第2节 研究物质性质的方法和程序（13大题型专项训练） 化学鲁科版2019必修第一册

第2节 研究物质性质的方法和程序 题型01 研究物质性质的基本方法 题型02 钠的物理性质及保存 题型03 钠与水的反应 题型04 钠与氧气反应 题型05 钠的氧化物性质比较 题型06 钠及其化合物的性质综合 题型07 研究物质性质的基本程序 题型08 氯水的成分及性质 题型09 氯气的性质及用途 题型10 漂白剂的制备及性质 题型11 氯气的实验室制法 题型12 氯及其化合物“价类”二维图 题型13 实验安全及装置选择 题型01 研究物质性质的基本方法 研究物质性质的基本方法有：观察法、实验法、分类法、比较法 1. 观察法是一种有计划、有目的地运用感官考察研究对象的方法。 2. 实验法是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。 3. 分类法：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预测。 4. 比较法：认识各种物质性质之间的异同与内在联系。 【典例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 【变式1-1】研究物质的性质，常常运用实验、分类、比较、观察(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)等方法。某学习小组探究、分别与水(滴加石蕊)反应实验现象的装置如图所示，该学习小组没有使用到的研究物质性质的方法是 A．实验法 B．分类法 C．比较法 D．观察法 【变式1-2】研究和学习化学有许多方法，下列方法中所举示例正确的是 选项 方法 示例 A 推理法 酒精燃烧生成CO2和H2O，则酒精中一定含有C、H、O元素 B 类比法 试管可以直接加热，推测烧杯也可以直接加热 C 分类法 根据所含物质种类，可将物质分为纯净物和混合物 D 观察法 物质的变化中，观察到有发光、发热现象即可说明发生了化学变化 A．A B．B C．C D．D 【变式1-3】某学生运用所学知识研究钠的性质：将一块金属钠和一块铜片分别放在表面皿中，来研究它们在空气中的稳定性。该学生采用的研究方法是 ①观察法；②实验法；③模型法；④比较法；⑤假说法；⑥分类法 A． ②⑤⑥ B．①②④ C．①③⑥ D．②④⑤ 题型02 钠的物物理性质及保存 1. 钠元素：钠元素在自然界以化合态存在，主要分布于海水中。 2. 金属钠的保存方法：钠保存在煤油或石蜡油中。 取用的注意事项：（1）活泼金属钠、钾等，取用完毕后，要放回原试剂瓶。 （2）钠着火要用沙子盖灭。 3. 金属钠的物理性质： 颜色状态 硬度 密度 熔点 沸点 银白色固态金属 质软 0.97 g·cm-3 97.8 ℃ 882.9 ℃ 【典例2】 下列现象或性质能体现钠的物理性质的是 ①钠燃烧时发出黄色的火焰 ②钠燃烧时生成过氧化钠 ③熔点低 ④密度比水小⑤热和电的良导体 ⑥钠有很强的还原性 A． ①③④⑤⑥ B．①②③④⑤ C．②③④⑤ D．①③④⑤ 【变式2-1】下列关于金属钠的叙述中，说法正确的是 A．少量的钠保存在酒精中 B．钠的密度比水小 C．钠是银白色金属，硬度大，熔点高 D．钠着火时可以用泡末灭火剂扑灭 【变式2-2】下列有关钠的存在、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物的形式存在，少量以单质的形式存在 B．钠需要密封保存在四氯化碳中 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要放回原试剂瓶中 【变式2-3】下列有关钠的叙述中，错误的是 A．钠的还原性很强，可以用来冶炼金属钛、锆、铌等 B．钠的化学性质非常活泼，钠元素只能以化合态存在于自然界 C．钠是一种灰黑色的固体 D．钠的质地软，可用小刀切割 题型03 钠与水的反应 1. 钠与水反应原理：2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 离子方程式：2Na + 2H2O = 2Na+ + 2OH- + H2↑ 反应现象： 浮——钠浮在水面上——钠的密度小于水 熔——熔成小球——钠的熔点低，反应放热使钠熔化 游——四处游动——反应产生气体推动钠运动 响——发出嘶嘶的响声——反应剧烈 红——加入酚酞的水呈现红色——生成碱性物质 2. 钠与硫酸铜溶液的反应：2Na + CuSO4 + 2H2O = Cu(OH)2↓+ Na2SO4 + H2↑ 反应现象：浮、熔、游、响、蓝色沉淀。 规律：钠与溶液反应时，有酸酸优先，无酸水在前。 注意：钠与硫酸铜熔融状态可以发生置换反应。 【典例3】钠与水反应的微型实验装置如图所示。下列说法不正确的是 A．肥皂液可用于收集反应产生的 B．反应时，钠块熔为小球，说明钠的硬度小 C．钠块在煤油和水交界处上下跳动，直至消失 D．反应后试管中液体分层，下层呈红色 【变式3-1】钠与水反应时产生的各种现象如下：①钠浮在水面上；②钠熔化成银白色小球；③小球迅速游动逐渐减小，最后消失；④发出嘶嘶的声音；⑤滴入酚酞后溶液显红色。其中错误的解释是 A．①表明钠的密度比水小 B．②表明钠的熔沸点比较低，金属钠呈银白色 C．③表明钠是强还原剂，与水发生激烈的反应，产生大量气体 D．⑤表明钠显碱性，使酚酞变红 【变式3-2】下列叙述正确的是 选项 事实 原因 A 钠与水反应浮在水面 钠的密度比水大 B 钠露置在空气中，迅速变暗 钠与氧气反应生成Na2O2 C 钠与水反应后滴入酚酞试剂，溶液变红 有气体物质生成 D 钠可以用小刀切割 钠质地柔软 A． A B．B C．C D．D 【变式3-3】将一小块金属钠投入到滴有紫色石蕊试液的盛冷水的烧杯中，甲同学认为可以观察到下列实验现象，其中正确的有 ①钠投入水中，先沉入水底，后浮出水面　②钠立即与水剧烈反应　③反应后溶液变红色　 ④钠熔化成光亮的小球　⑤小球在水面上迅速游动　⑥有“嘶嘶”的响声发出 A． ①②③④ B．②③④⑤ C．②④⑤⑥ D．③④⑥ 题型04 钠与氧气反应 1. 钠与氧气在常温下反应： 现象：变暗，生成白色固体。 2. 钠与氧气在加热条件下反应： 现象：钠熔成小球，燃烧发出黄色火焰，生成淡黄色固体。 3. 解题技巧：注意反应条件——条件不同，产物不同。 【典例4】钠与氧气发生下列反应： ① ② 下列说法不正确的是 A．新切开的金属钠表面很快变暗，主要发生了反应① B．钠在空气中燃烧生成淡黄色固体，主要发生了反应② C．和中阳离子与阴离子个数比均为2：1 D．和与水反应所得产物完全相同 【变式4-1】下列说法中，不正确的是 A．钠在常温下就容易被氧化 B．钠受热后能够着火燃烧 C．钠与水反应钠沉在水中 D．钠在氧气中燃烧比在空气中更为剧烈 【变式4-2】做钠在氧气中加热的实验时，下列仪器不需要用到的是 A． B． C． D． 【变式4-3】金属钠在空气中燃烧时，产生的现象和生成物是 A．产生白烟，生成Na2O B．产生黄色火焰，生成Na2O C．产生黄色火焰，生成Na2O2 D．产生白光，生成Na2O2 题型05 钠的氧化物性质比较 钠的两种氧化物——氧化钠、过氧化钠性质比较 1.共性： （1）均为离子化合物，和中阳离子与阴离子个数比均为2：1； （2）均能与水反应生成NaOH。 （3）均需密闭保存，隔绝空气和水。 2.区别： 过氧化钠有强氧化性，可用来漂白、杀菌、消毒、制氧气。 化学式 Na2O Na2O2 颜色状态 白色固体 淡黄色固体 组成 Na+、O2- 数目比2:1 Na+、O22- 数目比2:1 氧元素的化合价 -2 -1 类别 碱性氧化物 过氧化物 与水反应 Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 与CO2反应 Na2O +CO2 = Na2CO3 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3+O2 与酸反应 Na2O+2HCl=2NaCl +H2O 2Na2O2+4HCl=4NaCl +2H2O+O2↑ 与SO2反应 Na2O +SO2 = Na2SO3 Na2O2 +SO2 = Na2SO4 制备方法 6Na +2NaNO2=4Na2O +N2 2Na +O2 Na2O2 转化 2Na2O +O2 2Na2O2 鉴别 加水，产生使带火星木条复燃的气体的是过氧化钠 【典例5】下列说法中，属于和共同之处的是 A．均是白色粉末 B．均是碱性氧化物 C．阴、阳离子的个数比均为 D．均可由钠与氧气常温下生成 【变式5-1】下列关于钠及其化合物的说法正确的是 A．Na2O2可用于呼吸面具中氧气的来源 B．Na2O2中阴阳离子的个数比为1：1 C．过氧化钠在潮湿空气会变成白色粘稠物的反应主要是：2Na2O2＋2CO2 =2Na2CO3+O2 D．少量Na2O2投入Ca(HCO3)2溶液中无明显现象 【变式5-2】下列关于钠及其化合物的叙述正确的是（      ） ①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是化合反应 ②多余氯气常用饱和石灰水吸收 ③钠在常温下不容易和氧气反应 ④Na2O2可作供氧剂，而Na2O不能 ⑤向酚酞溶液中加入Na2O2粉末，溶液先变红后褪色，并有气泡生成 A． 只有④ B．②③④⑤ C．②⑤ D．④⑤ 【变式5-3】下列叙述正确的个数是（    ） ①钠在空气中燃烧生成白色的；②金属钠着火时，可用细沙覆盖灭火；③钠投入硫酸铜溶液中有红色粉末产生；④和长期置于空气中最终产物相同 A．1 B．2 C．3 D．4 题型06 钠及其化合物的性质综合 钠及钠的重要化合物 钠的用途：制造高压钠灯；冶炼钛锆铌钽等金属；钠钾合金可作原子反应堆的导热剂。 过氧化钠的用途：生氧剂；漂白、杀菌、消毒。 碳酸钠的用途：面碱，洗去油污。 碳酸氢钠的用途：发酵粉；治疗胃酸过多。 钠暴露在空气中的变化过程： 【典例6】下列关于钠及其化合物的叙述正确的 A．Na2O、Na2O2，两者均属于碱性氧化物 B．金属钠放入稀CuSO4溶液中，有H2放出，有紫红色固体析出 C．等质量的NaHCO3和Na2CO3与盐酸完全反应，前者消耗盐酸较多 D．向酚酞溶液中加入Na2O2粉末，溶液先变红后褪色，并有气泡生成 【变式6-1】下列关于钠的化合物的叙述正确的是 A．热稳定性： B．与都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物 C．电解饱和食盐水可制取金属钠 D．可以从稀溶液中置换出 【变式6-2】化下列关于钠及其化合物的说法正确的是 A．向小试管中加入适量蒸馏水，滴入1~2滴酚酞，取一块绿豆粒大小的金属钠块放入水中，观察现象 B．碳酸钠和碳酸氢钠固体中分别加入少量的水后都伴随着放热现象，并且在相同条件下，前者溶解度大于后者 C．将过氧化钠投入石蕊试液中，溶液先变红后褪色，同时放出氧气 D．金属钠长期置于空气中，最终将变为碳酸钠粉末 【变式6-3】以不同类别物质间的转化为线索，构建钠及其化合物的关系如下： 下列分析不正确的是 A．上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应 B．反应③表明具有酸性氧化物的性质 C．利用反应④，可除去固体中混有的少量 D．反应⑤和反应⑥可应用于潜水艇中氧气的供给，反应中氧化剂都是 题型07 研究物质性质的基本程序 分析、综合、推理 对比、归纳 验证猜想 作出新预测 解释和结论 实验和观察 预测性质 观察特征 通过观察颜色、气味、存在、状态等，运用分类法，根据物质类别进行预测 进一步研究 发现特殊现象，提出新问题 【典例7】研究物质的性质，常用观察、实验、分类、比较等方法。在探究过程中，为了提高效率，对物质性质的研究，常遵循以下基本程序：①)观察物质的外部特征→②预测物质的性质→③实验和观察→④解释和结论。某同学将分别与和浓盐酸反应，有如下现象。下列有关说法错误的是 实验序号 使用药品 现象 I 、 ①试管壁发热；②有无色无味气体产生 II 、浓盐酸 ①试管壁发热；②有刺激性气味的气体产生；③反应后所得溶液呈浅黄绿色 A．该同学在研究的性质时运用了观察法、实验法、比较法等 B．反应I、Ⅱ均为放热反应 C．根据反应Ⅱ的实验现象推测生成的气体中可能含有 D．反应I的化学方程式为 【变式7-1】某同学在家中将白醋和食用碱面混在一起后，产生了大量的气泡，他想利用所学的知识去探究此气体的性质，设计了如下研究程序，其中合理的是 A．观察(气体的基本特征)→分类(预测气体的性质)→实验→比较并得出结论 B．分类(预测气体的性质)→观察(气体的基本特征)→实验→比较并得出结论 C．观察(气体的基本特征)→实验→分类(预测气体的性质)→比较并得出结论 D．实验→分类(预测气体的性质)→观察(气体的基本特征)→比较并得出结论 【变式7-2】下列有关研究物质性质的方法和程序的说法中，正确的是          A．探究金属钠的性质只运用了实验法 B．如图所示，闻氯气气味时运用了实验法 C．在预测氯气的性质时运用了分类法 D．研究氯气的性质可按照观察→实验→预测→结论的顺序进行 【变式7-3】下列有关研究物质性质的方法和程序的说法中，不正确的是 A．研究物质的性质时，常用到观察、实验、分类、比较、假设、模型等方法 B．研究物质性质的一般程序的第一步是预测物质的性质 C．可以用分类的方法预测物质的性质 D．观察是一种有计划、有目的地用感官考查研究对象的方法 题型08 氯水的成分及性质 1.氯气的物理性质： 颜色 气味 状态 密度 熔点 沸点 溶解性 毒性 黄绿色 刺激性 气体 比空气大 -101℃ -34.6℃ 1体积水溶解2体积Cl2 有毒 2.闻氯气的方法：扇闻法 3.氯气与水反应：Cl2 + H2O = HCl+ HClO 4.次氯酸：弱酸；具有强氧化性，能够漂白杀菌消毒；光照 但是，次氯酸不稳定，见光易分解，2HClO = 2HCl + O2↑。 5.液氯：纯净物，液态的氯；保存于钢瓶。 6.氯水：混合物，新制氯水中的微粒有Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-；保存于棕色试剂瓶。 久置的氯水主要成分为盐酸。 7.注意：干燥的氯气不能漂白，氯水因含有HClO而可以漂白。 【典例8】在探究新制氯水成分及性质的实验中，依据下列方法和现象，不能得出相应结论的是 方法 现象 结论 A 观察氯水颜色 氯水呈黄绿色 氯水中含Cl2 B 向新制氯水中滴入硝酸银溶液 产生白色沉淀 氯水中含Cl- C 向红色纸条上滴加氯水 红色纸条褪色 氯水具有漂白性 D 向在阳光下久置后的氯水中滴入紫色石蕊溶液 溶液变红色不褪去 氯水中次氯酸发生了分解 2HClOH2O + Cl2↑ A．A B．B C．C D．D 【变式8-1】数字化实验将传感器、数据采集器和计算机相连，可利用信息技术对化学实验进行数据的采集和分析。如图是数字化实验得到的光照过程中氯水的pH和电导率的变化情况。下列说法正确的是 A．氯水pH和浓度随时间不断减小 B．将足量氯水加入NaHCO3溶液中产生气泡，该现象与次氯酸有关 C．氯水pH减小主要原因是光照引起了溶解度减小 D．新制氯水应保存在配有磨砂玻璃塞的棕色细口瓶中 【变式8-2】利用传感器和信息处理终端对氯水的光照实验进行数据采集与分析得到以下图像，相关说法正确的是 A．图一可为光照过程中氯水的酸性变化情况为酸性越来越弱 B．图二可为光照过程氯水中HClO分子的变化情况 C．图三可为光照过程中氯气在瓶中的体积分数 D．图像说明在光照的过程中氯水会变质，因此氯水应保存在配有玻璃塞的棕色细口瓶中 【变式8-3】下列关于氯水和液氯的说法不正确的是 A．氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有 B．向氯水中滴加硝酸酸化的溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有 C．红色鲜花投入液氯中，鲜花会褪色，说明液氯中的次氯酸具有漂白性 D．铁虽然能与氯气能反应，但液氯可用钢瓶储存 题型09 氯及其化合物性质及用途 氯气的化学性质 1. 与金属单质反应∆ 2 Na + Cl2 = 2HCl 现象：黄色火焰，生成白烟 ∆ 2 Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 现象：生成棕褐色的烟∆ Cu + Cl2 = CuCl2 现象：生成棕黄色的烟点燃/光照 2. 与非金属单质反应 Cl2 + H2 = 2HCl 现象：氢气可以在氯气中安静燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾。 氢气与氯气混合，光照可发生爆炸。 3. 与水反应Cl2 + H2O = HCl+ HClO 4. 与碱反应Cl2+ NaOH = NaCl + NaClO + H2O 氯气的用途：氯气可用于自来水杀菌消毒、制盐酸、制漂白液、制漂白粉等。 【典例9】下列物质性质与用途对应关系错误的是 A．漂白粉其有效成分为，具有氧化性，可用作游泳池等场所的消毒剂 B．和均有氧化性，可在呼吸面具或潜艇中作为氧气的来源 C．的溶液显碱性，医疗上可用作中和胃酸 D．有氧化性，可作为自来水的新型消毒剂 【变式9-1】有关氯气的性质或用途的叙述中错误的是 A．工业上用氯气与石灰乳反应来制漂白粉 B．自来水常用氯气来消毒杀菌，其有效成分是HClO C．氯气有毒，制取氯气的尾气要用碱溶液来吸收 D．氢气不能在氯气中燃烧 【变式9-2】下列有关物质性质与用途说法错误的是 A．氯气用于工业制盐酸 B．钠用作强除水剂 C．氧化钠用于潜艇中的换气剂 D．二氧化氯用于饮用水的杀菌消毒 【变式9-3】氯及其化合物在生产生活中都有重要的用途，下列关于氯及其化合物说法正确的是 A．自来水厂用Cl2消毒，是因为Cl2有毒 B．Cl2因具有强氧化性，所以不能用钢瓶盛放 C．可以将氯气通入氢氧化钠溶液中制得漂白粉 D．ClO2可用于杀菌消毒 题型10 漂白剂的制备及性质 1.漂白液的制备：Cl2+ NaOH = NaCl + NaClO + H2O，这也是84消毒液的制备原理。 有效成分： NaClO 2.漂白粉的制备：2Cl2+2 Ca(OH)2 = CaCl2 +Ca(ClO)2 + H2O 工业上选用冷的石灰乳进行制备。 主要成分：CaCl2、Ca(ClO)2 有效成分：Ca(ClO)2 3.漂白粉漂白的原理：Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3↓ +2HClO 4.漂白粉失效的原理：Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 +2HClO光照 2HClO = 2HCl + O2↑ 因此，漂白粉要密封保存，不能暴露在空气中。 5.“84”消毒液与洁厕灵（主要成分HCl）不能混用的原因：Cl– + ClO– + 2H+ = Cl2↑+ H2O 【典例10】工业上将通入冷的溶液中制得漂白液，下列说法错误的是 A．漂白液的有效成分是 B．具有强氧化性，而没有氧化性 C．通入后的漂白液消毒能力增强 D．溶液比溶液稳定 【变式10-1】小组同学为探究NaClO的性质，利用84消毒液进行如下实验。已知：向NaOH中通入少量Cl2可以制得84消毒液。 装置 序号 试剂A 试剂B 实验现象 ① 84消毒液 (含0.01 mol∙L-1 NaClO) KI 溶液 溶液立即变棕黄色 ② NaCl溶液 无明显现象 ③ 盐酸 立即产生黄绿色气体 下列说法不正确的是 A．①中NaClO体现了氧化性 B．由①②可知，还原性Cl– < I– C．③中产生黄绿色气体的离子方程式为：Cl– + ClO– + H2O =Cl2 + 2OH– D．由实验可知，氧化性：HClO > ClO– 【变式10-2】将氯气通入冷的石灰乳中可制得漂白粉：。下列说法不正确的是 A．漂白粉的有效成分是 B．溶液比漂白粉溶液更稳定 C．漂白粉与水和空气中的反应产生，更有利于发挥消毒功能 D．由于，漂白粉与洁厕剂(含盐酸)不能混用 【变式10-3】科学使用消毒液是阻断病毒传播的有效方式之一，下列关于“84”消毒液（有效成分是NaClO）的说法，错误的是 A．应在阴凉处密闭保存 B．最好与浓盐酸混合使用 C．能杀菌消毒，利用的是的强氧化性 D．制备原理为 题型11 氯气的实验室制法 1. 实验室制氯气 ； 2. 制备纯净干燥的氯气实验装置： 实验装置：固液加热装置，如图所示。 连接顺序：从左到右，从下到上。 实验步骤：连接好装置→检验装置气密性→装入药品→点燃酒精灯进行实验→停止加热 【典例11】某实验小组用如图装置制备氯气并探究其性质(夹持装置已省略)。下列分析错误的是 A．装置①中反应生成氯气的化学方程式为 B．a，b分别放干燥和湿润的有色布条，可以验证干燥的不具有漂白性 C．反应开始后可观察到③中溶液变黄，说明氯气具有氧化性 D．反应开始后点燃酒精灯，可在⑤号硬质玻璃管中观察到棕黄色的烟 【变式11-1】实验室制取少量氯水并探究其性质。下列实验装置和实验操作能达到实验目的的是 A．制取 B．制取氯水 C．处理尾气 D．测氯水的pH A．A B．B C．C D．D 【变式11-2】同学甲用下述装置组装了一套可以证明实验室制取的过程中有和水蒸气挥发出来的装置。(已知：氯气易溶于四氯化碳，而氯化氢不溶)请根据要求回答下列问题： (1)①按气流方向填出接口顺序： 。 ②A中反应的离子方程式是 。 ③B中盛放试剂的名称是 ；C中盛放的是溶液，其作用是 。 ④同学乙认为该实验有缺陷，不能保证最终通入溶液中的气体只有一种，提出无需多加装置，只需将原来D中的溶液换成其他溶液。你认为可换成 ，如果观察到 的现象，则证明制时有挥发出来。 (2)与溶液发生以下两个反应：、。若某温度下，反应后，则溶液中 。 【变式11-3】Ti被称为本世纪的金属，在医疗领域、航空航天材料方面应用广泛。某小组利用如下图所示(加持装置省略，装置a起冷凝作用)在实验室制取收集，并用制备纳米。 已知：①中Ti的价态为价；高温时能与反应，不与反应，遇水极易水解； ②瓷舟中的物质反应除生成、外，还生成一种有毒、具有可燃性的氧化物气体； ③相关物质的部分物理性质如下表。 熔点/℃ 沸点/℃ 水溶性 136.4 极易水解生成白色沉淀 306 315 易水解生成红褐色沉淀 (1)写出利用二氧化锰和浓盐酸制备的反应的化学方程式 。 (2)盛放碱石灰的仪器的名称 。 (3)管式炉加热到900℃，瓷舟中发生的主要反应化学方程式为 。 (4)为除去产物中的固态杂质，控温箱的温度应控制的范围是 ℃。 (5)利用如图所示的装置测定的纯度：取2.0g产品加入烧瓶中，向安全漏斗中加入适量蒸馏水，待充分反应后将烧瓶和漏斗中的液体一并转入锥形瓶中，滴加几滴的溶液作指示剂，用的溶液滴定至终点，消耗标准液体积。 已知：。 ①安全漏斗中的水在本实验中的作用除去与反应外，还有 。 ②已知的相对分子质量为190，则产品纯度为 %。 题型12 氯及其化合物“价类”二维图 1. 氯的常见氧化物： ClO2——新型自来水消毒剂 Cl2O7——HClO4的酸酐 2. 氯的常见含氧酸： 次氯酸HClO、氯酸HClO3、高氯酸HClO4 3. 氯的常见含氧酸盐 漂白剂NaClO、制氧气的KClO3 【典例12】氯及其化合物的“价类”二维图如图所示，下列说法正确的是 A．丙不能作为自来水的消毒剂 B．乙的水溶液能导电，乙是电解质 C．乙、戊、庚均具有漂白性 D．辛的钾盐在一定条件下，既能制备，也能制备 【变式12-1】氯元素的化合价与其形成的常见物质种类的关系如图所示，下列说法正确的是 A．c可以用于自来水的杀菌消毒，f可以用于环境杀菌消毒 B．b能使湿润的有色布条褪色，b具有漂白性 C．含有146克a的浓溶液与足量的二氧化锰充分反应可制取71克物质b D．向e的饱和钠盐溶液中先通再通，加热过滤得到的固体可制得纯碱 【变式12-2】“价-类二维图”是学习元素及其化合物知识的重要模型。氯元素的“价-类二维图”如图所示，a、b、c、d、e、f为含氯元素的物质。已知：a和e反应的化学方程式为。下列说法不正确的是 A．a溶液的酸性比d溶液的弱 B．b、c均可用于自来水消毒 C．物质f可用于漂白 D．实验室可用物质e为原料制备 【变式12-3】已知。如图为氯及其化合物的“价类二维图”，下列说法正确的是 A．上图6种物质中属于电解质的有4种 B．新制氯水中发生的离子反应： C．工业上利用氯气与石灰乳的反应制备漂白粉，无需控制反应温度 D．甲与铁粉反应的化学方程式： 题型13 实验装置的选择及探究 1. 钠与水反应、钠与氧气反应、钠盐的性质探究 2. 实验室安全图标 用电 护目镜 锐器 洗手 明火 热烫 排风 【典例13】用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是 A．用图1除去Cl2中的HCl气体 B．用图2所示装置蒸发食盐溶液 C．用图3所示装置验证Na和水反应是否为放热反应 D．用图4比较Na2CO3、NaHCO3的稳定性 【变式13-1】下从古至今，材料一直推动着人类社会的进步。下列属于合金材料的是用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是 A．用图1除去Cl2中的HCl气体 B．用图2所示装置蒸发食盐溶液 C．用图3所示装置验证Na和水反应是否为放热反应 D．用图4比较Na2CO3、NaHCO3的稳定性 【变式13-2】下列实验图标中与过氧化钠和水反应实验无关的是 A．护目镜 B．洗手 C．排风 D．明火 A． A B．B C．C D．D 【变式13-3】将潮湿的氯气通过甲装置，再通过放有干燥红色布条的乙装置，红色布条不褪色。下列有关说法错误的是 A．甲装置中的液体可以是浓硫酸 B．甲装置中的液体可以是氢氧化钠 C．甲装置中的液体可以是饱和食盐水 D．干燥管中碱石灰的作用是吸收氯气且防止空气中水蒸气进入乙 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第2节 研究物质性质的方法和程序 题型01 研究物质性质的基本方法 题型02 钠的物理性质及保存 题型03 钠与水的反应 题型04 钠与氧气反应 题型05 钠的氧化物性质比较 题型06 钠及其化合物的性质综合 题型07 研究物质性质的基本程序 题型08 氯水的成分及性质 题型09 氯气的性质及用途 题型10 漂白剂的制备及性质 题型11 氯气的实验室制法 题型12 氯及其化合物“价类”二维图 题型13 实验安全及装置选择 题型01 研究物质性质的基本方法 研究物质性质的基本方法有：观察法、实验法、分类法、比较法 1. 观察法是一种有计划、有目的地运用感官考察研究对象的方法。 2. 实验法是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。 3. 分类法：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预测。 4. 比较法：认识各种物质性质之间的异同与内在联系。 【典例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 【详解】A．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错误； B．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错误； C．观察的目的是通过现象得出一定的结论，C正确； D．观察也可以借助仪器进行，从而提高观察的灵敏度，D错误； 故选C。 【变式1-1】研究物质的性质，常常运用实验、分类、比较、观察(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)等方法。某学习小组探究、分别与水(滴加石蕊)反应实验现象的装置如图所示，该学习小组没有使用到的研究物质性质的方法是 A．实验法 B．分类法 C．比较法 D．观察法 【答案】B 【详解】、在形管中分别与水(加石蕊试剂)反应，运用了实验法、观察法和比较法，没有运用分类法，B项符合题意，故选B。 【变式1-2】研究和学习化学有许多方法，下列方法中所举示例正确的是 选项 方法 示例 A 推理法 酒精燃烧生成CO2和H2O，则酒精中一定含有C、H、O元素 B 类比法 试管可以直接加热，推测烧杯也可以直接加热 C 分类法 根据所含物质种类，可将物质分为纯净物和混合物 D 观察法 物质的变化中，观察到有发光、发热现象即可说明发生了化学变化 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．酒精燃烧生成生成二氧化碳和水，可以说明酒精中一定含有碳元素和氢元素，但不能确定是否还有氧元素，故A错误； B．烧杯不可以直接加热，应垫上石棉网，B故错误； C．根据所含物质种类，可将物质分为纯净物和混合物，故C正确； D．化学变化的实质是有新物质生成，变化中观察到有发光、放热现象不一定证明有新物质生成，如电灯发光没有新物质生成，不属于化学变化，故D错误； 故选C。 【变式1-3】某学生运用所学知识研究钠的性质：将一块金属钠和一块铜片分别放在表面皿中，来研究它们在空气中的稳定性。该学生采用的研究方法是 ①观察法；②实验法；③模型法；④比较法；⑤假说法；⑥分类法 A． ②⑤⑥ B．①②④ C．①③⑥ D．②④⑤ 【答案】B 【详解】①通过将两金属暴露于空气中，通过观察在空气中的变化，属于观察法，故①正确； ②通过将两金属暴露于空气中，以实验研究它们在空气中的稳定性，故②正确； ③模型法是指通过建造和分析研究模型而达到认识物质的一种科学方法，实验中没有模型法，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； ⑤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⑤错误； ⑥没有分门别类地对物质及其变化进行研究，故⑥错误； 答案选B。 题型02 钠的物物理性质及保存 1. 钠元素：钠元素在自然界以化合态存在，主要分布于海水中。 2. 金属钠的保存方法：钠保存在煤油或石蜡油中。 取用的注意事项：（1）活泼金属钠、钾等，取用完毕后，要放回原试剂瓶。 （2）钠着火要用沙子盖灭。 3. 金属钠的物理性质： 颜色状态 硬度 密度 熔点 沸点 银白色固态金属 质软 0.97 g·cm-3 97.8 ℃ 882.9 ℃ 【典例2】 下列现象或性质能体现钠的物理性质的是 ①钠燃烧时发出黄色的火焰 ②钠燃烧时生成过氧化钠 ③熔点低 ④密度比水小⑤热和电的良导体 ⑥钠有很强的还原性 A． ①③④⑤⑥ B．①②③④⑤ C．②③④⑤ D．①③④⑤ 【答案】D 【详解】①钠燃烧时发出黄色的火焰，含有钠元素的物质的焰色反应都是黄色的，焰色反应不需要发生化学变化就能发生，故其本质上属于物理变化； ②钠燃烧时生成过氧化钠，有新物质生成，属于化学变化； ③熔点低，属于钠的物理性质； ④密度比水，属于钠的物理性质； ⑤热和电的良导体，传热和导电属于物理性质； ⑥钠有很强的还原性，说明钠容易失支电子，属于化学性质。 综上所述，能体现钠的物理性质的是①③④⑤，故答案选D。 【变式2-1】下列关于金属钠的叙述中，说法正确的是 A．少量的钠保存在酒精中 B．钠的密度比水小 C．钠是银白色金属，硬度大，熔点高 D．钠着火时可以用泡末灭火剂扑灭 【答案】B 【详解】A．钠与酒精会反应生成乙醇钠和氢气，则少量的钠不能保存在酒精中，且钠能与氧气及H2O发生反应，所以将少量的钠保存在石蜡油或煤油中，以隔绝空气，A错误； B．金属钠的密度是0.97g/cm3，而水的密度是1.0g/cm3，则钠的密度比水小，B正确； C．钠是银白色金属，质地软，硬度小，可以用小刀切，熔点也较低(97.81℃)，C错误； D．钠着火时生成的Na2O2能与泡末灭火剂中的H2O、CO2都会反应生成助燃的O2，导致金属钠燃烧更旺，不能起到灭火的作用，因此金属钠着火时不能用泡末灭火剂扑灭，而应用干燥的沙土进行扑灭，D错误； 故选B。 【变式2-2】下列有关钠的存在、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物的形式存在，少量以单质的形式存在 B．钠需要密封保存在四氯化碳中 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要放回原试剂瓶中 【答案】D 【详解】A．钠是活泼金属，钠在自然界中只以化合物的形式存在，故A错误； B．钠的密度小于四氯化碳的密度，钠不能保存在四氯化碳中，故B错误； C．钠是块状固体，实验室中用镊子取用钠，故C错误； D．钠是活泼金属，易与氧气、水等物质反应，实验室中取用后剩余的钠要放回原试剂瓶中，故D正确； 选D。 【变式2-3】下列有关钠的叙述中，错误的是 A．钠的还原性很强，可以用来冶炼金属钛、锆、铌等 B．钠的化学性质非常活泼，钠元素只能以化合态存在于自然界 C．钠是一种灰黑色的固体 D．钠的质地软，可用小刀切割 【答案】C 【详解】A．钠比钛、锆、铌等金属活泼，并且钛、锆、铌等金属较难冶炼，可用钠置换，A正确； B．钠的化学性质非常活泼，易失去最外层电子而被氧化生成化合物，在自然界中只能以化合态存在， B正确； C．钠是一种银白色金属，C错误； D．钠的质地较软，可用小刀切割，在实验室中用小刀切割所需钠， D正确； 答案选C。 题型03 钠与水的反应 1. 钠与水反应原理：2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 离子方程式：2Na + 2H2O = 2Na+ + 2OH- + H2↑ 反应现象： 浮——钠浮在水面上——钠的密度小于水 熔——熔成小球——钠的熔点低，反应放热使钠熔化 游——四处游动——反应产生气体推动钠运动 响——发出嘶嘶的响声——反应剧烈 红——加入酚酞的水呈现红色——生成碱性物质 2. 钠与硫酸铜溶液的反应：2Na + CuSO4 + 2H2O = Cu(OH)2↓+ Na2SO4 + H2↑ 反应现象：浮、熔、游、响、蓝色沉淀。 规律：钠与溶液反应时，有酸酸优先，无酸水在前。 注意：钠与硫酸铜熔融状态可以发生置换反应。 【典例3】钠与水反应的微型实验装置如图所示。下列说法不正确的是 A．肥皂液可用于收集反应产生的 B．反应时，钠块熔为小球，说明钠的硬度小 C．钠块在煤油和水交界处上下跳动，直至消失 D．反应后试管中液体分层，下层呈红色 【答案】B 【分析】钠的密度比煤油大，比水小，实验开始时，通过滴管向试管内加水，钠在两液体界面处与水接触，水与钠反应生成NaOH和氢气，溶液遇到酚酞变红色，反应放热使钠熔成小球，钠表面生成的气体使钠所受浮力大于重力时向上跳入煤油中、气体逸出又因为重力而重新回落到水层，故钠会上下跳动，钠和水反应生成的氢气不溶于水和煤油，故煤油中有气泡产生，钠不断地反应故变小直至消失； 【详解】A．钠和水反应产生氢气，氢气从支管导出时会吹出肥皂泡，故肥皂液可用于收集反应产生的，A正确； B．反应时，钠块熔为小球，说明钠的熔点低，B不正确； C．据分析，钠块在煤油和水交界处上下跳动，直至消失，C正确； D．反应生成的氢氧化钠溶液与煤油互不相溶，煤油密度小在上层，结合分析可知，反应后试管中液体分层，下层呈红色，D正确； 选B。 【变式3-1】钠与水反应时产生的各种现象如下：①钠浮在水面上；②钠熔化成银白色小球；③小球迅速游动逐渐减小，最后消失；④发出嘶嘶的声音；⑤滴入酚酞后溶液显红色。其中错误的解释是 A．①表明钠的密度比水小 B．②表明钠的熔沸点比较低，金属钠呈银白色 C．③表明钠是强还原剂，与水发生激烈的反应，产生大量气体 D．⑤表明钠显碱性，使酚酞变红 【答案】B 【分析】钠的密度比煤油大，比水小，实验开始时，通过滴管向试管内加水，钠在两液体界面处与水接触，水与钠反应生成NaOH和氢气，溶液遇到酚酞变红色，反应放热使钠熔成小球，钠表面生成的气体使钠所受浮力大于重力时向上跳入煤油中、气体逸出又因为重力而重新回落到水层，故钠会上下跳动，钠和水反应生成的氢气不溶于水和煤油，故煤油中有气泡产生，钠不断地反应故变小直至消失； 【详解】A．钠和水反应产生氢气，氢气从支管导出时会吹出肥皂泡，故肥皂液可用于收集反应产生的，A正确； B．反应时，钠块熔为小球，说明钠的熔点低，B不正确； C．据分析，钠块在煤油和水交界处上下跳动，直至消失，C正确； D．反应生成的氢氧化钠溶液与煤油互不相溶，煤油密度小在上层，结合分析可知，反应后试管中液体分层，下层呈红色，D正确； 选B。 【变式3-2】下列叙述正确的是 选项 事实 原因 A 钠与水反应浮在水面 钠的密度比水大 B 钠露置在空气中，迅速变暗 钠与氧气反应生成Na2O2 C 钠与水反应后滴入酚酞试剂，溶液变红 有气体物质生成 D 钠可以用小刀切割 钠质地柔软 A． A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．钠与水反应浮在水面，说明钠的密度比水小，故A错误； B．钠露置在空气中，迅速变暗是因为钠与氧气反应生成Na2O，故B错误； C．钠与水反应后滴入酚酞试剂，溶液变红，原因是钠与水反应生成了碱性物质，故C错误； D．钠可以用小刀切割，原因是钠质地柔软，故D正确； 故选D。 【变式3-3】将一小块金属钠投入到滴有紫色石蕊试液的盛冷水的烧杯中，甲同学认为可以观察到下列实验现象，其中正确的有 ①钠投入水中，先沉入水底，后浮出水面　②钠立即与水剧烈反应　③反应后溶液变红色　 ④钠熔化成光亮的小球　⑤小球在水面上迅速游动　⑥有“嘶嘶”的响声发出 A． ①②③④ B．②③④⑤ C．②④⑤⑥ D．③④⑥ 【答案】C 【详解】①钠的密度比水小，钠投入水中，浮在水面上，故①错误； ②钠立即与水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气，故②正确；　 ③钠立即与水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气，溶液呈碱性，反应后溶液变蓝色，故③错误； ④钠的熔点低，钠与水反应放热，钠熔化成光亮的小球，故④正确；　 ⑤钠立即与水剧烈反应放出氢气，小球在水面上迅速游动，故⑤正确；　 ⑥钠立即与水剧烈反应放出氢气，有“嘶嘶”的响声发出，故⑥正确； 正确的有②④⑤⑥，选C。 题型04 钠与氧气反应 1. 钠与氧气在常温下反应： 现象：变暗，生成白色固体。 2. 钠与氧气在加热条件下反应： 现象：钠熔成小球，燃烧发出黄色火焰，生成淡黄色固体。 3. 解题技巧：注意反应条件——条件不同，产物不同。 【典例4】钠与氧气发生下列反应： ① ② 下列说法不正确的是 A．新切开的金属钠表面很快变暗，主要发生了反应① B．钠在空气中燃烧生成淡黄色固体，主要发生了反应② C．和中阳离子与阴离子个数比均为2：1 D．和与水反应所得产物完全相同 【答案】D 【详解】A．新切开的金属钠表面很快变暗是那和空气中的氧气反应生成白色固体氧化钠，则新切开的金属钠表面很快变暗，主要发生了反应①，故A正确； B．钠在空气中燃烧生成淡黄色固体发生的反应为钠在氧气中燃烧生成过氧化钠，反应的化学方程式为，则钠在空气中燃烧生成淡黄色固体，主要发生了反应②故B正确； C．氧化钠是钠离子和氧离子构成，过氧化钠是钠离子和过氧根离子构成，则氧化钠和过氧化钠中阳离子与阴离子个数比均为2：1，故C正确； D．氧化钠与水反应生成氢氧化钠，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，则两者与水反应所得产物不完全相同，故D错误； 故选D。 【变式4-1】下列说法中，不正确的是 A．钠在常温下就容易被氧化 B．钠受热后能够着火燃烧 C．钠与水反应钠沉在水中 D．钠在氧气中燃烧比在空气中更为剧烈 【答案】C 【详解】A．钠性质活泼，在常温下易与空气中氧气反应生成氧化钠，故A正确； B．受热后，钠会燃烧，火焰呈黄色，故B正确； C．金属钠的密度比水小，会浮在水面上，故C错误； D．纯氧中氧气的浓度比空气大，浓度越大，反应速率越大，钠在氧气中燃烧更为激烈，故D正确； 故选C。 【变式4-2】做钠在氧气中加热的实验时，下列仪器不需要用到的是 A． B． C． D． 【答案】D 【分析】做钠在氧气中加热的实验时，从煤油中取出金属钠用滤纸吸干表面的煤油，放入坩埚中加热。 【详解】A．加热时作热源，故A不选； B．将钠放在其中加热，故B不选； C． 坩埚放在泥三角上加热，故C不选； D． 做钠在氧气中加热的实验时，不需要用玻璃棒，故D选； 故选D。 【变式4-3】金属钠在空气中燃烧时，产生的现象和生成物是 A．产生白烟，生成Na2O B．产生黄色火焰，生成Na2O C．产生黄色火焰，生成Na2O2 D．产生白光，生成Na2O2 【答案】C 【详解】钠在空气中燃烧，产生黄色火焰，生成淡黄色的固体Na2O2，故选C。 【点睛】钠在常温下和氧气反应生成白色固体Na2O，没有火焰，也不产生白光，能看到光亮的银白色表面很快变暗。 题型05 钠的氧化物性质比较 钠的两种氧化物——氧化钠、过氧化钠性质比较 1.共性： （1）均为离子化合物，和中阳离子与阴离子个数比均为2：1； （2）均能与水反应生成NaOH。 （3）均需密闭保存，隔绝空气和水。 2.区别： 过氧化钠有强氧化性，可用来漂白、杀菌、消毒、制氧气。 化学式 Na2O Na2O2 颜色状态 白色固体 淡黄色固体 组成 Na+、O2- 数目比2:1 Na+、O22- 数目比2:1 氧元素的化合价 -2 -1 类别 碱性氧化物 过氧化物 与水反应 Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 与CO2反应 Na2O +CO2 = Na2CO3 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3+O2 与酸反应 Na2O+2HCl=2NaCl +H2O 2Na2O2+4HCl=4NaCl +2H2O+O2↑ 与SO2反应 Na2O +SO2 = Na2SO3 Na2O2 +SO2 = Na2SO4 制备方法 6Na +2NaNO2=4Na2O +N2 2Na +O2 Na2O2 转化 2Na2O +O2 2Na2O2 鉴别 加水，产生使带火星木条复燃的气体的是过氧化钠 【典例5】下列说法中，属于和共同之处的是 A．均是白色粉末 B．均是碱性氧化物 C．阴、阳离子的个数比均为 D．均可由钠与氧气常温下生成 【答案】C 【详解】A．过氧化钠是淡黄色粉末，故A错误； B．过氧化钠属于过氧化物，不属于碱性氧化物，故B错误； C．氧化钠中阴离子氧离子与阳离子钠离子的个数比为，过氧化钠中阴离子过氧根离子与阳离子钠离子的个数比也为，故C正确； D．钠与氧气加热条件下反应生成过氧化钠，常温下反应生成氧化钠，故D错误； 故选C。 【变式5-1】下列关于钠及其化合物的说法正确的是 A．Na2O2可用于呼吸面具中氧气的来源 B．Na2O2中阴阳离子的个数比为1：1 C．过氧化钠在潮湿空气会变成白色粘稠物的反应主要是：2Na2O2＋2CO2 =2Na2CO3+O2 D．少量Na2O2投入Ca(HCO3)2溶液中无明显现象 【答案】A 【详解】A．Na2O2与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，可用于呼吸面具中氧气的来源，A正确； B．Na2O2中阴阳离子的个数比为1：2，B错误； C．过氧化钠在潮湿空气会变成白色粘稠物是过氧化钠与水蒸气反应生成氢氧化钠与氧气，反应主要是：2Na2O2＋2H2O=4NaOH+O2↑，C错误； D．少量过氧化钠与水反应生成氢氧化钠与氧气，氢氧化钠与Ca(HCO3)2溶液反应生成碳酸钙沉淀，D错误； 答案选A。 【变式5-2】下列关于钠及其化合物的叙述正确的是（      ） ①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是化合反应 ②多余氯气常用饱和石灰水吸收 ③钠在常温下不容易和氧气反应 ④Na2O2可作供氧剂，而Na2O不能 ⑤向酚酞溶液中加入Na2O2粉末，溶液先变红后褪色，并有气泡生成 A． 只有④ B．②③④⑤ C．②⑤ D．④⑤ 【答案】D 【详解】①Na2O2能和水反应生成碱和氧气，该反应不是化合反应，①错误； ②氯气有毒，多余氯气常用浓NaOH溶液吸收，②错误； ③钠在常温下容易和氧气反应产生氧化钠，③错误； ④Na2O2会与水、二氧化碳反应产生氧气，因此Na2O2可作供氧剂，而Na2O不能反应产生氧气，因此不能作供氧剂，④正确 ⑤向酚酞溶液中加入Na2O2粉末，Na2O2与溶液中的水反应产生NaOH和O2，NaOH溶液显碱性，因此会看到溶液变为红色，由于Na2O2具有强氧化性，会将红色物质氧化变为无色，因此溶液先变红后褪色，并有气泡生成，⑤正确； 可见正确的说法是④⑤，因此合理选项是D。 【变式5-3】下列叙述正确的个数是（    ） ①钠在空气中燃烧生成白色的；②金属钠着火时，可用细沙覆盖灭火；③钠投入硫酸铜溶液中有红色粉末产生；④和长期置于空气中最终产物相同 A．1 B．2 C．3 D．4 【答案】B 【详解】①钠燃烧生成过氧化钠，颜色为淡黄色，故错误；②金属钠着火时可与水、二氧化碳反应，用细沙覆盖能隔绝氧气从而灭火，故正确；③钠和水先反应生成NaOH和氢气，NaOH与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜和氢气，有蓝色沉淀生成，钠易和水反应，不能从硫酸铜溶液中置换出铜，没有红色粉末出现，故错误；④和长期置于空气中最终都会生成碳酸钠，产物相同，故正确；故选B。 题型06 钠及其化合物的性质综合 钠及钠的重要化合物 钠的用途：制造高压钠灯；冶炼钛锆铌钽等金属；钠钾合金可作原子反应堆的导热剂。 过氧化钠的用途：生氧剂；漂白、杀菌、消毒。 碳酸钠的用途：面碱，洗去油污。 碳酸氢钠的用途：发酵粉；治疗胃酸过多。 钠暴露在空气中的变化过程： 【典例6】下列关于钠及其化合物的叙述正确的 A．Na2O、Na2O2，两者均属于碱性氧化物 B．金属钠放入稀CuSO4溶液中，有H2放出，有紫红色固体析出 C．等质量的NaHCO3和Na2CO3与盐酸完全反应，前者消耗盐酸较多 D．向酚酞溶液中加入Na2O2粉末，溶液先变红后褪色，并有气泡生成 【答案】D 【详解】A．氧化钠是碱性氧化物，过氧化钠与酸反应除了生成盐和水外，还有氧气，故不是碱性氧化物，是过氧化物，A错误； B．钠投入到硫酸铜溶液中，会先于水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，不会生成红色固体，B错误； C．设二者质量均为1g，则NaHCO3消耗molHCl，Na2CO3消耗mol=mol，即碳酸钠消耗的盐酸多，C错误； D．Na2O2溶于水生成NaOH和氧气，NaOH溶液显碱性，所以会变红，同时有气泡生成，过氧化钠与水反应的中间产物H2O2具有强氧化性，能漂白指示剂，所以会褪色，D正确； 答案为D。 【变式6-1】下列关于钠的化合物的叙述正确的是 A．热稳定性： B．与都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物 C．电解饱和食盐水可制取金属钠 D．可以从稀溶液中置换出 【答案】A 【详解】A．Na2O加热生成Na2O2，则热稳定性：，A正确； B．Na2O能和水反应生成碱，Na2O是碱性氧化物；过氧化钠和水反应生成碱和氧气，Na2O2不是碱性氧化物，B错误； C．电解饱和食盐水()无法制取金属钠，电解熔融状态下的NaCl可制取金属钠，C错误； D． Na与稀溶液先反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀，无法置换出Cu，D错误； 故选A。 【变式6-2】化下列关于钠及其化合物的说法正确的是 A．向小试管中加入适量蒸馏水，滴入1~2滴酚酞，取一块绿豆粒大小的金属钠块放入水中，观察现象 B．碳酸钠和碳酸氢钠固体中分别加入少量的水后都伴随着放热现象，并且在相同条件下，前者溶解度大于后者 C．将过氧化钠投入石蕊试液中，溶液先变红后褪色，同时放出氧气 D．金属钠长期置于空气中，最终将变为碳酸钠粉末 【答案】D 【详解】A．钠和水反应比较剧烈，不应该在小试管中进行，A错误； B．碳酸氢钠固体溶解吸热，B错误 C．将过氧化钠加入石蕊溶液中有氢氧化钠生成、过氧化钠有漂白性，石蕊先变蓝，后褪色，C错误； D．金属钠长期置于空气中，先被氧化为Na2O，Na2O再和水蒸气反应得到NaOH，NaOH潮解后和CO2反应得到碳酸钠晶体，脱水后得到碳酸钠粉末，D正确； 故选D。 【变式6-3】以不同类别物质间的转化为线索，构建钠及其化合物的关系如下： 下列分析不正确的是 A．上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应 B．反应③表明具有酸性氧化物的性质 C．利用反应④，可除去固体中混有的少量 D．反应⑤和反应⑥可应用于潜水艇中氧气的供给，反应中氧化剂都是 【答案】C 【详解】反应④为分解反应，反应①为化合反应，反应②为置换反应，A正确；与碱反应生成盐和水，说明为酸性氧化物，B正确；反应④是除去中的，C错误；与反应产生，可作供氧剂，反应中既是氧化剂，又是还原剂，D正确。 题型07 研究物质性质的基本程序 分析、综合、推理 对比、归纳 验证猜想 作出新预测 解释和结论 实验和观察 预测性质 观察特征 通过观察颜色、气味、存在、状态等，运用分类法，根据物质类别进行预测 进一步研究 发现特殊现象，提出新问题 【典例7】研究物质的性质，常用观察、实验、分类、比较等方法。在探究过程中，为了提高效率，对物质性质的研究，常遵循以下基本程序：①)观察物质的外部特征→②预测物质的性质→③实验和观察→④解释和结论。某同学将分别与和浓盐酸反应，有如下现象。下列有关说法错误的是 实验序号 使用药品 现象 I 、 ①试管壁发热；②有无色无味气体产生 II 、浓盐酸 ①试管壁发热；②有刺激性气味的气体产生；③反应后所得溶液呈浅黄绿色 A．该同学在研究的性质时运用了观察法、实验法、比较法等 B．反应I、Ⅱ均为放热反应 C．根据反应Ⅱ的实验现象推测生成的气体中可能含有 D．反应I的化学方程式为 【答案】D 【详解】A．该同学在研究Na2O2的性质时运用了观察Na2O2的颜色，实验现象等观察法，进行啦Na2O2与H2O、HCl的反应性质的实验法，比较了两个实验的现象等比较法，A正确； B．由题干信息可知，反应Ⅰ、Ⅱ均可观察到试管壁发烫，故均为放热反应，B正确； C．根据反应Ⅱ即Na2O2与浓盐酸反应，实验现象推测生成的气体中可能含有Cl2(呈黄绿色)，也可能是ClO2黄绿色气体，C正确； D．反应Ⅰ的化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，原反应方程式H原子不守恒，D错误； 故答案为：D。 【变式7-1】某同学在家中将白醋和食用碱面混在一起后，产生了大量的气泡，他想利用所学的知识去探究此气体的性质，设计了如下研究程序，其中合理的是 A．观察(气体的基本特征)→分类(预测气体的性质)→实验→比较并得出结论 B．分类(预测气体的性质)→观察(气体的基本特征)→实验→比较并得出结论 C．观察(气体的基本特征)→实验→分类(预测气体的性质)→比较并得出结论 D．实验→分类(预测气体的性质)→观察(气体的基本特征)→比较并得出结论 【答案】A 【详解】探究物质性质的一般程序：观察（得出物质的物理性质）→根据物质的分类预测物质的性质→通过实验现象验证预测的性质→通过比较归纳得出结论，对于异常现象再预测，再实验，再验证，故A项正确。 答案选A。 【变式7-2】下列有关研究物质性质的方法和程序的说法中，正确的是          A．探究金属钠的性质只运用了实验法 B．如图所示，闻氯气气味时运用了实验法 C．在预测氯气的性质时运用了分类法 D．研究氯气的性质可按照观察→实验→预测→结论的顺序进行 【答案】C 【详解】A．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，而探究金属钠的性质需要用到观察法，通过观察现象来探究金属钠的性质，故A选项错误； B．闻物质的气味，属于观察法，故B选项错误； C．对物质进行分类，就可以对其结构、性质和用途进行预测和探究，就容易寻求其内在的规律，故C选项正确； D．研究未知物质的性质可按照观察→预测→实验→结论的顺序进行，故D选项错误； 故选C。 【变式7-3】下列有关研究物质性质的方法和程序的说法中，不正确的是 A．研究物质的性质时，常用到观察、实验、分类、比较、假设、模型等方法 B．研究物质性质的一般程序的第一步是预测物质的性质 C．可以用分类的方法预测物质的性质 D．观察是一种有计划、有目的地用感官考查研究对象的方法 【答案】B 【详解】A．化学研究的基本方法有：观察、实验、分类、比较等方法，除此之外，建立假说和化学模型在研究物质的结构和性质时也起着重要的作用，故A正确； B．探究物质性质的基本程序是观察物质的外观性质、预测物质的性质、实验和观察、解释和结论，研究物质性质的一般程序的第一步是观察物质的外观，故B错误； C．不同物质类别的物质，具有的通性不同，依据物质通性预测物质具有的性质，可以用分类的方法预测物质的性质，故C正确； D．观察法的含义：即仔细观看客观事物或现象，是一种有计划、有目的地用感官考查研究对象的方法，故D正确； 故选：B。 题型08 氯水的成分及性质 1.氯气的物理性质： 颜色 气味 状态 密度 熔点 沸点 溶解性 毒性 黄绿色 刺激性 气体 比空气大 -101℃ -34.6℃ 1体积水溶解2体积Cl2 有毒 2.闻氯气的方法：扇闻法 3.氯气与水反应：Cl2 + H2O = HCl+ HClO 4.次氯酸：弱酸；具有强氧化性，能够漂白杀菌消毒；光照 但是，次氯酸不稳定，见光易分解，2HClO = 2HCl + O2↑。 5.液氯：纯净物，液态的氯；保存于钢瓶。 6.氯水：混合物，新制氯水中的微粒有Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-；保存于棕色试剂瓶。 久置的氯水主要成分为盐酸。 7.注意：干燥的氯气不能漂白，氯水因含有HClO而可以漂白。 【典例8】在探究新制氯水成分及性质的实验中，依据下列方法和现象，不能得出相应结论的是 方法 现象 结论 A 观察氯水颜色 氯水呈黄绿色 氯水中含Cl2 B 向新制氯水中滴入硝酸银溶液 产生白色沉淀 氯水中含Cl- C 向红色纸条上滴加氯水 红色纸条褪色 氯水具有漂白性 D 向在阳光下久置后的氯水中滴入紫色石蕊溶液 溶液变红色不褪去 氯水中次氯酸发生了分解 2HClOH2O + Cl2↑ A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．氯水呈黄绿色，说明氯水中含有Cl2，故A正确； B．向新制氯水中滴入硝酸银溶液，产生白色沉淀，说明发生反应Ag++Cl-=AgCl↓，则氯水中含Cl-，故B正确； C．向红色纸条上滴加氯水，红色纸条褪色，则氯水中含有漂白性物质，故C正确； D．氯水中次氯酸发生了分解反应2HClO2HCl +O2↑，故D错误； 选D。 【变式8-1】数字化实验将传感器、数据采集器和计算机相连，可利用信息技术对化学实验进行数据的采集和分析。如图是数字化实验得到的光照过程中氯水的pH和电导率的变化情况。下列说法正确的是 A．氯水pH和浓度随时间不断减小 B．将足量氯水加入NaHCO3溶液中产生气泡，该现象与次氯酸有关 C．氯水pH减小主要原因是光照引起了溶解度减小 D．新制氯水应保存在配有磨砂玻璃塞的棕色细口瓶中 【答案】D 【详解】A．根据图示，氯水pH随时间不断减小，浓度随时间不断增大，故A错误； B．次氯酸的酸性小于碳酸，将足量氯水加入NaHCO，溶液中产生气泡，该现象与盐酸应该，与次氯酸无关，故B错误； C．氯水pH减小主要原因是光照引起了次氯酸分解生成了盐酸，故C错误； D．为防止次氯酸见光分解，新制氯水应保存在配有磨砂玻璃塞的棕色细口瓶中，故D正确； 选D。 【变式8-2】利用传感器和信息处理终端对氯水的光照实验进行数据采集与分析得到以下图像，相关说法正确的是 A．图一可为光照过程中氯水的酸性变化情况为酸性越来越弱 B．图二可为光照过程氯水中HClO分子的变化情况 C．图三可为光照过程中氯气在瓶中的体积分数 D．图像说明在光照的过程中氯水会变质，因此氯水应保存在配有玻璃塞的棕色细口瓶中 【答案】D 【分析】氯水中存在如下平衡：，光照时，氯水中的次氯酸遇光分解生成HCl和氧气，生成的次氯酸浓度减小，平衡向正反应方向移动，故溶液中氯离子和氢离子浓度增大，次氯酸和氯气分子的浓度减小。 【详解】A．由分析可知，光照时，次氯酸分解产生HCl和氧气，所以氯水中氢离子浓度增大，溶液的pH减小，酸性越来越强，A错误； B．由分析可知，在光照过程中，氯水中的HClO发生分解，会越来越少，与图示变化趋势不符，B错误； C．由分析可知，光照时，氯水中氯气分子的浓度减小，体积分数减小，与图示变化不相符，C错误； D．氯水为液体且HClO遇光分解生成HCl和氧气,且氯水能腐蚀橡胶，所以新制氯水通常保存在配有玻璃塞的棕色细口瓶中，D正确； 故选D。 【变式8-3】下列关于氯水和液氯的说法不正确的是 A．氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有 B．向氯水中滴加硝酸酸化的溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有 C．红色鲜花投入液氯中，鲜花会褪色，说明液氯中的次氯酸具有漂白性 D．铁虽然能与氯气能反应，但液氯可用钢瓶储存 【答案】C 【分析】氯水中存在平衡Cl2+H2OHCl+HClO，所以氯水中含有水分子、氯气分子、次氯酸分子、氢离子、氯离子、次氯酸根离子和氢氧根离子。 【详解】A．氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有氯气分子，故A正确； B．向氯水中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，产生氯化银白色沉淀，说明氯水中含有氯离子，故B正确； C．红色鲜花投入液氯中，鲜花会褪色，说明液氯能与水反应生成具有强氧化性的次氯酸，故C错误； D．铁在加热条件下能与氯气能反应，但低温下液氯与铁不反应，所以液氯可用钢瓶储存，故D正确； 故选C。 题型09 氯及其化合物性质及用途 氯气的化学性质 1. 与金属单质反应∆ 2 Na + Cl2 = 2HCl 现象：黄色火焰，生成白烟 ∆ 2 Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 现象：生成棕褐色的烟∆ Cu + Cl2 = CuCl2 现象：生成棕黄色的烟点燃/光照 2. 与非金属单质反应 Cl2 + H2 = 2HCl 现象：氢气可以在氯气中安静燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾。 氢气与氯气混合，光照可发生爆炸。 3. 与水反应Cl2 + H2O = HCl+ HClO 4. 与碱反应Cl2+ NaOH = NaCl + NaClO + H2O 氯气的用途：氯气可用于自来水杀菌消毒、制盐酸、制漂白液、制漂白粉等。 【典例9】下列物质性质与用途对应关系错误的是 A．漂白粉其有效成分为，具有氧化性，可用作游泳池等场所的消毒剂 B．和均有氧化性，可在呼吸面具或潜艇中作为氧气的来源 C．的溶液显碱性，医疗上可用作中和胃酸 D．有氧化性，可作为自来水的新型消毒剂 【答案】B 【详解】A．漂白粉其有效成分为，具有氧化性，可用作游泳池等场所的消毒剂，A正确； B．有氧化性，可在呼吸面具或潜艇中作为氧气的来源，但不满足该性质，B错误； C．的溶液显碱性，医疗上可用作中和胃酸，C正确； D．有氧化性，可作为自来水的新型消毒剂，D正确。 故选B。 【变式9-1】有关氯气的性质或用途的叙述中错误的是 A．工业上用氯气与石灰乳反应来制漂白粉 B．自来水常用氯气来消毒杀菌，其有效成分是HClO C．氯气有毒，制取氯气的尾气要用碱溶液来吸收 D．氢气不能在氯气中燃烧 【答案】D 【详解】A．工业上利用氯气与石灰乳反应：2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O制取漂白粉，选项A正确； B．用Cl2对自来水消毒时，发生反应为Cl2＋H2O=HCl＋HClO，有效成分为HClO，选项B正确； C．Cl2有毒，多余可用碱溶液吸收Cl2，选项C正确； D．纯净的H2能在Cl2中安静地燃烧生成HCl，选项D错误。 答案选D。 【变式9-2】下列有关物质性质与用途说法错误的是 A．氯气用于工业制盐酸 B．钠用作强除水剂 C．氧化钠用于潜艇中的换气剂 D．二氧化氯用于饮用水的杀菌消毒 【答案】C 【详解】A．氯气与氢气反应生成HCl，用于工业制盐酸，故A正确； B．钠与水反应，可以用钠作强除水剂，故B正确； C．过氧化钠可以与二氧化碳和水反应生成氧气，过氧化钠用于潜艇中的换气剂，故C错误； D．二氧化氯有强氧化性，可以用于饮用水的杀菌消毒，故D正确； 答案选C。 【变式9-3】氯及其化合物在生产生活中都有重要的用途，下列关于氯及其化合物说法正确的是 A．自来水厂用Cl2消毒，是因为Cl2有毒 B．Cl2因具有强氧化性，所以不能用钢瓶盛放 C．可以将氯气通入氢氧化钠溶液中制得漂白粉 D．ClO2可用于杀菌消毒 【答案】D 【详解】A．自来水厂用Cl2消毒，是因为Cl2与水反应生成的次氯酸具有强氧化性，可杀菌消毒，A错误； B．Cl2在常温下不与铁反应，所以能用钢瓶盛放液氯，B错误； C．可将氯气通入冷的石灰乳中制漂白粉，将氯气通入氢氧化钠溶液中制得漂白液，C错误； D． ClO2具有强氧化性，是常用的消毒剂，可用于自来水的杀菌消毒，D正确； 故选D。 题型10 漂白剂的制备及性质 1.漂白液的制备：Cl2+ NaOH = NaCl + NaClO + H2O，这也是84消毒液的制备原理。 有效成分： NaClO 2.漂白粉的制备：2Cl2+2 Ca(OH)2 = CaCl2 +Ca(ClO)2 + H2O 工业上选用冷的石灰乳进行制备。 主要成分：CaCl2、Ca(ClO)2 有效成分：Ca(ClO)2 3.漂白粉漂白的原理：Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3↓ +2HClO 4.漂白粉失效的原理：Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 +2HClO光照 2HClO = 2HCl + O2↑ 因此，漂白粉要密封保存，不能暴露在空气中。 5.“84”消毒液与洁厕灵（主要成分HCl）不能混用的原因：Cl– + ClO– + 2H+ = Cl2↑+ H2O 【典例10】工业上将通入冷的溶液中制得漂白液，下列说法错误的是 A．漂白液的有效成分是 B．具有强氧化性，而没有氧化性 C．通入后的漂白液消毒能力增强 D．溶液比溶液稳定 【答案】B 【详解】A．漂白液的主要成分是次氯酸钠(NaClO)和氯化钠(NaCl)，有效成分是次氯酸钠，A正确； B．中+1价的氯也有氧化性，B错误； C．通入CO2后，发生反应NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO，漂白液消毒能力增强，C正确； D．次氯酸不稳定，受热易分解生成氧气和氯化氢，次氯酸盐稳定，所以热稳定性NaClO＞HClO，D正确； 故选B。 【变式10-1】小组同学为探究NaClO的性质，利用84消毒液进行如下实验。已知：向NaOH中通入少量Cl2可以制得84消毒液。 装置 序号 试剂A 试剂B 实验现象 ① 84消毒液 (含0.01 mol∙L-1 NaClO) KI 溶液 溶液立即变棕黄色 ② NaCl溶液 无明显现象 ③ 盐酸 立即产生黄绿色气体 下列说法不正确的是 A．①中NaClO体现了氧化性 B．由①②可知，还原性Cl– < I– C．③中产生黄绿色气体的离子方程式为：Cl– + ClO– + H2O =Cl2 + 2OH– D．由实验可知，氧化性：HClO > ClO– 【答案】C 【详解】A．根据①中溶液立即变棕黄色说明有I2生成，则碘离子被NaClO氧化为碘单质，NaClO体现了氧化性，故A正确； B．根据①中NaClO做氧化剂，I-做还原剂，实验②中无现象，说明ClO-不能将Cl-氧化，则还原性：I-＞Cl-，故B正确； C．溶液显酸性，③中产生黄绿色气体的离子方程式为：Cl– + ClO– + 2H+ =Cl2 ↑+ H2O，故C错误； D．由②③可知，中性环境下ClO-不能氧化Cl-，而能在酸性条件下氧化Cl-，说明是HClO的强氧化性氧化了Cl-，则氧化性：HClO > ClO–，故D正确； 答案选C。 【变式10-2】将氯气通入冷的石灰乳中可制得漂白粉：。下列说法不正确的是 A．漂白粉的有效成分是 B．溶液比漂白粉溶液更稳定 C．漂白粉与水和空气中的反应产生，更有利于发挥消毒功能 D．由于，漂白粉与洁厕剂(含盐酸)不能混用 【答案】B 【详解】A．漂白粉的主要成分为CaCl2和，其中有效成分是，A正确； B．不稳定见光分解，B错误； C．HClO氧化性更强，消毒效果更好，HClO酸性小于H2CO3，漂白粉与水和空气中的反应产生，更有利于发挥消毒功能，C正确； D．漂白粉中含有ClO-离子，洁厕剂含盐酸，二者混合发生反应，Cl2有毒，D正确； 答案选B。 【变式10-3】科学使用消毒液是阻断病毒传播的有效方式之一，下列关于“84”消毒液（有效成分是NaClO）的说法，错误的是 A．应在阴凉处密闭保存 B．最好与浓盐酸混合使用 C．能杀菌消毒，利用的是的强氧化性 D．制备原理为 【答案】B 【详解】A．84消毒液中的次氯酸钠可以和水、二氧化碳反应生成的次氯酸见光易分解，应放在阴凉处密封保存，A正确； B．84消毒液中的次氯酸钠可以和盐酸反应生成氯气，不能混用，B错误； C．氯酸钠和水、二氧化碳反应生成的次氯酸具有强氧化性，可以杀菌消毒，C正确； D．氯气和氢氧化钠反应生成84消毒液，方程式为：Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O，D正确； 答案选B。 题型11 氯气的实验室制法 1. 实验室制氯气 ； 2. 制备纯净干燥的氯气实验装置： 实验装置：固液加热装置，如图所示。 连接顺序：从左到右，从下到上。 实验步骤：连接好装置→检验装置气密性→装入药品→点燃酒精灯进行实验→停止加热 【典例11】某实验小组用如图装置制备氯气并探究其性质(夹持装置已省略)。下列分析错误的是 A．装置①中反应生成氯气的化学方程式为 B．a，b分别放干燥和湿润的有色布条，可以验证干燥的不具有漂白性 C．反应开始后可观察到③中溶液变黄，说明氯气具有氧化性 D．反应开始后点燃酒精灯，可在⑤号硬质玻璃管中观察到棕黄色的烟 【答案】B 【分析】利用浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气，通过饱和食盐水除去氯化氢，再通过无水氯化钙中的布条、KBr溶液、品红溶液作用检验其氯气的漂白性、氧化性及氯气的漂白性，再与铜丝在加热条件下反应，最后利用氢氧化钠溶液进行尾气吸收。 【详解】A．浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气、氯化钾、氯化锰和水，化学方程式正确，A正确； B．要验证干燥的氯气不能使有色布条褪色，应该用干燥剂干燥氯气然后用干燥的有色布条检验，所以a、b应分别放湿润和干燥的有色布条，B错误； C．③中溶液变黄，生成溴单质，说明氯气具有氧化性，C正确； D．铜在氯气中燃烧产生棕黄色烟，D正确； 故选B。 【变式11-1】实验室制取少量氯水并探究其性质。下列实验装置和实验操作能达到实验目的的是 A．制取 B．制取氯水 C．处理尾气 D．测氯水的pH A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．用二氧化锰和浓盐酸制取氯气，需要加热装置，途中没有酒精灯，A错误； B．利用氯气溶于水制取氯水，B正确； C．饱和食盐水不能溶解氯气，应该换成氢氧化钠溶液，C错误； D．氯水具有漂白性不能用pH试纸测pH值，应使用pH计，D错误； 故选B。 【变式11-2】同学甲用下述装置组装了一套可以证明实验室制取的过程中有和水蒸气挥发出来的装置。(已知：氯气易溶于四氯化碳，而氯化氢不溶)请根据要求回答下列问题： (1)①按气流方向填出接口顺序： 。 ②A中反应的离子方程式是 。 ③B中盛放试剂的名称是 ；C中盛放的是溶液，其作用是 。 ④同学乙认为该实验有缺陷，不能保证最终通入溶液中的气体只有一种，提出无需多加装置，只需将原来D中的溶液换成其他溶液。你认为可换成 ，如果观察到 的现象，则证明制时有挥发出来。 (2)与溶液发生以下两个反应：、。若某温度下，反应后，则溶液中 。 【答案】(1) bcde或cbde 无水硫酸铜 四氯化碳除去氯气 石蕊溶液 溶液只变红不褪色 (2) 【分析】证明二氧化锰和浓盐酸制取中有HCl和水蒸气挥发出来，先用无水硫酸铜检验水，用四氯化碳除去氯气后再把气体通入硝酸银溶液中检验HCl； 【详解】（1）①先用无水硫酸铜检验水，用四氯化碳除去氯气后再把气体通入硝酸银溶液中检验HCl，按气流方向填出接口顺序：a→b→c→d→e→f； ②A中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯化锰、氯气、水，反应的离子方程式是； ③B装置检验水蒸气，盛放试剂的名称是无水硫酸铜；氯气易溶于四氯化碳，而氯化氢不溶，C中盛放的是溶液，其作用是除去氯气； ④氯化氢能使紫色石蕊试液变红色，氯气使紫色石蕊试液先变红后褪色，溶液换成石蕊溶液，如果观察到溶液只变红不褪色的现象，则证明制时有HCl挥发出来； （2）Cl2通入NaOH溶液中，反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合液，，被还原的产物NaCl的系数为11，被氧化的产物ClO﹣为1，ClO的系数为x，得电子数等于失电子数，则可列1×1+x×5=11，x=2，所以。 【变式11-3】Ti被称为本世纪的金属，在医疗领域、航空航天材料方面应用广泛。某小组利用如下图所示(加持装置省略，装置a起冷凝作用)在实验室制取收集，并用制备纳米。 已知：①中Ti的价态为价；高温时能与反应，不与反应，遇水极易水解； ②瓷舟中的物质反应除生成、外，还生成一种有毒、具有可燃性的氧化物气体； ③相关物质的部分物理性质如下表。 熔点/℃ 沸点/℃ 水溶性 136.4 极易水解生成白色沉淀 306 315 易水解生成红褐色沉淀 (1)写出利用二氧化锰和浓盐酸制备的反应的化学方程式 。 (2)盛放碱石灰的仪器的名称 。 (3)管式炉加热到900℃，瓷舟中发生的主要反应化学方程式为 。 (4)为除去产物中的固态杂质，控温箱的温度应控制的范围是 ℃。 (5)利用如图所示的装置测定的纯度：取2.0g产品加入烧瓶中，向安全漏斗中加入适量蒸馏水，待充分反应后将烧瓶和漏斗中的液体一并转入锥形瓶中，滴加几滴的溶液作指示剂，用的溶液滴定至终点，消耗标准液体积。 已知：。 ①安全漏斗中的水在本实验中的作用除去与反应外，还有 。 ②已知的相对分子质量为190，则产品纯度为 %。 【答案】(1) (2)球形干燥管 (3) (4)136.4~306 (5) 液封防止挥发，影响纯度测定 95【“95.0”也得分】 【分析】反应前通入氮气，排除装置内原有的空气，随后通入Cl2，经过浓硫酸干燥后，氯气进入瓷舟与FeTiO3、C反应，根据题干可知，除了生成、外，同时生成一种有毒氧化物气体和少量的副产物则该氧化物为CO，反应的化学方程式为，、FeCl3、CO均会进入控温箱，根据和的沸点可知，控温箱控制温度在136.4℃-306℃，可冷凝且保证为气态，从而除去中混有的，最后经冷凝收集在锥形瓶中，碱石灰用于吸收多余的氯气，因反应生成的CO尚未处理，故装置单元X作用为吸收CO，防止其污染环境； 【详解】（1）二氧化锰和浓盐酸反应生成、氯化锰和水，反应的化学方程式； （2）盛放碱石灰的仪器的名称球形干燥管； （3）因中Ti的价态为价，发生反应时，Fe元素化合价升高1价，C元素化合价升高2价，Cl化合价降低1价，根据原子守恒（产物氯化物中、）电子守恒、配平方程式为：； （4）保持为固态，保留在右边硬质玻璃管中，和为气态进入锥形瓶中，分离出氯化铁，固温度控制在136.4~306； （5）①安全漏斗中的水可以吸收挥发出来的，防逸出造成测定误差，影响纯度测定； ②根据得知：n(TiCl4)=n(AgNO3)=×1.00mol/L×0.040L=0.010mol，m(TiCl4)=0.10mol×190g/mol=1.90g，产品的纯度为×100%=95%。 题型12 氯及其化合物“价类”二维图 1. 氯的常见氧化物： ClO2——新型自来水消毒剂 Cl2O7——HClO4的酸酐 2. 氯的常见含氧酸： 次氯酸HClO、氯酸HClO3、高氯酸HClO4 3. 氯的常见含氧酸盐 漂白剂NaClO、制氧气的KClO3 【典例12】氯及其化合物的“价类”二维图如图所示，下列说法正确的是 A．丙不能作为自来水的消毒剂 B．乙的水溶液能导电，乙是电解质 C．乙、戊、庚均具有漂白性 D．辛的钾盐在一定条件下，既能制备，也能制备 【答案】D 【分析】甲是HCl，乙是氯气，丙是ClO2，丁是Cl2O7，戊是HClO，己是HClO4，庚是ClO-盐，辛是盐； 【详解】A．丙是ClO2，是新型的自来水消毒剂，A错误； B．乙是氯气，是单质，既不是电解质也不是非电解质，B错误； C．乙、戊、庚分别是氯气、HClO和ClO-盐，氯气不具有漂白性，HClO和ClO-盐具有漂白性，C错误； D．辛的钾盐为氯酸钾，在二氧化锰作催化剂加热条件下可制备氧气，与浓盐酸反应可制备氯气，D正确； 故选D。 【变式12-1】氯元素的化合价与其形成的常见物质种类的关系如图所示，下列说法正确的是 A．c可以用于自来水的杀菌消毒，f可以用于环境杀菌消毒 B．b能使湿润的有色布条褪色，b具有漂白性 C．含有146克a的浓溶液与足量的二氧化锰充分反应可制取71克物质b D．向e的饱和钠盐溶液中先通再通，加热过滤得到的固体可制得纯碱 【答案】A 【分析】由图结合物质类别和化合价可知，a为HCl，b为Cl2，c为ClO2，d为HClO，e为氯化物，f为次氯酸盐，由此进行分析。 【详解】A．ClO2具有强氧化性，是一种安全的广谱杀菌剂，用于自来水的杀菌消毒，次氯酸盐有较强氧化性，可用于环境杀菌消毒，A正确； B．b为Cl2，自身没有漂白性，与水反应生成的HClO有漂白性，氯气能使湿润的有色布条褪色， B错误； C．用浓盐酸与二氧化锰反应制备氯气，发生反应的化学方程式为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，随着反应的进行，浓盐酸变成稀盐酸，反应停止，HCl的物质的量为4mol，含有HCl的浓溶液生成Cl2的量少于1mol，即小于71g，C错误； D．二氧化碳在水中溶解度小，氨气溶解度大，应该先通氨气使溶液呈碱性，后通二氧化碳，D错误； 答案选A。 【变式12-2】“价-类二维图”是学习元素及其化合物知识的重要模型。氯元素的“价-类二维图”如图所示，a、b、c、d、e、f为含氯元素的物质。已知：a和e反应的化学方程式为。下列说法不正确的是 A．a溶液的酸性比d溶液的弱 B．b、c均可用于自来水消毒 C．物质f可用于漂白 D．实验室可用物质e为原料制备 【答案】A 【详解】由图可知，a为，b为，c为，d为，e为，f为次氯酸盐。a溶液为盐酸，是强酸，d溶液为溶液，是弱酸，A错误；b为，溶于水产生的具有强氧化性，c为，具有强氧化性，则物质b、c均能用于自来水消毒，B正确；f为次氯酸盐，具有强氧化性，可用于漂白，C正确；e为，实验室可用为原料制备，D正确。 【变式12-3】已知。如图为氯及其化合物的“价类二维图”，下列说法正确的是 A．上图6种物质中属于电解质的有4种 B．新制氯水中发生的离子反应： C．工业上利用氯气与石灰乳的反应制备漂白粉，无需控制反应温度 D．甲与铁粉反应的化学方程式： 【答案】A 【分析】由图知，甲为Cl2，乙为ClO2，丙为HClO，丁为HClO4，戊为KClO3，己为KCl。 【详解】A．在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物属于电解质，结合分析知，上图6种物质中属于电解质的有4种：HClO、HClO4、KClO3、KCl，故A正确； B．氯气和水的反应属于可逆反应，且次氯酸为弱酸，写离子方程式时不拆分，离子方程式应为，故B错误； C．氯气与石灰乳的反应是放热反应‌，在较低温度下，氯气通入石灰乳中可制得漂白粉，故C错误； D．氯气的氧化性较强，和铁粉反应生成的是氯化铁，化学方程式应为，故D错误； 故选A。 题型13 实验装置的选择及探究 1. 钠与水反应、钠与氧气反应、钠盐的性质探究 2. 实验室安全图标 用电 护目镜 锐器 洗手 明火 热烫 排风 【典例13】用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是 A．用图1除去Cl2中的HCl气体 B．用图2所示装置蒸发食盐溶液 C．用图3所示装置验证Na和水反应是否为放热反应 D．用图4比较Na2CO3、NaHCO3的稳定性 【答案】C 【详解】A．Cl2与NaOH溶液能反应，不能用图1除去Cl2中的HCl气体，A错误； B．蒸发食盐溶液要用蒸发皿，不是用坩埚，B错误； C．可观察红墨水向哪一侧偏高可证明Na和水反应是否为放热反应，C正确； D．NaHCO3不稳定性，Na2CO3稳定，应该将Na2CO3放在温度较高的外管中，NaHCO3放在温度较低的内管中，D错误； 故选C。 【变式13-1】下从古至今，材料一直推动着人类社会的进步。下列属于合金材料的是用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是 A．用图1除去Cl2中的HCl气体 B．用图2所示装置蒸发食盐溶液 C．用图3所示装置验证Na和水反应是否为放热反应 D．用图4比较Na2CO3、NaHCO3的稳定性 【答案】A 【详解】A．新制氯水中含有Cl-，与硝酸银中的银离子反应生成氯化银沉淀，无气体生成，A符合题意； B．氯水中的H＋与发酵粉中的NaHCO3反应生成CO2，有气体生成，B不符合题意； C．氯水中的HClO见光分解生成HCl和氧气，有气体生成，C不符合题意； D．H2O与Na2O2反应产生O2和NaOH，有气体生成，D不符合题意； 故选A。 【变式13-2】下列实验图标中与过氧化钠和水反应实验无关的是 A．护目镜 B．洗手 C．排风 D．明火 A． A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．做化学实验需要戴护目镜，A正确； B．做完化学实验要洗手，B正确； C．该反应不生成有毒有害气体，不需要在通风橱中进行，C错误； D．过氧化钠和水放出氧气，需要防止明火，D正确； 故选C。 【变式13-3】将潮湿的氯气通过甲装置，再通过放有干燥红色布条的乙装置，红色布条不褪色。下列有关说法错误的是 A．甲装置中的液体可以是浓硫酸 B．甲装置中的液体可以是氢氧化钠 C．甲装置中的液体可以是饱和食盐水 D．干燥管中碱石灰的作用是吸收氯气且防止空气中水蒸气进入乙 【答案】C 【分析】干燥的氯气没有漂白性，不能使干燥红色布条褪色，湿润的氯气中氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性，能使干燥红色布条褪色。 【详解】A．甲装置中盛有的浓硫酸可以干燥氯气，干燥的氯气没有漂白性，不能使乙装置中干燥红色布条褪色，故A不符合题意； B．甲装置中盛有的氢氧化钠溶液能与氯气反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，乙装置中红色布条不能褪色，故B不符合题意； C．甲装置中盛有的饱和食盐水会得到湿润的氯气，氯气与水反应生成的次氯酸会使乙装置中红色布条褪色，故C符合题意； D．干燥管中碱石灰的作用是吸收氯气且防止空气中水蒸气进入装置乙，使得乙装置中红色布条褪色，故D不符合题意； 故选C。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$