1.2.1 研究物质性质的基本方法(课件PPT)-【新课程学案】2024-2025学年高中化学必修第一册（鲁科版2019，双选）

第2节　 研究物质性质的方法和程序 学习目标 重点难点 1.了解实验、假说、模型、比较、分类等方法在化学科学研究中的运用。 2．结合真实情境中的应用实例或者通过实验探究，了解钠、氯及其化合物的主要性质，了解这些物质在生产、生活中的应用。 3．结合实例认识钠、氯及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质的性质、实现物质转化。 重点 1.钠与水的反应，氧化钠和过氧化钠的性质比较。 2．氯气的化学性质、探究氯水的成分与性质。 难点 1.钠与水反应的探究实验。 2．氯气分别与水、氢氧化钠的反应。 第一课时 研究物质性质的基本方法 目录 新知探究(一)——研究物质性质的基本方法 新知探究(二)——钠的性质 课时跟踪检测 新知探究(三)——氧化钠与过氧化钠的性质 4 研究物质性质的基本方法 新知探究(一) 1．研究物质性质的基本方法 观察法 含义 是一种有 、有 地运用 考察研究对象的方法 方法 可以 观察也可以借助 观察 实验法 含义 根据科学研究的目的，尽可能排除外界影响、突出主要因素，并利用一些专门的仪器设备，人为地变革、控制或模拟研究对象，使某一现象或过程发生或再现的研究方法 计划 目的 感官 直接 仪器 实验法 步骤 实验前 明确 、 和实验方案等 实验中 仔细观察 ，并做好实验记录 实验后 对实验结果进行分析，并写好实验报告 分类法 在研究物质的性质时，可以运用分类的方法总结各类物质的一般性质，并根据物质所属的类别对物质及其变化进行_____ 比较法 认识各种物质性质之间的异同与内在联系 实验目的 实验用品 实验现象 预测 续表 2.研究物质性质的其他方法 除了研究物质性质的基本方法之外，在进行化学研究时还会用到_____和 的方法。 [微点拨] 研究某种物质的性质时，只用一种方法往往得不出结论。有时需要多种方法综合应用，比较法和实验法是比较常用的两种方法。 假说 模型 应用化学　 卫星发射前，科学家将庞大的卫星天线折叠起来装进卫星体内，当卫星进入预定轨道后，只需加温，天线就会自动展开，恢复到原来的形状，这是由于卫星天线的成分为钛—镍合金，这种合金具有记忆功能。 某化学兴趣小组猜测该记忆合金为混合物，性质稳定，不能与盐酸及氢氧化钠反应。为了验证该猜测，该小组同学取相同材质的合金进行相应的化学实验进行验证，在上述过程中该小组的同学用到了哪些研究物质性质的方法？ 提示：认为该合金为混合物是分类法；猜测该物质的性质时用到了假说法；取该合金进行验证，用到了实验法。 [题点多维训练] 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)化学是一门实验学科，因此只用实验法就能研究物质的性质。( ) (2)观察就是用眼睛看。( ) (3)科学家提出的假说一定能成为科学理论。( ) (4)使用模型有助于人们研究物质的性质。( ) (5)将同样大小的铁片与铜片分别置于相同浓度的盐酸中，由此比较铁与铜的活泼性，该过程中用到了实验和比较的方法。( ) × × × √ √ 2．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．假说 C．观察 D．分类 √ 解析：本题给出的信息中，没有做实验，故A错误；该同学认为这种红色物质可能就像酸碱指示剂一样，遇到酸或碱颜色会发生改变，则这位同学的看法属于建立假说，故B正确；没有做实验，就无法观察现象，故C错误；没有做实验，不能得出结论，也无法进行分类，故D错误。 3．[双选]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(　 ) A．假说法 B．实验法 C．分类法 D．比较法 解析：此研究过程中采用了实验法和比较法。 √ √ 4．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 √ 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，从而提高观察的灵敏度，D项错误。 钠的性质 新知探究(二) 导学设计　 1．观察法认识钠的物理性质 图示 操作 用镊子从煤油中取出金属钠，用 吸干表面的煤油，在干燥 上用 切下一小块金属钠，观察钠块的切面 结论 颜色 状态 硬度 银白色 固体 软 滤纸 玻璃片 小刀 (1)做实验剩余的金属钠应该如何处理？ 提示：实验剩余的金属钠应该放回原试剂瓶。 (2)金属钠为什么保存在煤油中？ 提示：金属钠与煤油不反应，钠的密度大于煤油的密度，且煤油能够隔绝氧气和水蒸气。 2．实验法探究钠与水的反应 实验探究   现象 原因 浮 钠浮在水面上 钠的密度比水___ 熔 熔成闪亮的小球 钠的熔点 且反应放热 游 钠在水面上迅速游动 反应产生气体推动钠游动 响 发出“嘶嘶”声响 钠与水反应剧烈 红 溶液变红 反应生成 性物质 实验结论 钠与水反应剧烈，生成 ，化学方程式是 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 小 低 碱 NaOH和氢气 上述研究金属钠与水的反应运用了哪些方法？ 提示：实验法、观察法。 [系统融通知能] 1．钠与酸、碱、盐水溶液的反应 (1)反应实质 一般情况下钠与任何水溶液反应时，都是钠与该溶液中的H＋反应，产生H2。 (2)具体反应 反应物质 实例 与酸 ①与酸反应时，先与酸中的H＋反应，如钠与盐酸的反应： 2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑； ②如果钠过量，钠把酸消耗尽之后，再与水反应 与碱溶液 钠与碱溶液反应的实质是钠与水的反应 与盐溶液 钠与盐溶液的反应包括两种情况： ①先发生钠与水的反应，如果盐溶液中的溶质与氢氧化钠不反应，则只发生钠与水的反应； ②如果盐溶液中的溶质与氢氧化钠反应，则会发生两个反应，如钠与FeCl3溶液的反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 3NaOH＋FeCl3===Fe(OH)3↓＋3NaCl 续表 2．钠与氧气的反应 实验内容 金属钠在空气中放置 金属钠在空气中加热 实验操作 实验现象 新切开的钠的切面具有银白色金属光泽，切面很快变暗 钠先熔化为银白色小球，然后剧烈燃烧，火焰呈黄色，最后生成淡黄色固体 续表 [典例]　[双选]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大于8% √ √ [解析]　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中的H＋反应；将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，故溶质的质量分数大于8%。 |思维建模|　金属钠与水、酸、盐溶液反应现象分析的方法 共性 浮：钠浮在液面上；熔：钠熔化成光亮的小球；游：在液面上不停地游动直至反应完；响：反应中不停地发出“嘶嘶”的响声 差异性 与酸及能形成弱酸的金属盐溶液反应时，由于溶液中H＋浓度较大，反应比钠与水剧烈，最后钠可能在液面上发生燃烧；与盐溶液反应时，还可能会生成沉淀(如难溶碱)、气体(NH3)等 [题点多维训练] 题点(一)　钠的物理性质 1．下表是某同学探究钠与水(含酚酞)反应的实验记录，其中获得的结论错误的是(　 ) 选项 A B C D 实验现象 小刀可切割钠 钠浮在水面上 钠熔成小球 溶液变红 实验结论 钠硬度大 钠的密度比水小 钠熔点低 有碱性物质生成 解析：小刀可切割钠说明钠的硬度小。 √ 2．下列关于金属钠的叙述错误的是(　 ) A．金属钠可以保存在煤油中 B．钠元素只能以化合物的形式存在于自然界中 C．实验室取用金属钠只需要3种用品 D．钠是银白色的金属 √ 解析：金属钠在空气中会被氧化，由于钠的密度比煤油的大，故钠可以保存在煤油中，A项正确；金属钠性质活泼，在自然界中都以化合物的形式存在，B项正确；实验室取用金属钠时，需要用镊子夹取钠，用滤纸吸干钠表面的煤油或液体石蜡，用小刀切割，用玻璃皿盛放，所以所需的用品至少有4种，C项错误；金属钠是银白色的金属，D项正确。 题点(二)　钠与水溶液的反应 3．(2024·济宁高一检测)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Na＋数目增多 B．溶液中有氢气逸出 C．溶质的质量分数增大 D．溶液的质量减少，溶质的质量分数不变 √ 解析：加入Na2O2后，Na2O2与水发生反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，消耗水的同时生成NaOH，因此析出NaOH固体，因溶液仍为原温度下的饱和溶液，溶质质量分数不变而溶剂减少，故溶液中Na＋数目减少。 4．在烧杯中加水和苯(苯的密度为0.88 g·cm－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 0.97 g·cm－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 √ 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。 5．(2024·杭州期末检测)向溶液X中投入一小块钠，下列说法错误的是(　 ) A．若X为FeCl3溶液，则有红褐色沉淀生成 B．若X为CuSO4溶液，则有红色沉淀生成 C．若X为稀盐酸，则反应后溶液的pH增大 D．若X为NaOH饱和溶液，则恢复至室温后有白色固体析出 √ 解析：钠投入到FeCl3溶液，先发生Na与水的反应生成NaOH和氢气，再发生NaOH与氯化铁的复分解反应生成氢氧化铁沉淀，故A正确；钠投入到盛有硫酸铜溶液的烧杯里，发生反应有：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4，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，有蓝色沉淀生成，故B错误；钠与盐酸反应的实质为2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑，反应后溶液的pH增大，故C正确；钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，消耗水，饱和的氢氧化钠溶液中有NaOH晶体析出，故D正确。 题点(三)　钠与氧气的反应 6．(2024·菏泽高一检测)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 √ 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。 7．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(　 ) ①金属先熔化　②在空气中燃烧，放出黄色火花 ③燃烧后得白色固体　④燃烧时火焰为黄色　 ⑤燃烧后生成淡黄色固体物质 A．②⑤ B．①②③ C．①④⑤ D．④⑤ 解析：根据钠在氧气中燃烧的现象可知①④⑤正确。 √ 8．等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量氧气中(常温)充分反应，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：钠与氧气在加热条件下反应生成Na2O2，在常温下反应生成Na2O，等质量的两块钠在两种条件下反应，第一块钠消耗的氧气多，得到的反应产物质量大。 氧化钠与过氧化钠的性质 新知探究(三) 导学设计　 某同学设计一个“滴水点火，水火相容”的魔术实验，他用脱脂棉包住一些过氧化钠粉末放在石棉网上，向脱脂棉上滴几滴蒸馏水，结果脱脂棉竟然剧烈燃烧起来。 1．脱脂棉剧烈燃烧的原因是什么？ 提示：过氧化钠与水反应放热并生成O2，使脱脂棉在O2中达到着火点而燃烧。 2．写出上述魔术实验中反应的化学方程式。 提示：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。 [系统融通知能] 1．氧化钠与过氧化钠的性质比较   氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2) 颜色、状态 白色固体 淡黄色固体 阴、阳离子个数比 1∶2 1∶2 氧元素化合价 －2 －1 与H2O反应 Na2O＋H2O===2NaOH 2Na2O2＋2H2O=== 4NaOH＋O2↑ 续表 [微点拨]　Na2O2具有强氧化性，可以氧化SO2等，也可使酸碱指示剂的颜色褪去。 2．过氧化钠与二氧化碳和水反应的定量关系 数量的 关系 无论是CO2或H2O(g)的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O(g)与放出O2的数量之比均为2∶1，并且气体减小的体积等于生成O2的体积 固体质量关系 相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”； 可以看作发生相应的反应：Na2O2＋CO===Na2CO3、 Na2O2＋H2===2NaOH(实际上两反应不能发生) [题点多维训练] 题点(一)　钠的氧化物的性质 1．下列关于钠的氧化物叙述正确的是(　 ) 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：Na2O2为淡黄色固体，A项错误；Na2O2与水反应后为NaOH溶液，向其中滴加紫色石蕊溶液，溶液变蓝，B项错误；Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，不属于化合反应，D项错误。 2．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．可利用在空气中加热的方法除去Na2O中的Na2O2 D．无法用酚酞溶液鉴别Na2O和Na2O2 √ 解析：H2O与Na2O2、Na2O均能反应，但与Na2O2反应时能产生气体，A项正确；CO2与Na2O2反应生成的O2是无色无味的气体，故B项错误；在空气中加热Na2O和Na2O2的混合物，Na2O会转化为Na2O2，C项错误；将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞溶液中，均先与溶液中的水反应生成碱而使溶液变为红色，但Na2O2具有漂白性而将变成红色的溶液漂白，D项错误。 3．下列有关Na2O和Na2O2异同点的叙述正确的是　(　 ) A．Na2O和Na2O2长期置于空气中最终产物不同 B．Na2O和Na2O2都能与二氧化碳或水发生反应 C．2 g氢气完全燃烧产物通过足量的过氧化钠，固体物质的质量增加18 g D．Na2O和Na2O2都与盐酸反应只生成氯化钠和水 √ 解析：Na2O和Na2O2长期置于空气中最终产物都是碳酸钠，A错误；Na2O和Na2O2都能与二氧化碳或水发生反应生成碳酸钠或氢氧化钠，不同的是Na2O2与二氧化碳或水反应的同时生成氧气，B正确；根据过氧化钠与水反应的特点，反应前后固体物质增加的质量相当于氢气的质量，因此C项中固体物质增加2 g，C错误；Na2O与酸反应生成盐和水，但是过氧化钠与盐酸反应除了盐和水之外还有氧气生成，D错误。 4．[双选]某实验小组通过如图所示实验，探究Na2O2与水的反应： 下列说法中不正确的是(　 ) A．②中的大量气泡的主要成分是氢气 B．③中溶液变红，说明有酸性物质生成 C．④中现象可能是由于溶液中含有漂白性物质造成的 D．⑤中MnO2的主要作用是做催化剂 √ √ 解析：过氧化钠与水反应生成NaOH和氧气，则②中大量气泡的主要成分是氧气，A错误；酚酞遇到碱显红色，③中溶液变红，说明有碱性物质生成，B错误；④中红色褪去，应该是因为溶液中含有漂白性物质，C正确；⑤中加入MnO2产生较多气泡，说明溶液中存在H2O2，MnO2的主要作用是做催化剂，D正确。 √ 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑　 ④ 将反应①与③相加可得：Na2O2＋CO===Na2CO3 ⑤ 将反应②与④相加可得：Na2O2＋H2===2NaOH　 ⑥ 由反应⑤⑥可知，当H2、CO在O2中充分燃烧后的产物通入足量Na2O2完全反应后，Na2O2增加的质量就是CO和H2的质量和。 6．在120 ℃时，将m g CO和CH3OH(g)的混合气体在足量的O2中充分燃烧，将燃烧后的产物缓缓通入足量的Na2O2固体中，固体增重为(　 ) A．m g B．2m g C．0.5m g D．无法计算 √ 总反应的化学方程式为H2＋Na2O2===2NaOH，可知反应后固体质量增加为氢气质量，CH3OH可以改写为CO·2H2，因此m g CO和CH3OH(g)的混合气体在足量的O2中充分燃烧，立即通入足量的Na2O2固体，固体质量增加应为CO和CH3OH的质量，即过氧化钠增重为m g。 课时跟踪检测 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 15 √ 12 1．某品牌的餐具属于“以竹代塑”产品，某同学买了该品牌的餐具回家进行验证。这位同学用了研究物质的方法是(　 ) A．实验 B．假说 C．模型 D．观察 解析：该同学采用了实验的方法。 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 2．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：钠与水反应前用小刀切钠，体现了钠的硬度小，而钠与水反应时没体现钠的硬度小；钠与水反应时钠浮在水面上，说明钠的密度小，钠熔化成光亮的小球，说明钠的熔点低；钠与水反应发出“嘶嘶”的响声，说明钠很活泼。 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 3．下列物质在一定条件下均能产生氧气，其中最适合用于航天员(航天员呼吸所需的氧气主要来自太空服中的呼吸面具)出舱时的供氧剂的是(　 ) A．KMnO4 B．H2O2 C．KClO3 D．Na2O2 解析：过氧化钠可与CO2和水蒸气反应产生氧气，可用做供氧剂。 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 4．(2024·温州期末检测)钠在空气中燃烧的实验，下列不需要的仪器是(　 ) 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析：钠是固体，完成钠在空气中燃烧的实验，应该在坩埚中进行，A是玻璃棒，B是泥三角，C是三角架，D所示仪器是坩埚，用不到的仪器为玻璃棒，故A错误。 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 5．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不如Na2O稳定 C．Na2O2与水反应可以制取O2 D．Na2O2放入饱和NaOH溶液中有氧气放出，恢复常温后有晶体析出 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析：Na2O2在空气中先与H2O反应生成NaOH，NaOH再吸收空气中的CO2生成Na2CO3白色固体，A正确；氧化钠在加热条件下能与氧气反应生成过氧化钠，故过氧化钠比氧化钠稳定，B错误；过氧化钠与水反应放出氧气，可用于制取氧气，C正确；过氧化钠与水反应，消耗水放出氧气，恢复常温后会使部分NaOH析出，D正确。 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 6．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钠与空气中的氧气反应生成了过氧化钠 B．“出汗”是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的CO2在表面形成了溶液 C．最后变成碳酸钠粉末 D．该过程的所有变化均为化学变化 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析：钠露置在空气中迅速变暗，是因为Na与O2反应生成了Na2O；Na2O与水反应生成NaOH，NaOH在表面潮解形成NaOH溶液而“出汗”；NaOH溶液又吸收空气中的CO2，生成Na2CO3·10H2O，Na2CO3·10H2O逐渐风化脱水，最后变成Na2CO3粉末；该过程中NaOH的潮解不属于化学变化。 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 13 14 15 3 7．如图装置，试管中盛有水，气球a中盛有干燥的Na2O2颗粒，U形管中注有浅红色的水。将气球用橡皮筋紧缚在试管口。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形管内红水褪色 B．试管内溶液变红 C．气球a被吹大 D．U形管水位：d<c 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 13 14 15 3 解析：由于发生反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，产生O2使气球膨胀，该反应放出大量的热，使广口瓶中空气受热膨胀而出现U形管中水位：d>c。 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 8．下列关于钠与水反应的说法中，不正确的有(　 ) ①将小块的钠投入滴有紫色石蕊溶液的水中，反应后溶液变红　②将钠投入稀盐酸中，钠先与水反应，后与HCl反应　③钠在水蒸气中反应(密闭)时因温度高会发生燃烧现象　④钠跟CuSO4溶液反应生成的蓝色沉淀上有时出现暗斑，这是析出了金属铜 A．1项 B．2项 C．3项 D．4项 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析：金属钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠能使紫色石蕊溶液变蓝色，故①错误；金属钠和酸的反应比和水的反应剧烈，将钠投入稀盐酸中，钠先与盐酸反应，后与水反应，故②错误；钠在水蒸气中反应时，因缺氧不会发生燃烧，故③错误；Na与H2O反应生成NaOH，NaOH再与Cu2＋反应生成Cu(OH)2，因Na与H2O发生的反应是放热反应，可导致生成的Cu(OH)2表面部分分解为CuO(黑色)而非Cu，故④错误。 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 9．200 ℃时，11.6 g CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3.6 g(如图所示)，其原混合物中CO2和H2O的质量之比是(　 ) A．11∶18 B．22∶3 C．1∶9 D．21∶9 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 10．(2024·黄冈期中)下列关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是(　 ) A．等质量的Na2O2分别与足量H2O、CO2反应，转移的电子数相同 B．Na2O中的阴、阳离子数目之比为1∶2，Na2O2中的阴、阳离子数目之比为1∶1 C．Na2O、Na2O2都能与酸反应，故都是碱性氧化物 D．Na2O2只能做氧化剂 √ 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析：反应为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑、2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，由反应方程式可知，等质量的Na2O2反应时转移的电子数相同，故A正确；Na2O2由钠离子和过氧根离子构成，阴、阳离子的个数比是1∶2，故B错误；Na2O2与酸反应除了生成盐和水外，还生成氧气，故不是碱性氧化物，故C错误；过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，过氧化钠中氧元素的化合价既升高又降低，过氧化钠既是氧化剂又是还原剂，故D错误。 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 11．将钠和木炭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，打开装置中的两个弹簧夹，盛水的试剂瓶中的实验现象是　(　 ) A．左导管液面上升，右导管液面无明显变化 B．左导管液面无明显变化，右导管液面上升 C．左、右导管液面均上升 D．左、右导管液面均下降 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析：钠在氧气中燃烧生成过氧化钠固体，燃烧后左瓶内气体体积减小，压强减小，木炭与氧气反应生成二氧化碳气体，右瓶内气体体积变化不大，压强变化不大，故燃烧完毕冷却至室温后同时打开装置中的两个弹簧夹，左导管液面上升，右导管液面无明显变化。 16 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 15 3 12．[双选]为探究Na2O2与H2O的反应，进行了如下实验，有关说法不正确的是(　 ) 16 12 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 15 3 A．实验ⅰ中发生反应的化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ B．实验ⅲ中MnO2作H2O2分解反应的催化剂 C．综合实验ⅰ和ⅲ可以说明Na2O2与H2O反应有O2生成 D．综合实验表明，实验ⅱ酚酞褪色的原因是溶液碱性变弱 √ 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (1)请写出①②步转化的化学方程式。 ①______________________。 ②_______________________。 4Na＋O2===2Na2O Na2O＋H2O===2NaOH 解析：根据题目中图示转化关系，①②转化反应的化学方程式为4Na＋O2===2Na2O，Na2O＋H2O===2NaOH。 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (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： ①该淡黄色物质的化学式为__________。 ②该淡黄色物质与CO2、H2O反应的化学方程式分别为_______________________________，_____________________________。 Na2O2 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 16 13 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 15 3 解析：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＋2CO2===2Na2CO3＋O2,2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。 16 10 1 2 4 5 6 7 8 9 11 12 13 14 15 3 14．(14分)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.____________。b.有氧气生成。 解析：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生成且放出热量。 该反应放热 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (2)写出Na2O2和H2O反应的化学方程式： ________________________________。 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (3)某学校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。 ①用以验证结论a的实验操作方法及现象是______________________ _____________________。 ②用以验证结论b的实验操作方法及现象是________________________ _________________。 将导管q放入水槽中， 将带火星的木条靠近导管 反应过程中有气泡冒出 口p处，木条复燃 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析：由题图装置可知，p口处放出氧气，若验证氧气的生成，则应在导管口p处放一根带火星的木条，发现木条复燃。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。所以将导管q插入水槽中，再打开分液漏斗的开关，发现q处有气泡冒出，即可证明该反应为放热反应。 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (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：_____________________________________________。 解析：过氧化氢在二氧化锰的催化作用下可分解放出氧气，所以若证明溶液中有H2O2存在只要加入二氧化锰检验有氧气生成即可。 MnO2　 有无色的气体放出，该气体能使带火星的木条复燃 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 高阶思维训练(选做题) 15．根据如图所示的转化关系及现象，下列叙述不正确的是(　 ) A．固体X为Na2O2、B为O2 B．反应③、④属于复分解反应 C．反应①、②均在常温下进行 D．反应④的化学方程式为2HCl＋Cu(OH)2===CuCl2＋2H2O √ 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析：由题意可知，固体X为Na2O2、B为O2，故A正确；反应③是2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4，反应④是2HCl＋Cu(OH)2===CuCl2＋2H2O，均属于复分解反应，故B、D正确； 反应①是过氧化钠与水反应，常温下即可，而反应②是钠与氧气在加热条件下反应生成过氧化钠，故C错误。 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 16．(16分)(2024·福建宁德高一期中)金属钠及其化合物在生产、生活中用途广泛。请回答下列有关问题： (1)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na-CO2充电电池。电池的总反应为3CO2＋4Na===2Na2CO3＋C，该电池中不能存在水，否则可能引起电池爆炸，用离子方程式表示其原因：___________________________________。 16 2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 16 解析：该电池中不能存在水，否则可能引起电池爆炸，原因是金属钠可以和水发生剧烈化学反应，产物是氢氧化钠和氢气，离子方程式为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 16 (2)如图所示将一小块钠放在水平放置的试管中部，用酒精灯加热充分反应，请写出该反应的化学方程式：________________________，生成物的颜色为________。 (3)Na、NaOH久置于空气中最终都是转变为____________(填化学式)。 淡黄色 Na2CO3 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 16 (4)金属钠可用于生产汽车安全气囊中的气体发生剂NaN3。某汽车安全气囊中含NaN3、Fe2O3和NaHCO3等物质。 ①当汽车发生较严重的碰撞时，NaN3受热分解为Na和N2，其化学方程式为________________________。 ②气囊中产生的Na立即与Fe2O3反应生成Na2O与另一种单质，该反应属于四种基本反应类型中的________反应。 置换 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 16 生成物 Na2O(白色固体) Na2O2(淡黄色固体) 反应方程式 4Na＋O2===2Na2O 2Na＋O2Na2O2 用到的研究方法 实验法、观察法、比较法 与CO2反应 Na2O＋CO2===Na2CO3 2Na2O2＋2CO2=== 2Na2CO3＋O2 与盐酸反应 Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O 2Na2O2＋4HCl=== 4NaCl＋O2↑＋2H2O 主要用途 可制烧碱 漂白剂、消毒剂、供氧剂 转化关系 2Na2O＋O22Na2O2(Na2O2比Na2O稳定) 题点(二)　钠的氧化物的有关计算 5．a g由CO和H2组成的混合气体在足量的O2中充分燃烧后，将生成的所有产物通过足量的Na2O2固体，Na2O2固体增加的质量为(　 ) A．a g B. g C. g D. g 解析：由于CO与H2燃烧的反应为 2CO＋O22CO2　 ① 2H2＋O22H2O　 ② 将生成的CO2和水蒸气通过足量的Na2O2后发生的反应为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　 ③ 解析： CO在氧气中完全燃烧生成CO2，CO2再与Na2O2反应，反应的化学方程式为2CO＋O22CO2、2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2，总方程式为CO＋Na2O2===Na2CO3，可知过氧化钠增重为CO的质量；H2在氧气中完全燃烧，生成H2O，H2O再与Na2O2反应，反应的化学方程式为2H2＋O22H2O、2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2， 解析：向足量的固体Na2O2中通入11.6 g CO2和H2O，固体只增加3.6 g，令混合物中CO2和水蒸气的质量分别为m(CO2)、m(H2O)，则： 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　Δm 　　　 88　　　　　　　　　56 m(CO2)　　　　　　　m(CO2) 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑　Δm 　 36　　　　　　　　　 4 m(H2O)　　　　　　　 m(H2O) 所以m(CO2)＋m(H2O)＝11.6 g、m(CO2)＋m(H2O)＝3.6 g；解得m(CO2)＝4.4 g，m(H2O)＝7.2 g，故原混合物中CO2和H2O的质量之比为4.4 g∶7.2 g＝11∶18。 解析：过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，故A正确；过氧化氢在二氧化锰作催化剂的作用下分解生成水和氧气，2H2O22H2O＋O2↑，实验ⅲ中MnO2作H2O2分解反应的催化剂，故B正确；过氧化钠和水反应生成过氧化氢和氢氧化钠，过氧化氢分解生成水和氧气，综合实验ⅰ和ⅲ可以说明Na2O2与H2O反应有H2O2生成，故C错误；过氧化氢具有氧化性，可以使酚酞褪色，故D错误。 13．(9分)已知钠放置于空气中可发生如下变化： NaNa2ONaOHNa2CO3·10H2O―→Na2CO3 根据此变化回答以下问题。 解析：钠与氧气在加热条件下发生反应生成 淡黄色固体过氧化钠，其化学方程式为2Na＋O2Na2O2。 2Na＋O2Na2O2 2NaN32Na＋3N2↑ 解析：①NaN3受热分解为Na和N2，根据元素守恒可知，化学方程式为2NaN32Na＋3N2↑。②气囊中产生的Na立即与Fe2O3反应生成Na2O与另一种单质，属于置换反应。 $$