第1章 第2节 第1课时 研究物质性质的基本方法-【金版新学案】2024-2025学年新教材高一化学必修第一册同步课堂高效讲义教师用书word（鲁科版2019 单选）

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 [课程标准]　1.了解实验、假设、模型、比较、分类等方法在化学科学研究中的应用。　 2.通过实验探究，了解钠、氧化钠、过氧化钠的主要性质。　3.结合真实情境中的应用实例，了解钠、氧化钠、过氧化钠在生产、生活中的应用。 知识点一　研究物质性质的基本方法及应用 1．研究物质性质的基本方法 观察法 含义 观察是一种有计划、有目的地运用感官考察研究对象的方法 注意事项 ①不能用手直接接触化学药品 ②严禁品尝化学药品的味道 ③闻气体气味时要用“扇闻法” 实验法 含义 通过实验来验证对物质性质的预测或探究物质未知的性质 注意事项 实验时要注意控制温度、压强、溶液的浓度等条件，因为同样的反应物在不同条件下可能会发生不同的反应 分类法 分门别类地对物质及其变化进行研究，可以总结出各类物质的一般性质和特性，可以预测物质的性质 比较法 运用比较的方法，可以找出各类物质性质之间的异同，认识物质性质之间的内在联系 2．观察法的应用——金属钠及其与水的反应 (1)观察法认识钠的物理性质 [观察目的]认识金属钠的颜色、状态、硬度和密度的相对大小以及熔点的相对高低。 观察内容：试剂瓶中的金属钠及钠块切面。 [观察记录] 颜色 状态 光泽 硬度 密度 熔点 银白色 固体 有金属光泽 小，可切割 比水的小，比煤油的大 熔点较低 (2)钠与水反应的实验观察 [实验操作] [实验现象] ①钠浮在水面上，说明钠的密度比水小。 ②钠熔成闪亮的小球，说明钠与水反应放热，钠的熔点低。 ③钠球在水面上向各个方向游动，发出“嘶嘶”的响声，说明反应有气体生成。 ④溶液变红色，说明钠与水反应生成了碱。 [实验结论] 钠与水反应生成NaOH和H2，该反应的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。 3．实验法的应用——金属钠与氧气的反应 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认识条件控制对于实验研究的意义 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 生成物 Na2O(白色固体) Na2O2(淡黄色固体) 反应方程式 4Na＋O2===2Na2O 2Na＋O2Na2O2 实验结论 金属钠与氧气反应时，在不同温度下产物不同，不加热时生成Na2O，加热时生成Na2O2 用到的实验方法 实验法、观察法、比较法 4．钠的用途 (1)高压钠灯常用作路灯。 (2)金属钠还可用于钛、锆、铌、钽等金属的冶炼。 (3)钠、钾合金可用作原子反应堆的导热剂。 【微自测】　判断正误 1．钠元素在自然界中都以化合物的形式存在。(　　) 2．钠的密度比水大。(　　) 3．单质钠在氧化还原反应中既可作还原剂，又可作氧化剂。(　　) 4．常温下，钠与过量氧气反应生成Na2O2。(　　) 5．常温下，钠与氧气反应生成淡黄色固体。(　　) 6．钠投入CuSO4溶液中，会生成红色固体，发生反应2Na＋CuSO4===Cu＋Na2SO4。(　　) 答案：1.√　2.×　3.×　4.×　5.×　6.× 1．新切开的金属钠表面有银白色金属光泽，但在空气中很快就会变暗，原因是什么？ 提示：钠与氧气发生反应，在钠的表面生成了一薄层氧化物氧化钠。 2．金属钠为什么要保存在煤油中？已知CCl4是一种液体，也不与钠反应，密度大于水。钠可以保存在CCl4中吗？金属钠的保存需要注意些什么？ 提示：金属钠很活泼，与空气中的氧气和水反应，钠不与煤油反应，且钠的密度比煤油大，钠沉入煤油中能够隔绝空气中的氧气和水，所以钠保存在煤油中。不能将钠放入CCl4中，CCl4的密度比钠大，钠浮在CCl4表面，无法隔绝空气。金属钠保存时应该隔绝空气和水。 3．钠与CuSO4溶液和钠与水的反应有何不同的现象？涉及反应的化学方程式有哪些？ 提示：钠与CuSO4溶液反应，除了钠与水反应的现象，溶液中还有蓝色沉淀生成。 涉及反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。 归纳总结 钠与酸、碱、盐溶液的反应 1．反应实质：钠与任何水溶液(如酸、碱、盐的水溶液)反应时，实质是钠与溶液中的H＋反应，产生H2。　　 2．具体反应 反应类型 反应分析 与酸溶液反应 把钠投入酸溶液中时，钠先与酸电离产生的H＋反应，当酸反应完后，再与水反应，即“先酸后水”。如钠与盐酸的反应依次为2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑、2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。钠与酸溶液的反应比钠与水的反应更剧烈 与碱溶液反应 钠与碱溶液反应的实质是钠与水的反应 与盐溶液反应 当钠加到盐的水溶液中时，首先是钠与水反应，如果生成的NaOH能够和盐反应，则反应继续进行，即“先水后盐”。如Na与CuSO4溶液、FeCl3溶液的反应。如果把钠投入NaCl溶液或K2SO4溶液中，则只发生钠和水的反应 1．某学生运用所学知识研究物质的性质：将一粒金属钠和一块铜片分别放在表面皿上，研究它们在空气中的稳定性。该学生采用的研究方法是(　　) ①假说法　②实验法　③分类法　④比较法　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．①② B．①③ C．②④ D．②③ C　[①假说法是以客观事实材料和科学理论为依据，对未知事实或规律所提出的一种推测性说明，题目未提出推测性说明，故①错误；②通过两条金属暴露于空气中，以实验研究它们在空气中的稳定性，故②正确；③没有分门别类地对物质及其变化进行研究，故③错误；④金属钠和铜片分别盛在表面皿中，采取对比方法来研究它们在空气中的稳定性，故④正确。故选C。] 学生用书↓第7页 2．(2023·东营质检)关于钠的叙述中，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，产生黄色火焰，生成淡黄色固体 C．金属钠在空气中燃烧，生成氧化钠 D．金属钠的熔点很高 B　[钠是银白色金属，很软，可以用小刀切割，A错误；将金属钠放在石棉网上用酒精灯加热后，金属钠剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成淡黄色固体(Na2O2)，B正确；钠在空气中燃烧生成过氧化钠，C错误；钠的熔点较低，D错误；故选B。] 3．(2023·沈阳月考)将一小块金属钠投入下列溶液中，既能产生气体又会出现沉淀的是(　　) ①稀硫酸　②稀氢氧化钠溶液　③硫酸铜溶液　④氯化镁溶液　⑤饱和石灰水 A．①②③ B．①③⑤ C．②③④ D．③④⑤ D　[①钠投入稀硫酸中生成硫酸钠和氢气，不符合题意；②钠投入稀氢氧化钠溶液中生成氢氧化钠和氢气，不符合题意；③钠投入硫酸铜溶液中生成氢氧化铜沉淀、硫酸钠和氢气，符合题意；④钠投入氯化镁溶液中生成氢氧化镁沉淀、氯化钠和氢气，符合题意；⑤钠投入饱和石灰水中生成氢氧化钠和氢气，反应放热，氢氧根浓度增大，有氢氧化钙晶体析出，符合题意；答案选D。] 知识点二　氧化钠和过氧化钠的性质比较及用途 1．氧化钠的性质 (1)物理性质：白色固体。 (2)阴、阳离子个数比为1∶2(氧元素显－2价)。 (3)化学性质 (4)用途：制取Na2CO3。 2．过氧化钠的性质 (1)物理性质：淡黄色固体。 (2)阴、阳离子个数比为1∶2(氧元素显－1价)。 (3)化学 性质 (4)用途：供氧剂、漂白剂。 3．假说与模型 (1)假说 概念：在已有事实和科学理论的基础上，对有关现象或规律的本质以及未知物质或现象进行推测性说明。 (2)模型 ①概念：以客观事实为依据建立起来的，通过建构模型对物质或物质的变化进行简化模拟。 ②模型的分类：模型一般分为物体模型和思维模型两大类。 【微自测】　判断正误 1．Na2O能和冷水反应而Na2O2不能。(　　) 2．Na2O2与CO2的反应属于置换反应。(　　) 3．Na2O2中阴、阳离子个数比为1∶1。(　　) 4．Na2O和Na2O2都能由金属钠和O2化合生成。(　　) 5．Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色的方程式是2Na2O2===2Na2O＋O2↑。(　　) 6．Na2O2与水反应后的溶液中滴加紫色石蕊溶液，溶液变红色。(　　) 答案：1.×　2.×　3.×　4.√　5.×　6.× 老师表演了一个“滴水生火”的小魔术：向包有过氧化钠(Na2O2)粉末的脱脂棉上滴水，脱脂棉燃烧。某化学兴趣小组对“脱脂棉为什么会燃烧”产生兴趣并结合所学知识对“物质燃烧的条件”进行如下实验：打开止水夹，推动注射器活塞。 1．实验观察到烧瓶中白磷燃烧，产生大量白烟，试管外壁发热，说明过氧化钠与水反应有何特点？ 提示：反应放热，有氧气生成。 学生用书↓第8页2.向反应后的试管里的溶液加入酚酞后溶液先变红后褪色，由此可得到什么结论？ 提示：反应生成NaOH，Na2O2具有漂白性。 3．装置中NaOH的作用是什么？ 提示：吸收白烟，防止污染空气。 1．取一块金属钠放在燃烧匙里加热，观察到下列实验现象：①金属钠熔化；②在空气中燃烧，有紫色火花产生；③燃烧后得到白色固体；④燃烧时火焰为黄色；⑤燃烧后生成淡黄色固体。其中描述正确的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．①② B．①②③ C．③④ D．①④⑤ D　[钠的熔点为97.8 ℃，受热后熔化；钠在空气中燃烧时火焰为黄色；生成淡黄色固体Na2O2。] 2．某小组通过如图所示实验，探究Na2O2与水的反应。 下列说法中错误的是(　　) A．②和③中产生的气泡，均可使带余烬的木条复燃 B．④中充分振荡后，所加MnO2固体粉末溶解 C．⑤中溶液变红，说明有碱性物质生成 D．③～⑤的现象证明Na2O2与水的反应过程中存在Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2和2H2O2===2H2O＋O2↑两个反应 B　[由题意可知，②和③中产生的气泡为氧气，氧气具有助燃性，均可使带余烬的木条复燃，故A正确；二氧化锰为双氧水分解反应的催化剂，其不溶于水，也不与碱反应，故④中充分振荡后，所加MnO2固体粉末不溶解，故B错误；酚酞遇碱变红，所以⑤中溶液变红，说明有碱性物质生成，故C正确；结合以上分析可知，③～⑤的现象证明Na2O2与水的反应过程中存在Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2和2H2O2===2H2O＋O2↑两个反应，故D正确；故选B。] 3．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： (1)A的化学式是________，B的化学式是________。 (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：A为淡黄色固体，则A可能为Na2O2，由甲A(Na2O2)可推断出甲可能为Na；由于Na、Na2O2均可与化合物H2O反应，可推知B为H2O，则C为NaOH，乙为O2，丙为H2，经丙(H2)＋乙(O2)B(H2O)验证，上述推断合理。所以A、B、C分别为Na2O2、H2O、NaOH，甲、乙、丙分别为Na、O2、H2。 答案：(1)Na2O2　H2O (2)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ (3)作呼吸面具中的供氧剂(其他合理答案也可以) 1．(2023·淮南市部分学校联考)下列关于金属钠的叙述正确的是(　　) A．金属钠是银白色金属，密度大于水 B．钠元素以游离态的形式存在于自然界中 C．金属钠在空气中燃烧，生成碳酸钠 D．实验室取用金属钠时，需要用镊子夹取钠 D　[A.金属钠的密度小于水，A项错误；B.金属钠性质活泼，在自然界中无游离态的钠存在，B项错误；C.金属钠在空气中燃烧，生成过氧化钠，C项错误；D.实验室取用金属钠时，需要用镊子夹取钠，D项正确。答案选D。] 2．某同学将一小块金属钠置于表面皿上，并露置于空气中，观察到下列现象： 银白色变灰暗变白表面出现液滴白色固体白色粉末，下列说法正确的是(　　) A．过程①钠转化为过氧化钠 B．过程③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成溶液 C．过程④只发生了物理变化 D．如果时间足够长，最后得到的白色粉末是Na2CO3 D　[钠露置于空气中，发生的反应如下：①4Na＋O2===2Na2O，生成的不是过氧化钠；②Na2O＋H2O===2NaOH，生成的不是碳酸钠；③氢氧化钠吸收空气中的水蒸气，表面出现液滴；④2NaOH＋CO2＋9H2O===Na2CO3·10H2O，发生的是化学变化；⑤Na2CO3·10H2O风化为Na2CO3。] 学生用书↓第9页 3．某小组同学探究金属Na与不同浓度HCl的反应，进行下列实验。下列说法不正确的是(　　) 实验装置 序号 实验操作 实验现象 实验1 0．36%HCl 放入一小片金属钠 钠浮在液面上并来回移动，与水的反应剧烈程度相当 实验2 36% HCl 放入与实验1表面积基本相同的钠 钠浮在液面上并来回移动，不如实验1剧烈；表面出现有白色固体，白色固体逐渐沉到烧杯底部；液体不沸腾，液面出现少量白雾 A．实验2白色固体是NaCl B．实验2液面上方的白雾是因为反应放热加速浓盐酸的挥发，形成白雾 C．实验2不如实验1剧烈说明盐酸浓度越大反应越不剧烈 D．实验2不如实验1剧烈的原因是表面包裹白色固体，使得反应变慢 C　[A.钠和盐酸反应生成氯化钠和氢气，氯化钠在浓盐酸中溶解度降低，所以实验2中钠表面形成NaCl固体，故A正确；B.钠和盐酸反应放热，实验2液面上方的白雾是因为反应放热加速浓盐酸的挥发，形成白雾，故B正确；C.反应物浓度越大反应速率越快，盐酸浓度越大反应越剧烈，故C 错误；D.实验2不如实验1剧烈的原因是表面包裹白色固体，使钠与盐酸接触面积减小，反应变慢，故D正确；选C。] 4．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与水反应的结论是 a．有氧气生成；b.________________________________________________________________。 过氧化钠与水反应的化学方程式是________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (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。 1 用以验证结论a的实验方法及现象是__________________________________________ _______________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 2 用以验证结论b的实验方法及现象是__________________________________________ ______________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)脱脂棉燃烧的条件是：有充足的氧气，且能达到着火点，因此Na2O2与H2O反应除生成O2外，还应该放出热量，使脱脂棉达到着火点。(2)生成的O2从p口逸出，用带火星的木条检验即可；反应放热，温度升高，气体膨胀，有气体从q口逸出，因此可接一导管，让导管另一口浸入水中。 答案：(1)反应放热　2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ (2)①在p处收集一试管气体，将带火星的木条放进试管中，若木条复燃，则证明生成的气体是O2 ②将q连接导管后插入水中，若导管口有气泡冒出，证明反应放出热量 课时精练(二)　研究物质性质的基本方法 (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) [基础对点练] 题组一　钠的存在、保存、物理性质及用途 1．在钠的下列用途中，利用的是钠的物理性质的是(　　) ①制取过氧化钠等化合物　②制钠钾合金，作快中子反应堆的热交换剂　③还原钛等金属　④制高压钠灯　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ C　[①制取过氧化钠，钠与氧气加热反应生成过氧化钠，体现钠的还原性，故①错误；②与钾混合作原子反应堆的导热剂，是因为钠的良好的导热性，属于物理性质，故②正确；③还原钛等金属，体现钠的还原性，属于钠的化学性质，故③错误；④制高压钠灯，是因为钠的焰色为黄色，透雾性强，焰色试验属于物理性质，故④正确；故选C。] 2．下列关于钠的叙述中，不正确的是(　　) A．银白色金属 B．密度比水的小 C．在熔融条件下，也不能与盐发生置换反应 D．可保存在煤油中 C　[A.钠是银白色金属，故A正确；B.钠的密度比水的小比煤油的大，故B正确；C.在熔融条件下，能与盐发生置换反应，如在熔融条件下能置换出硫酸铜中的铜，故C错误；D.钠密度比煤油大，且和煤油不反应，可保存在煤油中，故D正确；选C。] 3．下列有关钠的存在形式、保存及取用方法的描述正确的是(　　) A．钠在自然界中主要以化合态的形式存在，少量以游离态的形式存在 B．钠需要密封保存在煤油或石蜡油中 C．实验室中可直接用药匙取用钠 D．实验室中取用后剩余的钠不能放回原试剂瓶中 B　[钠在自然界中只以化合态的形式存在，A项错误；实验室中需用镊子取用钠，C项错误；取用后剩余的钠必须放回原试剂瓶中，D项错误。] 题组二　钠与氧气的反应 4．下列叙述错误的是(　　) A．金属钠在自然界中只能以化合物的形式存在 B．钠燃烧时发出黄色火焰 C．钠与煤油混合时可以发生爆炸 D．钠在空气中燃烧可生成过氧化钠 C　[钠易与H2O和O2反应，所以自然界中不存在钠的单质，都是化合物，A项正确；为了隔绝空气，钠通常保存在煤油中，所以钠与煤油不反应，更不会因混合而发生爆炸，C项错误；钠在空气中不加热生成Na2O，加热时燃烧生成Na2O2且发出黄色火焰，B、D项正确。] 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 A　[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。] 6．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＋数目变小 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＋数目不变，溶质质量分数变小 A　[加入Na2O2，Na2O2与水反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，消耗水的同时生成NaOH，因此析出晶体，溶液中Na＋数目减少，因溶液仍为原温度下的饱和溶液，溶质质量分数不变。] 题组三　钠与水的反应 7. 将金属钠分别投入下列溶液中，溶液质量增加的是(　　) A．FeCl3溶液 B．K2SO4溶液 C．CuCl2溶液 D．饱和NaOH溶液 B　[A项和C项，钠先与水反应生成氢氧化钠，两溶液中分别产生氢氧化铁和氢氧化铜沉淀，溶液质量减少；D项，钠与水反应生成氢氧化钠且消耗水，析出氢氧化钠，溶液质量也减少。] 8．把一小块金属钠放入不同溶液中，下列说法正确的是(　　) A．饱和NaOH溶液：有氢气放出，恢复至室温后溶液浓度变大 B．稀CuSO4溶液：有氢气放出，有紫红色铜析出 C．MgCl2溶液：有氢气放出，有白色沉淀生成 D．滴有石蕊溶液的水：有氢气放出，溶液变为红色 C　[A错，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，原饱和溶液有晶体析出，剩余溶液还是饱和溶液，温度不变时，溶液浓度不变；B错，Na与水反应生成NaOH和H2，有氢气放出，NaOH再与CuSO4反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，不会观察到紫红色的铜析出；C对，Na与水发生反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，有氢气放出，氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁白色沉淀；D错，Na与水反应生成NaOH和H2，紫色石蕊溶液遇碱变蓝。] 9．某地危险品仓库发生火灾，仓库内储存的金属钠遇到水后引发巨大的爆炸。请根据所学知识回答下列问题： (1)Na的原子结构示意图为________。 (2)为探究金属钠遇水发生爆炸的原因，某兴趣小组设计了如图所示的实验。 已知，苯(C6H6)的密度比钠和水小，易挥发、燃烧，与钠不反应。 ①使金属钠下落的操作是_____________________________________________________。 ②预测可能出现的实验现象为_________________________________________________。 ③反应一段时间后，用燃着的火柴靠近注射器针头顶端，有淡蓝色火苗出现，用洁净干燥的烧杯罩住火焰，烧杯内壁有水珠出现。 ⅰ.甲同学根据元素守恒和反应现象判断反应产生了可燃性气体，该气体为________(填名称)。 ⅱ.乙同学认为甲同学的结论不正确，其理由是______________________________________ ________________________________________________________________________。 ⅲ.为验证甲同学的结论是否正确，丙同学认为应该做的对照实验为__________________ _________________________________________________________。 ④丁同学在反应结束后，用手轻轻触摸苯与水的分界处的试管外壁，有发烫的感觉，说明钠与水反应________(填“吸”或“放”)热。 (3)综合(2)中的实验，你认为实验中金属钠遇到水后引发爆炸的原因是___________________ _______________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)钠是11号元素，其原子结构示意图为：○＋11 2, 8, 1,； (2)①由图可以发现，钠在大头针上，则使金属钠下落的操作是：向上提大头针； ②钠的密度大于苯，小于水，故钠会在苯和水的界面处，和水反应生成氢气，又会向上跳起，后由于重力作用又会掉下来，故可能出现的实验现象为：钠与水剧烈反应，钠块表面有大量小气泡，在苯与水的界面附近上下跳动； ③ⅰ.有淡蓝色火苗出现，用洁净干燥的烧杯罩住火焰，烧杯内壁有水珠出现，再结合元素守恒，可以知道，该气体为氢气； ⅱ.由题给信息可以发现，苯易挥发，并且苯也可以燃烧，则理由为：挥发的苯也可以燃烧生成水，其火焰可能也是蓝色的； ⅲ.苯燃烧的现象为火焰明亮，有浓烟，故应该做的对照实验为：取少量的苯点燃，观察其火焰颜色； ④用手轻轻触摸苯与水的分界处的试管外壁，有发烫的感觉，说明该反应放热； (3)钠和水反应放热，且反应产生的氢气也可以燃烧，反应生成的过氧化钠也可以和水反应，反应产物中的氧气，可以助燃，故引发爆炸的原因是：钠遇到灭火的水后产生大量氢气，同时该反应放热，钠也会燃烧，其产生的过氧化钠遇水产生氧气，氢气与氧气剧烈反应，引起爆炸。 答案：(1)○＋11 2, 8, 1, (2)①向上提大头针　②钠与水剧烈反应，钠块表面有大量小气泡，在苯与水的界面附近上下跳动　③氢气　挥发的苯也可以燃烧生成水，其火焰可能也是蓝色的　取少量的苯点燃，观察其火焰颜色　④放 (3)钠遇到灭火的水后产生大量氢气，同时该反应放热，钠也会燃烧，其产生的过氧化钠遇水产生氧气，氢气与氧气剧烈反应，引起爆炸 [能力提升练] 10．分别向盛有100 g水、100 g一定浓度的盐酸、100 g一定浓度的NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入2.3 g金属Na。下列有关说法正确的是(　　) A．三个烧杯中发生的化学反应均为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ B．三个烧杯中钠均浮在液面上剧烈反应 C．Na在X烧杯中反应最剧烈 D．三个烧杯反应后，溶质的质量分数一定相同 B　[A.钠投入溶液中，发生的反应实质是钠与酸或者水电离产生的氢离子的反应，钠与盐酸反应的实质为：2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑，故A错误；C.氢离子浓度越大，反应越剧烈，所以Na在Y烧杯中反应最剧烈，故C错误；D.X烧杯中生成的溶质为NaOH，Y烧杯中生成的溶质为NaCl、NaOH，Z烧杯中生成NaOH，原溶质为NaOH，故三个烧杯反应后，溶质的质量分数不同，故D错误。] 11. 在蒸发皿中放一小块钠，加热至熔化时，用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4与熔化的钠接触，瞬间产生耀眼的火花，同时有红色物质生成。下列说法中不正确的是(　　) A．该过程发生了复分解反应 B．该过程发生了放热反应 C．该过程中无水CuSO4表现了氧化性 D．适当条件下，Na可以与CuSO4反应生成Cu A　[钠的化学性质很活泼，在加热熔融的条件下与无水CuSO4反应可置换出铜，发生置换反应，A错误。由反应条件接触瞬间产生耀眼的火花，可推测该反应为放热反应，B正确。该过程中铜元素的化合价由＋2价变为0价表现出氧化性，C正确。由反应现象生成红色物质判断该反应生成了铜单质，D正确。] 12．已知：浓硫酸可吸收水分作某些气体的干燥剂。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，需要空气中的氧气和钠加热反应生成过氧化钠，空气中的水蒸气和二氧化碳需要先除去。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，通过装置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，其作用是吸收通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)Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ　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出后再加热 13．“二氧化碳是否在有水存在时，才能与过氧化钠反应”，这个问题可通过实验加以证明。 (1)按图组装装置，在干燥的试管Ⅲ中装入Na2O2后，在通入CO2之前，应事先用弹簧夹(K1、K2)夹持好，目的是____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)试管Ⅰ内的试剂X是________时，打开弹簧夹K1、K2，加热试管Ⅲ约5 min后，将带火星的小木条插入试管Ⅱ的液面上，可观察到带火星的小木条不能复燃，且Ⅲ内淡黄色粉末未发生变化。则所得的结论是____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)试管Ⅰ内试剂为CO2饱和水溶液时，其他操作同(2)，通过___________________________ ________________________________________________________________________ 的现象，可以证明Na2O2与潮湿的CO2能反应且放出O2。 解析：(1)本题旨在利用对比实验，探究Na2O2与CO2反应的环境，故实验步骤中，首先让Na2O2与干燥CO2反应，必须保证整个环境中不能有H2O进入。(2)根据题意可看出此时应当提供干燥二氧化碳，故试管Ⅰ内的试剂X是浓硫酸，此时小木条不复燃，说明干燥的CO2与Na2O2不反应。(3)木条复燃且Ⅲ内固体由淡黄色变为白色，证明Na2O2与潮湿的CO2发生了反应。 答案：(1)防止试管Ⅲ内的过氧化钠和外界相通时吸潮　(2)浓硫酸　过氧化钠与干燥的CO2不反应　(3)带火星的小木条在试管Ⅱ的液面上复燃且剧烈燃烧，同时，Ⅲ内固体由淡黄色变为白色 学科网（北京）股份有限公司 $$