的密度小于水的密度，所以浮在水面上，反应生成氢气导致其受力不均而四处游动，且发出嘶嘶的声音，故D正确。 答案　A 4．(2023·武汉高一期中)将一小块钠投入到FeCl3的稀溶液中，以下对实验现象的描述中最恰当的是(　　) A．Na溶解，溶液里有黑色固体析出和无色气体逸出 B．钠与溶液剧烈反应，溶液里有红褐色沉淀生成和无色气体放出 C．钠在溶液的表面静静地消失，溶液里有红褐色沉淀生成 D．钠迅速消失，溶液里快速地冒出很多的气泡，同时有白色固体生成 解析　钠投入到FeCl3的稀溶液中，发生反应为：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、3NaOH＋FeCl3===Fe(OH)3↓＋3NaCl。既有Na与H2O反应现象，又有NaOH与FeCl3反应现象，所以现象为：钠浮在液面上，与溶液剧烈反应，熔成小球，四处游动，发出嘶嘶声，有气泡冒出，有红褐色沉淀生成。 答案　B 5．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溶液，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　过氧化钠是淡黄色固体，A错误；过氧化钠与水反应得到NaOH溶液，滴加紫色石蕊溶液时溶液变蓝色，B错误；钠和O2在常温下生成Na2O，在加热条件下生成Na2O2，C正确；Na2O2与CO2的反应不是化合反应，D错误。 答案　C 6．(2023·沈阳高一期末)以CO2和Na2O2为原料，制取纯净干燥的O2，实验装置如下： 下列说法不正确的是(　　) A．装置②中试剂可以是NaOH溶液 B．装置③的作用是干燥O2 C．收集氧气应选择装置a D．装置②、③之间应增加盛澄清石灰水的洗气瓶 解析　本题的实验原理是：二氧化碳通过U形管与过氧化钠反应生成氧气，氧气和没有反应的二氧化碳通入碱液洗气瓶除二氧化碳，可增加盛有澄清石灰水的洗气瓶验证二氧化碳是否除尽，在通过盛有浓硫酸的洗气瓶干燥氧气，最后收集。装置②中试剂可以是NaOH溶液，用来除掉二氧化碳气体，故不选A；装置③中盛有浓硫酸，作用是干燥O2，故不选B；由于氧气密度大于空气，应选择装置b。装置②、③之间应增加盛澄清石灰水的洗气瓶，验证二氧化碳是否除尽，故不选D。 答案　C 7．(2022·石家庄二中高一期中)把一小块金属钠放入下列溶液中，说法正确的是(　　) A．放入饱和NaOH溶液中：有氢气放出，溶液的pH增大 B．放入稀CuSO4溶液中：有氢气放出，有紫红色铜析出 C．放入MgCl2溶液中：有氢气放出，有白色沉淀生成 D．放入NH4NO3溶液中：有无色无味气体放出 解析　饱和NaOH溶液中放入钠，钠与水反应消耗水，生成H2和NaOH，溶剂减少，溶质增多，有部分NaOH晶体析出，溶液仍是饱和溶液，则溶液的pH不变，A错误；钠与水反应生成氢气和NaOH，NaOH与CuSO4反应会生成Cu(OH)2蓝色沉淀，不会置换出Cu，B错误；钠与水反应生成NaOH和H2，NaOH与MgCl2反应生成Mg(OH)2白色沉淀，C正确；钠与水反应放热，生成的NaOH与NH反应生成NH3·H2O，部分NH3·H2O受热分解产生的少量氨气会与氢气同时逸出，则放出的气体有刺激性气味，D错误。 答案　C 8．如图，A是金属钠，根据关系图回答下列问题。 (1)写出下列符号所代表的物质的化学式： A：__________，B：__________；C：__________， D：__________。 (2)写出下列物质转化的化学方程式。 ①A→B：________________________________________________________________。 ②B→D：________________________________________________________________。 ③A→C：________________________________________________________________。 解析　(1)根据题图，A是Na，B为Na2O2，C为NaOH，D为Na2CO3。(2)①A→B的反应为钠和氧气在加热条件下反应生成过氧化钠，反应的化学方程式为2Na＋O2Na2O2；②B→D的反应为过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2；③A→C的反应为钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。 答案　(1)Na　Na2O2　NaOH　Na2CO3 (2)①2Na＋O2Na2O2 ②2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 ③2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 9．在鲜活水产品的长途运输中，必须考虑以下几点：①水中需要保持适量的O2；②及时去除鱼排出的CO2；③防止细菌的大量繁殖。 (1)金属过氧化物具有杀菌消毒的性质，能与H2O反应产生O2，如2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。现有两种在水中能起供氧灭菌作用的物质：Na2O2和CaO2，已知CaO2能缓慢与水反应。 根据以上介绍，运输鲜活水产品时应选择________放入水中，理由是____________。 (2)写出过氧化钙与水反应的化学方程式：________________________________。 (3)一养鱼爱好者欲测定过氧化钙样品中过氧化钙的质量分数，做如下实验：称取样品2.0 g，加入足量的水中，生成224 mL氧气(氧气的密度为1.43 g·L－1)。则所用样品中过氧化钙的质量分数是________________。 解析　(1)根据题给信息可知，选择的物质应该能持续吸收CO2并能不断提供O2，还要抑制细菌的大量繁殖，结合Na2O2的性质可知Na2O2不适合，因为Na2O2与水反应剧烈，且生成物NaOH为强碱，不利于鲜活水产品的存活。(3)生成氧气的质量为m(O2)＝0.224 L×1.43 g·L－1＝0.32 g，则： 2CaO2＋2H2O===2Ca(OH)2＋O2↑ 2×72　　　　　　　　　 　32 m(CaO2)　　　　 　　　　　0.32 g 解得：m(CaO2)＝1.44 g 样品中CaO2的质量分数为w(CaO2)＝×100%＝72%。 答案　(1)CaO2　Na2O2与水反应剧烈，生成的NaOH溶液碱性太强，不利于鲜活水产品的存活(或CaO2与水反应缓慢，供氧时间长，水溶液碱性弱，有利于鲜活水产品的存活) (2)2CaO2＋2H2O===2Ca(OH)2＋O2↑　(3)72% [能力提升] 10．某实验小组设计下列装置验证过氧化钠能与二氧化碳和水反应，可用在呼吸面具或潜水艇中作氧气源。下列说法不正确的是(　　) A．装置A中主要仪器名称为锥形瓶、分液漏斗 B．装置B中应加入饱和NaHCO3溶液以除去CO2中的其他酸性气体，以免干扰实验 C．装置C中Na2O2若放太多，容易堵塞，可在装置B橡胶塞上插入一根浸入溶液的长导管 D．装置D中应加入浓硫酸，目的是干燥O2 解析　装置A中主要仪器名称为锥形瓶、分液漏斗，A正确；制备CO2使用大理石与稀盐酸，B中饱和NaHCO3溶液用来除去气体杂质HCl，以免干扰实验，B正确；在装置B橡胶塞上插入一根浸入溶液的长导管起到平衡气压的作用，防止出现堵塞后压强变化过大，C正确；采用排水法收集氧气之前不需要干燥，D错误。 答案　D 11．(2023·深圳高一月考)某兴趣小组欲探究：①干燥的CO2不与Na2O2发生反应；②有水条件下，CO2才能与Na2O2发生反应。设计实验装置如图所示，实验过程中先滴加稀盐酸，打开K1，关闭K2，一段时间后再加热铜丝；充分加热后，再关闭K1，打开K2，观察整个过程中铜丝的变化。 下列说法错误的是(　　) A．先滴加稀盐酸，后加热的目的是排出装置内的空气 B．饱和NaHCO3溶液的作用是除去CO2中的HCl C．试剂X是浓硫酸 D．反应过程中铜丝先变黑，后变红 解析　稀盐酸和石灰石反应生成的二氧化碳中含有水蒸气和氯化氢，通过饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢，用浓硫酸干燥二氧化碳，二氧化碳和过氧化钠反应生成的氧气可以和铜丝在加热条件下发生反应。装置中含有空气，会干扰实验，所以先滴加稀盐酸，后加热的目的是利用生成的二氧化碳排出装置内的空气，A正确；盐酸易挥发，生成的二氧化碳中含有氯化氢，饱和NaHCO3溶液的作用是除去CO2中的HCl，B正确；通常利用浓硫酸干燥二氧化碳，因此试剂X是浓硫酸，C正确；结合题意可知，整个实验过程中干燥的CO2与Na2O2不反应，故开始铜丝无明显变化，有水条件下，CO2才能与Na2O2反应产生O2，后铜丝变黑，D错误。 答案　D 12．(双选)某同学按如图所示实验装置进行钠跟水反应的实验，据此判断下列说法中正确的是(　　) A．打开右端软塞，将一小块金属钠加入煤油中，反应前片刻，钠的位置在b处 B．开始反应后，能观察到的实验现象是钠在b处液面以下的水中反应 C．反应一段时间后，左端液面上升进入长颈漏斗，b处有无色气体产生 D．若用苯或酒精来代替煤油，可观察到相同的实验现象 解析　钠的密度大于煤油而小于水，所以钠会沉在煤油底部而漂浮在水面上，故反应前片刻，钠的位置在b处，反应开始后，钠不可能在b处液面以下的水中反应，故A正确，B错误；钠和水反应生成NaOH和氢气，U型管右端压强增大，导致左端液面上升，进入长颈漏斗，故C正确；乙醇和水互溶，所以不会出现相同的实验现象，故D错误。 答案　AC 13．现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2，可利用的装置如下。回答下列问题： (1)装置Ⅳ中盛放的药品是________________，其作用是________________。 (2)若规定气体的气流方向从左到右，则组合实验装置时各仪器的正确连接顺序为(按从左到右顺序写明仪器的编号Ⅰ、Ⅱ……)________________，各仪器接口的标号字母(a、b……)顺序是空气进入________、________接________、________接________、________接________。 (3)装置Ⅱ的作用是________________________________________________________。 (4)操作中通空气和加热的顺序为____________________________________________。 解析　用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2，需要将空气中的水蒸气和二氧化碳先除去。令空气通过装置Ⅳ除去其中的二氧化碳气体，再通过装置Ⅲ除去水蒸气，进入装置Ⅰ使钠和氧气反应，连接装置Ⅱ防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置Ⅰ。 (1)装置Ⅳ中盛放NaOH溶液，其作用是吸收导入的空气中的二氧化碳。 (2)依据上述分析可知，组合实验装置时各仪器的正确连接顺序为Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ，各仪器接口的标号字母顺序为空气→h、g→f、e→a、b→c(a、b位置可互换)。 (3)装置Ⅱ中盛放的碱石灰可以吸收二氧化碳和水蒸气，故装置Ⅱ的作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置Ⅰ。 (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装置中原有的二氧化碳、水蒸气反应生成碳酸钠等杂质。 答案　(1)NaOH溶液　吸收空气中的CO2 (2)ⅣⅢⅠⅡ　h　g　f　e　a　b　c(a、b位置可互换) (3)防止空气中的CO2和水蒸气进入装置Ⅰ而影响Na2O2的纯度 (4)先从h口通入空气，待将装置中原有空气排尽后再加热 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