第2节 研究物质性质的方法和程序 第1课时（同步讲义） 化学鲁科版2019必修第一册

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　研究物质性质的方法 教学目标 1.通过对金属钠及其化合物的性质研究等一系列科学探究活动,认识钠是一种非常活泼的金属单质,了解钠的物理性质、主要化学性质。 2.通过观察、分析实验现象,体会怎样科学合理地运用观察方法，体会分类、比较等研究方法在研究和学习物质性质过程中的重要应用。 3.激发学生学习化学的兴趣,使学生乐于探究物质变化的奥秘,同时树立安全意识和环保意识。 重点和难点 重点：研究物质的性质的基本方法。 难点：钠和钠的氧化物的物理性质以及化学性质。 ◆知识点一 研究物质性质的基本方法 1.观察法 (1)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。  (2)常见观察法 ①直接观察法 ②间接观察法:借助一些仪器进行观察 2.实验法 (1)目的:通过实验来验证对物质性质的预测或探究 　。 (2)过程: (3)注意的问题:在进行实验时,要注意控制温度、　压强 、溶液的浓度等条件。  3.分类和比较法 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预测　;运用比较的方法认识各种物质性质之间的异同和内在联系　　　　　　　　。  4.假说和模型的方法。  (1)提出假说可以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)建构模型可以对物质或物质的变化进行简化模拟。 特别提醒 问题：用如图所示的方法研究某气体的性质,这种方法属于哪一种基本方法?理由是什么? 提示:　观察法。观察是一种有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法,直接用肉眼观察物质的颜色、状态,用鼻子闻物质的气味,都属于观察法。 即学即练 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 【答案】D 【解析】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。 2．一元硬币的外观有银白色的金属光泽，一些同学认为它可能是铁制成的。在讨论时，有同学提出：“我们可以先拿磁铁来吸一下”。就“拿磁铁来吸一下”这一过程而言，属于科学探究中的 A．实验 B．比较 C．观察 D．分类 【答案】A 【解析】先拿磁铁来吸一下是实验方法。 ◆知识点二 金属钠的物理性质和化学性质 1.观察法认识钠的物理性质 操作 观察试剂瓶里面的钠 钠性质活泼,需隔绝空气和水保存。实验室中钠保存在煤油中。用镊子从装有试剂瓶中取出金属钠,用滤纸吸干表面的煤油,用小刀切下一小块金属钠,观察钠块的切面。剩余钠块放回原试剂瓶  结论 钠的物理性质 银白色金属，有金属光泽的固体，质地柔软（小刀可以切割），密度大于煤油、小于水，熔点较低（小于100 ℃，用酒精灯加热，很快熔化）、具有良好的导电性和导热性。 2.实验法探究钠与水的反应 实验探究 实验现象 原因解释 浮 钠浮在水面上 钠的密度比水小 熔 钠熔化成光亮的小球 钠的熔点低，反应放出热量 游 钠在水面上四处游动,慢慢变小,最后消失 反应产生的气体推动小球运动 响 发出“咝咝”的响声 钠与水反应产生气体 红 烧杯中溶液变红 反应生成碱性物质 化学方程式 2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑ 3.实验法探究钠与氧气的反应 反应条件 常温 加热 实验步骤 实验现象 新切开的钠具有银白色的金属光泽，在空气中很快变暗 钠先熔化成小球，然后剧烈燃烧，火焰呈黄色，生成淡黄色固体 化学方程式 缓慢氧化：4Na+O2＝2Na2O 剧烈燃烧：2Na+O2Na2O2 结论 钠是非常活泼的金属,与氧气反应时,条件不同,产物不同。 特别提醒 提示:　①钠与氯气、硫等非金属反应 Cl2 +2Na2NaCl(火焰呈黄色,白烟) 2Na+S＝Na2S(研磨或加热) ②钠与盐溶液的反应（注意） 钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再与盐溶液发生反应。 钠与酸的反应比钠与水的反应更剧烈,因为酸中的H+浓度大。 问题：钠与酸的反应比钠与水的反应更剧烈？ 》提示:　因为酸中的H+浓度大。 即学即练 1．把钠放入滴有酚酞溶液的水中，下列现象不会出现的是(　　) A．钠浮在水面上 B．钠熔化成小球 C．溶液中产生较多的气泡 D．水溶液变成红色 【答案】C 【解析】钠的密度比水小，钠浮在水面上，A正确；钠与水反应放热，钠的熔点低，B正确；钠与水反应放出气体，是在水面上生成，所以看不到气泡，C不正确；钠与水反应生成碱，溶液变红色，D正确。 2．下列有关钠的物理性质的叙述正确的有(　　) ①银白色金属　②质软，可以用小刀切　③熔点低于100℃　④密度比水小　 ⑤热和电的良导体 A．仅①②④⑤ B．仅①②③④ C．仅①③④⑤ D．①②③④⑤ 【答案】D 【解析】钠是ⅠA族元素，为银白色金属单质，有金属光泽；质地较软，可以用小刀切割，将钠放入水中，钠会立即熔成小球，说明熔点较低；钠能浮于水面上，说明钠的密度比水的小；钠是金属，含有自由移动的电子，所以是热和电的良导体；故选D。 ◆知识点三 钠的氧化物物理性质和化学性质 1.对比法学习氧化钠和过氧化钠 物质 氯化钠（Na2O） 过氧化钠（Na2O2） 色、态 白色固体 淡黄色固体 类别 碱性氧化物 过氧化物 氧的价态 -2 -1 生成条件 常温下缓慢氧化 4Na+O2 2Na2O　 加热或点燃 2Na+O2 Na2O2 热稳定性 不稳定（加热时被氧化） 2Na2O+O2 2 Na2O2 相对稳定 水反应 Na2O +H2O═2NaOH (放热) 2Na2O2 +2H2O═4NaOH+O2↑ (放热) 与CO2反应 Na2O+CO2═Na2CO3 2Na2O2+2CO2═2 Na2CO3+O2 与酸反应 Na2O+2HCl═2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl═4NaCl+2H2O2 2H2O2═2H2O+O2 主要用途 制取少量Na2O2 强氧化剂、漂白剂、供氧剂 2．分类法学习氧化钠的化学性质 氧化钠是碱性氧化物，写出下列反应的化学方程式： (1)氧化钠与水反应：Na2O＋H2O===2NaOH。 (2)氧化钠与盐酸反应：Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O。 (3)氧化钠与二氧化碳反应：Na2O＋CO2===Na2CO3。 3．实验探究过氧化钠的化学性质 (1)实验探究过氧化钠与水的反应 实验操作 实验现象 ①试管外壁发烫，带火星的木条复燃；②用pH试纸检验反应所得溶液呈碱性 实验结论 Na2O2与水反应放热，化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ （2）Na2O2不是碱性氧化物，有强氧化性、漂白性，写出下列反应的化学方程式： (1)过氧化钠与水反应：2Na2O2 +2H2O═4NaOH+O2↑ (2过氧化钠与盐酸反应：2Na2O2+4HCl═4NaCl+2H2O2 (3)过氧化钠与二氧化碳反应：2Na2O2+2CO2═2 Na2CO3+O2 特别提醒/ （1）Na2O2中阴、阳离子数之比是1∶2而不是1∶1。 （2）Na2O2具有强氧化性，能氧化SO2、FeCl2、H2S、Na2SO3等。 （3）Na2O2不是碱性氧化物，有强氧化性、漂白性，遇到湿润的石蕊试纸时，先使试纸变蓝，后使其褪色；遇到品红溶液因强氧化性而使其褪色。 即学即练 1．下面是对Na2O2和Na2O性质异同点的有关叙述，其中错误的是(　　) A．Na2O2和Na2O长期置于空气中，最终产物相同 B．Na2O2和Na2O都能与CO2、H2O发生化合反应 C．Na2O2和Na2O分别与H2O反应都有NaOH生成 D．Na2O2是漂白剂，而Na2O只是一种碱性氧化物 【答案】B 【解析】由2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑、Na2O＋H2O===2NaOH、2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2、Na2O＋CO2===Na2CO3可知，C项正确，B项错误；Na2O与Na2O2长期置于空气中，最终都变为碳酸钠白色粉末，故A项正确。 2．下列物质在一定条件下均能产生氧气，其中最适合用于宇航员(宇航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．H2O2 B．KMnO4 C．KClO3 D．Na2O2 【答案】D 【解析】根据上述物质的性质可知，Na2O2与H2O或CO2反应产生O2，则宇航员呼吸面具中的供氧剂应选用Na2O2。 一、研究物质性质的基本方法 观察、实验、分类、比较、推理等方法，可以观察物质的颜色、状态、气味，观察需要有计划有目的的观察。 2、 钠的性质 1、钠与溶液的反应 巧记忆:钠与水溶液反应的规律 遇水记四点,浮熔游响全,遇酸酸优先,遇盐水在前。 2.钠的用途 (1)高压钠灯发出的黄光射程远、透雾能力强,常用作路灯。 (2)金属钠还可用于钛、锆、铌、钽等金属的冶炼。 (3)钠和钾的合金可用作原子反应堆的导热剂。 3.保存方法：实验室中少量的钠保存在煤油中 3、 氧化钠和过氧化钠的性质 项目 氧化钠 过氧化钠 化学式 Na2O Na2O2 颜色 白色 淡黄色 状态 固体 固体 氧元素的化合价 -2 -1 生成条件 常温下缓慢氧化 加热 热稳定性 不稳定,易转化为Na2O2 较稳定 与H2O反应 Na2O+H2O2NaOH 2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑ 与CO2反应 Na2O+CO2Na2CO3 2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 主要用途 用于制取Na2CO3 强氧化剂、漂白剂、供氧剂 转化 2Na2O+O22Na2O2 教材延伸 1.钠露置于空气中的变化 金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末,此过程中的主要变化与现象: 主要变化的化学方程式为: ①4Na+O22Na2O ②Na2O+H2O2NaOH ④2NaOH+CO2Na2CO3+H2O, Na2CO3+10H2ONa2CO3·10H2O ⑤Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O 实践应用 1.已知金属锂的化学性质与金属钠相似。金属锂的密度是0.534 g·cm-3,煤油的密度是0.80 g·cm-3。下列有关金属锂的说法不正确的是(　　)。 A.自然界中不存在锂单质 B.在盛有煤油和水的烧杯中投入金属锂,金属锂在水层和煤油界面处发生反应 C.金属锂能与氧气、氯气、盐酸发生反应 D.金属锂与金属钠的性质有相似又有不同,体现了分类法和比较法在研究物质性质时的应用 【答案】B 【解析】由金属锂的化学性质与金属钠相似可知,锂是活泼金属,自然界不存在锂单质,A项正确;由金属锂、煤油及水的密度可知,煤油在上层,水在下层,金属锂会浮在煤油液面上而不会和水发生反应,B项错误;根据金属锂的化学性质与金属钠相似可知,金属锂能与氧气、氯气、盐酸发生反应,C项正确;金属锂与钠的性质有相似又有不同,可以用分类法和比较法来研究二者性质的异同,D项正确。 2.某同学按如图所示实验装置进行钠与水反应的实验,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a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.若用酒精来代替煤油,可观察到相同的实验现象 【答案】C 【解析】钠的密度大于煤油的密度,所以会沉在煤油中,A项错误;钠的密度大于煤油的密度而小于水的密度,所以钠会沉在煤油底部而漂浮在水面上,上下跳动,不可能在b处液面以下的水中反应,B项错误;钠和水反应生成NaOH和氢气,生成的氢气导致左端液面上升,进入长颈漏斗,b处有无色气体产生,C项正确;乙醇和水互溶,所以不会出现相同的实验现象,D项错误。 考点一 钠的性质和用途 【例1】下列关于钠及其氧化物的叙述，不正确的是 A．着火立即用干燥的沙土进行灭火 B．实验后剩余的钠粒可放回原试剂瓶中 C．、中的阴、阳离子个数比都为 D．、都能与水反应生成碱，但后者不是碱性氧化物 【答案】C 【解析】能与水、等反应，故着火需立即用干燥的沙土进行灭火，A正确；钠化学性质活泼，反应非常激烈，每次实验都要取少量，实验后剩余的钠粒也必须放回原试剂瓶中，否则容易发生危险，B正确；中含有两个钠离子和一个氧离子，中含有两个钠离子和一个过氧根离子，两者阴阳离子个数比均为，C错误；氧化钠与水反应生成氢氧化钠，是碱性氧化物，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠的同时还生成氧气，因此过氧化钠不是碱性氧化物，D正确；故选C。 解题要点 ①钠性质活泼,需隔绝空气和水保存,实验室里将其保存在煤油或石蜡油中。 ②钠与水反应的实质:钠与水电离出来的H+反应。 ③钠与水溶液反应的规律：遇水记四点,浮熔游响全,遇酸酸优先,遇盐水在前。 ④实验后剩余的钠放回原瓶。钠单质比较贵,并且取用钠是在洁净干燥的表面皿上用小刀切下一小块,镊子、小刀、表面皿均未被污染,放回去不会造成污染,若将金属钠扔在废液缸里容易发生爆炸。 【变式1-1】下列有关钠及其化合物化学性质的化学方程式的书写或说法正确的是(　　)。 A.切开的金属Na暴露在空气中,光亮表面逐渐变暗:2Na+O2Na2O B.将Na块放入水中,产生气体:2Na+2H2O2NaOH+H2↑ C.Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间,变成白色黏稠物:2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 D.利用加热法可除去Na2O中少量的Na2O2杂质 【答案】B 【解析】切开的金属Na暴露在空气中,光亮表面逐渐变暗,是由于钠与空气中的氧气反应生成氧化钠,反应的化学方程式为4Na+O22Na2O,A项错误;将Na块放入水中,钠与水发生置换反应生成氢氧化钠和氢气,反应的化学方程式为2Na+2H2O2NaOH+H2↑,B项正确;Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间,变成白色黏稠物,是因为发生反应:2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2↑、2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,C项错误;加热时Na2O与O2反应生成Na2O2,无法除去Na2O中少量的Na2O2杂质,D项错误。 【变式1-2】金属钠是在1807年通过电解氢氧化钠制得的,这个原理应用于工业生产,约在1891年才获得成功。1921年实现了电解氯化钠制钠的工业方法,其反应原理是2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。回答下列问题: (1)保存金属钠的正确方法是　　　　(填字母)。  A.放在棕色瓶中　　　　 B.放在细沙中 C.放在水中 D.放在煤油中 (2)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(如图所示),请写出该反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　,生成物的颜色为　　　　。  (3)Na、NaOH久置在空气中最终都是变为　　　　(填化学式)。  (4)将一小块金属钠投入CuCl2溶液中,发生反应的化学方程式为　。  【答案】(1)D (2)2Na+O2Na2O2　淡黄色 (3)Na2CO3 (4)2Na+CuCl2+2H2OCu(OH)2↓+H2↑+2NaCl 【解析】(1)钠是很活泼的金属元素,其单质易与水或氧气反应,又因为钠的密度小于水而大于煤油,因此钠通常保存在煤油中。(2)将一小块钠放在水平放置的试管中部,加热,反应的化学方程式为2Na+O2Na2O2。过氧化钠为淡黄色固体。(3)Na、NaOH久置在空气中最终都是变为碳酸钠,化学式为Na2CO3。(4)将一小块金属钠投入CuCl2溶液中,首先钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,然后氢氧化钠与氯化铜发生复分解反应,反应的化学方程式为2Na+CuCl2+2H2OCu(OH)2↓+H2↑+2NaCl。 考点二 氧化钠和过氧化钠的性质 【例2】将Na2O2投入FeCl3溶液中,可观察到的现象是(　　)。 ①生成白色沉淀　②生成红褐色沉淀　③有气泡产生　④因为Na2O2具有漂白性,所以FeCl3溶液褪色 A.①④ B.②③ C.①③ D.仅② 【答案】B 【解析】将Na2O2投入FeCl3溶液中,Na2O2与水反应得到O2和NaOH,NaOH与FeCl3溶液反应生成红褐色沉淀。 【变式2-1】如图所示装置,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,将出现的现象是(　　)。解题要点 （1）Na2O2具有强氧化性，能氧化SO2、FeCl2、H2S、Na2SO3等。 （2）Na2O2不是碱性氧化物，有强氧化性、漂白性，遇到湿润的石蕊试纸时，先使试纸变蓝，后使其褪色；遇到品红溶液因强氧化性而使其褪色。 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 【答案】C 【解析】Na2O2和H2O发生反应:2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,生成的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。 【变式2-2】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跟水反应的结论是 a．有氧气生成；b.________。过氧化钠跟水反应的化学方程式___________________。 (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_________________________________。 【答案】(1)反应放热　2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 基础达标 1、推理是一种重要的研究和学习方法，但推理必须科学、严谨，下列推理正确的是 A．氧化物中含有氧元素，含有氧元素的化合物一定是氧化物 B．金属铝和金都耐腐蚀，是因为金属铝和金化学性质都不活泼 C．分子是由原子构成的，故同种原子只能构成一种分子 D．蜡烛和酒精燃烧后都会生成水，故燃烧能生成水的物质一定含有氢元素 【答案】D 【详解】A．氧化物必须由两种元素组成且含氧元素，但含氧元素的化合物不一定是氧化物（如H2SO4），A错误； B．铝比较活泼，铝耐腐蚀是因表面形成氧化膜，而金因化学性质稳定，两者原因不同，B错误； C．同种原子可构成不同分子（如O2和O3），C错误； D．根据质量守恒定律，生成水中的氢元素必来自反应物，燃烧物质一定含氢元素，D正确； 故选D。 2．下列实验操作正确的是 选项 实验 操作 A 观察钠与水反应的现象 用镊子从煤油中取出金属钠，切下黄豆大小的钠，小心放入装满水的烧杯中 B 鉴别与溶液 用小试管分别取少量溶液，然后滴加澄清石灰水 C 证明与是放热反应 用棉花包裹，放入充满的集气瓶中，棉花燃烧说明是放热反应 D 鉴别与溶液 用铂丝分别蘸取溶液，在酒精灯外焰上灼烧，直接观察火焰的颜色 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．因钠保存在煤油中，表面有覆盖的煤油，所以应用滤纸吸去表面的煤油，钠与水反应剧烈，水的量也不应太多，A错误； B．碳酸氢钠和碳酸钠都与澄清石灰水反应生成不溶性的碳酸钙，现象相同，所以不能用澄清石灰水鉴别碳酸氢钠和碳酸钠，B错误； C．可燃物燃烧的条件之一是：温度达到着火点以上，Na2O2用棉花包裹，放入充满CO2的集气瓶中，棉花燃烧，说明过氧化钠和二氧化碳反应放出热量达到了棉花的着火点以上而燃烧，C正确； D．焰色试验时，观察钾元素的焰色要透过蓝色钴玻璃滤去钠元素黄光的干扰，否则观察不到钾元素的焰色，D错误； 故选C。 3．下列叙述正确的是 A．切开的金属Na暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗： B．一定条件下，2.3g的Na完全反应生成Na2O2或Na2O，失去的电子数不同 C．Na在空气中受热时，熔化为银白色的小球，产生黄色的火焰，生成白色粉末 D．Na在空气中长期放置，最终主要生成物为碳酸钠 【答案】D 【详解】A．切开的金属Na暴露在空气中，处于常温下的Na与空气中的O2反应生成Na2O，反应原理为：，A选项错误； B．2.3g的Na无论反应后产物是Na2O还是Na2O2，Na元素的化合价均升高1价，则失去的电子数相同，均为0.1NA，B选项错误； C．Na在空气中受热熔化为银白色的小球，燃烧后产生黄色的火焰，反应生成淡黄色固体Na2O2，C选项错误； D．钠在空气中长期放置，开始反应生成Na2O，Na2O与H2O反应产生NaOH，NaOH潮解产生NaOH溶液，然后吸收空气中的CO2生成，然后再风化得到Na2CO3粉末，故Na在空气中长期放置最终会变成Na2CO3，D选项正确； 4．利用如图所示装置进行金属钠与水反应的实验，液体添加完毕后，关闭活塞，打开右边胶塞，向煤油中加入一小块钠，立即塞好胶塞，可观察到的现象是 A．钠块始终保持在a处，直至完全消失 B．钠沉入U形管b处而后又慢慢浮到a处 C．钠块在煤油与水的交界处上下跳动直至消失 D．随反应的进行，煤油与胶塞处液面上升，漏斗中液面下降 【答案】C 【详解】A．钠的密度比煤油大、比水小，钠与水反应有气体产生，所以会在煤油与水的交界处上下跳动，直至消失，A错误； B．钠的密度比煤油大、比水小，钠与水反应有气体产生，所以会在煤油与水的交界处上下跳动，直至消失，B错误； C．钠的密度比煤油大、比水小，钠与水反应有气体产生，所以会在煤油与水的交界处上下跳动，直至消失，C正确； D．反应中有氢气生成，氢气在煤油的上方，故煤油与胶塞处液面下降，漏斗中液面上升，D错误； 故选C。 5．实验室里做钠与水反应的实验时，下列仪器用品中需要用到的有几种 ①试管；②镊子；③小刀；④滤纸；⑤研钵；⑥烧杯；⑦坩埚；⑧陶土网；⑨玻璃片 A．3 B．4 C．5 D．6 【答案】C 【详解】钠与水反应的实验步骤：用镊子取一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油，将金属钠放在玻璃片上，用小刀切下一小块钠，放入盛水的烧杯中即可，需要镊子、小刀、滤纸、玻璃片、烧杯五种仪器用品，故选C。 6．向分别盛有100mL水、100mL盐酸、100mLNaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入2.3gNa，下列有关说法正确的是 A．三个烧杯中均先发生的离子反应为 B．三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应，且X烧杯中的反应最剧烈 C．三个烧杯反应后，溶液中的溶质相同 D．三个烧杯反应后，生成的气体的质量一定相同 【答案】D 【详解】A．钠与盐酸溶液反应时，钠先与H+反应，离子方程式为，A错误； B．金属钠的密度比水小，在三个烧杯中，钠均在液面上剧烈反应，盐酸中H+浓度最大，所以Y烧杯中反应最剧烈，B错误； C．X烧杯中生成的溶质为NaOH，Y烧杯中生成了NaCl，Z烧杯中溶质不变，仍为NaOH，C错误； D．因向三个烧杯中加入的钠的质量相同且钠全部反应完，故生成H2的质量相同，D正确； 故选D。 7．焰火“脚印”“笑脸”“五环”，让2008年北京奥运会开幕式更加辉煌、浪漫，这与高中化学中“焰色试验”知识相关。下列说法中正确的是 A．焰色试验是化学变化 B．用稀盐酸清洗做焰色试验的铂丝(或洁净的铁丝) C．焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察 D．利用焰色试验可区分NaCl与Na2CO3固体 【答案】B 【详解】A．焰色试验是物理变化，不是化学变化，故A不符合题意； B．盐酸可以溶解氧化物等杂质，且易挥发，金属氯化物沸点较低，不会残留痕迹，可以用稀盐酸清洗做焰色试验的铂丝(或洁净的铁丝)，故B符合题意； C．钾元素的焰色试验需要隔着钴玻璃观察，避免钠元素的干扰，其他元素的焰色反应不需要透过蓝色钴玻璃观察，故C不符合题意； D．NaCl与Na2CO3固体含钠元素，焰色试验为黄色，不能区分NaCl与Na2CO3固体，故D不符合题意； 答案选B。 8．将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体，又有白色沉淀产生的是 ①溶液；②稀溶液；③饱和澄清石灰水；④溶液；⑤溶液；⑥饱和NaCl溶液 A．①④⑤⑥ B．①③⑤⑥ C．②④⑤⑥ D．①③④⑥ 【答案】D 【详解】金属钠放入水中生成氢氧化钠和氢气，生成的氢氧化钠可再与溶液中的物质反应，所以能与氢氧化钠生成沉淀的物质符合题意；①溶液中与生成沉淀；②与氢氧化钠不反应；③钠与水反应为放热反应，温度升高，消耗水，溶解度降低，析出沉淀；④与生成，与生成沉淀；⑤与生成蓝色沉淀；⑥钠与水反应消耗水，溶剂减少，析出NaCl晶体；所以①③④⑥复合题意； 答案选D。 9．侯德榜发明联合制碱法，其生产流程可简要表示为： 下列说法错误的是 A．第②步涉及的主要反应为 B．流程中若先通入再通入，可达同样效果 C．若在实验室中进行第③步操作，需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒 D．母液中含有和，可并入前一步循环利用 【答案】B 【详解】A．由题图可知，第②步是、氯化钠和二氧化碳的反应，A正确； B．氨气极易溶于水，溶液呈碱性可促进二氧化碳的吸收，在水中溶解度较小，改变气体通入顺序不利于的生成，不能达到同样效果，B错误； C．操作③为过滤，需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，C正确； D．从悬浊液中分离出晶体后得到的母液主要成分是和未反应的原料，可进入前一步循环利用，D正确； 答案选B。 10．表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断 A 碳酸钠溶液可用于治疗胃病 Na2CO3可与盐酸反应 Ⅰ对，Ⅱ对，有 B 向Na2O2的水溶液中滴入酚酞变红色 Na2O2与水反应生成氢氧化钠 Ⅰ对，Ⅱ错，无 C 金属钠具有强还原性 高压钠灯发出透雾能力强的黄光 Ⅰ对，Ⅱ对，有 D 过氧化钠可为航天员供氧 Na2O2能与CO2和H2O反应生成O2 Ⅰ对，Ⅱ对，有 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．碳酸钠能够与盐酸反应，但是碳酸钠碱性较强，具有腐蚀性，不能用于治疗胃酸过多，陈述Ⅰ错误，A错误； B．过氧化钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠为强碱，水溶液显碱性，能够使酚酞变红，过氧化钠具有强氧化性漂白性能使得溶液褪色，所以Ⅰ错，B错误； C．钠的焰色为黄色，透雾性强，高压钠灯发出透雾能力强的黄光，Ⅰ对，Ⅱ对，二者无因果关系，C错误； D．过氧化钠与水、二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，所以可为航天员供氧，陈述Ⅰ、Ⅱ的正确，且有因果关系，D正确； 故选D。 综合应用 11．观察是研究物质性质的一种基本方法。某同学将金属钠露置于空气中，观察到下列现象：银白色变灰暗变白色出现液滴变为白色晶体变为白色粉末，根据钠及其化合物的性质分析，下列说法正确的是 A．①发生了氧化还原反应 B．①是因为生成了过氧化钠 C．③是因为碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液 D．④⑤只发生物理变化 【答案】A 【详解】A．钠露置在空气中由银白色变灰暗，是因为Na与O2反应生成了Na2O，Na2O与H2O反应生成白色固体NaOH，NaOH易潮解，吸收空气中的H2O形成NaOH溶液而出现液滴，同时吸收空气中的CO2，生成Na2CO3·10H2O，Na2CO3·10H2O逐渐风化最后变为Na2CO3粉末，①发生了氧化还原反应，A正确； B．Na只有在加热或点燃时才能生成Na2O2，B错误； C．③是因为NaOH潮解，C错误； D．④⑤中发生的反应有2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O，Na2CO3＋10H2O=Na2CO3·10H2O及Na2CO3·10H2O=Na2CO3＋10H2O，D错误； 故选A。 12．Na2O2和Na2O是金属钠的两种氧化物，下列有关说法正确的是 A．Na2O2和Na2O均能与水反应，且产物完全相同 B．Na2O2和Na2O均能与盐酸反应 C．等物质的量的Na2O2和Na2O中，钠离子数目之比为2∶1 D．Na2O2和Na2O都可以作为呼吸面具中的供氧剂 【答案】B 【详解】A．过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，氧化钠与水反应生成氢氧化钠，二者产物不同，故A错误； B．Na2O2和Na2O均是金属氧化物，均能与盐酸反应，故B正确； C．1个过氧化钠和1个氧化钠都含2个钠离子，则等物质的量的Na2O2和Na2O中，钠离子数目之比为1：1，故C错误； D．Na2O2能与水或二氧化碳反应产生氧气，但Na2O不能产生氧气，Na2O不可以作为呼吸面具中的供氧剂，故D错误； 故选：B。 13．如图，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，据此判断，下列说法正确的是 A．上述反应不能说明钠比铜活泼 B．将无水CuSO4粉末改为CuSO4溶液，反应现象相同 C．加热且无水条件下，Na可以与CuSO4反应并生成Cu D．上述反应一定不是置换反应 【答案】C 【详解】A．无水CuSO4与熔化的钠接触有红色物质生成，说明熔融的钠将硫酸铜中的铜置换出来，说明钠比铜活泼，钠比铜活泼，故A错误； B．如果钠与CuSO4溶液混合，则钠先与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜，不会置换出铜单质，故B错误； C．无水CuSO4与熔化的钠接触有红色物质生成，则加热且无水条件下，Na可以与CuSO4反应并生成Cu，故C正确； D．在无水和加热条件下，Na可以与CuSO4反应并生成Cu，属于置换反应，故D错误； 故选C。 14．分类是学习和研究化学物质的一种科学方法。下列物质的分类正确的是 A．和都属于酸 B．和都属于氧化物 C．和都属于盐 D．KOH和3都属于碱 【答案】A 【详解】A．在水溶液中电离出来的阳离子全部是氢离子的化合物称为酸，则和都属于酸，A正确； B．由金属阳离子或铵根离子与酸根离子构成的化合物称为盐，则属于盐，B错误； C．由两种元素组成，其中一种为氧元素的化合物叫做氧化物，则属于氧化物，C错误； D．在水溶液中电离出来的阴离子全部是氢氧根离子的化合物称为碱，而属于盐，D错误； 故选A。 15．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．钠元素只能以化合态形式存在于自然界中 C．实验室取金属钠可用药匙 D．钠元素在自然界中主要以NaCl的形式存在 【答案】C 【详解】A．钠性质活泼，与空气中的氧气、水反应，与煤油不反应，密度大于煤油，钠可保存在煤油中以隔绝空气，A正确； B．钠性质活泼，与空气中的氧气、水反应，钠元素只能以化合态形式存在于自然界中，B正确； C．实验室取用少量金属钠时，需要镊子夹取纳、用滤坻吸干煤油，在玻璃片上用小刀切割，用到的仪器：小刀、镊子、滤坻、玻璃片，C错误； D．钠性质活泼，钠元素只能以化台态形式存在于自然界中，钠元素在自然界中主要以NaCl的形式存在，D正确； 故选C。 拓展培优 16．按要求回答下列问题。 (1)已知由金属钠制得氧化钠，可用多种方法： a．；b．；c．。 ①在上述三种方法中，最好的方法是 (填序号)，原因是 。 ②上述反应c中NaNO2作 剂。 (2)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(注：Na2O2可以与H2O、CO2反应)。 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接口的标号字母(a、b……)顺序： 。 空气进入_______，_______接_______，_______，接_______，_______接_______。 ③装置Ⅱ的作用为 。 ④操作中通空气和加热的顺序为 。 【答案】(1) c 此生成物只有Na2O是固体，而另一种产物N2可以把周围环境中的O2排净，防止Na2O被继续氧化成Na2O2 氧化 (2) 氢氧化钠溶液 吸收导入的空气中的二氧化碳 g h e f a(或b) b(或a) c 防止空气中的水分和二氧化碳进入装置Ⅰ 先通一段时间的空气再加热装置Ⅰ 【详解】（1）①Na2O不稳定，易被氧气继续氧化；相对于b对应的方法，c对应的方法中，生成物只有Na2O是固体，而另一种产物N2可以把周围环境中的O2排净，防止Na2O被继续氧化成Na2O2；所以上述三种方法最好的是c； ②上述反应c中，NaNO2中氮元素的化合价降低，NaNO2作氧化剂； （2）①装置Ⅳ中盛放的药品是氢氧化钠溶液，其作用是吸收导入的空气中的二氧化碳； ②空气中的二氧化碳和水蒸气能与Na2O2反应，需要除去，先把空气通过Ⅳ吸收空气中的二氧化碳气体，再通过装置Ⅲ吸收水蒸气，然后通过装置Ⅰ加热钠和氧气反应，最后连接装置Ⅱ防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置Ⅰ，因此组合实验装置时各仪器的正确连接顺序为Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ，则各仪器接口的标号字母顺序为：空气→g→h→e→f→a→(或b)→b(或a)→c； ③装置Ⅱ的作用为：防止空气中的水分和二氧化碳进入装置Ⅰ； ④操作中通空气和加热的顺序为：先通一段时间的空气再加热装置Ⅰ，以将装置中空气排尽。 17．如图所示为两个实验装置(铁架台等辅助仪器已略去)。 回答下列问题： (1)实验甲在加热过程中能观察到有白色沉淀生成的是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)烧杯，该烧杯中发生反应的离子方程式是 ，通过实验甲可比较出 (填“”或“”)较稳定。 (2)实验乙用来验证与的反应，观察到的实验现象：包有的棉花燃烧。写出与发生反应的化学方程式 ，棉花燃烧说明该反应的特点是 。 (3)取10.0g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物加热，将生成的通入足量澄清石灰水中完全吸收，测得生成沉淀4.0g。则原混合物中碳酸钠的质量分数为 。 【答案】(1) Ⅱ (2) 与反应放出，并产生大量的热 (3)32.8% 【详解】（1）受热易分解产生：，使澄清石灰水变浑浊，故能观察到有白色沉淀生成的是Ⅱ烧杯；相关反应离子方程式：；而较稳定，受热不分解； （2）与反应产生生成碳酸钠和，并放出大量的热：，故能使棉花燃烧； （3）与存在如下关系： 则，其质量分数为。 18．过氧化钠是重要的化工原料，具有多种用途。 (1)过氧化钠是 色固体。 (2)过氧化钠可用作呼吸面具、潜水艇的供氧剂，写出和反应的化学方程式： ，反应中转移的电子总数为 个。 (3)某实验小组通过如图所示实验，探究与水的反应，下列说法正确的是_______。 A．②中的大量气泡主要成分是氢气 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强氧化性物质造成的 D．⑤中的主要作用是降低了水中氧气的溶解度 (4)具有强氧化性，与反应能生成硫酸钠，写出反应的化学方程式： 。 【答案】(1)淡黄 (2) 2 (3)C (4) 【详解】（1）过氧化钠是淡黄色固体； （2）Na2O2和CO2反应生成Na2CO3和O2，该反应的化学方程式为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，产物O2由Na2O2中-1价转化而来，生成1个O2转移2个电子，所以反应中转移电子数为2个； （3）A．2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，则②中的大量气泡主要成分是氧气不是氢气，A错误； B．Na2O2与水反应生成了NaOH，则③中溶液变红，说明有碱性物质生成，B错误； C．Na2O2与水发生过程中可能生成强氧化性物质H2O2，④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的，C正确； D．Na2O2与水发生过程中可能生成强氧化性物质H2O2，H2O2在MnO2的催化下分解产生O2，即⑤中MnO2的主要作用是催化H2O2分解，D错误； 故选C； （4）Na2O2具有强氧化性，与SO2反应能生成硫酸钠，反应的化学方程式为：Na2O2+SO2=Na2SO4。 19．某同学为了探究钠单质与盐的反应，进行了以下两个实验： 实验一：将一块钠投入CuSO4溶液中，实验现象为钠立即熔为小球，并浮在水面四处游动，伴有嘶嘶的声响，同时溶液中有蓝色沉淀生成。 实验二：如图，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。 (1)请解释实验一中现象并写出有关化学方程式 。 (2)请解释实验二中，是否发生了置换反应？上述反应能否证明钠可以从CuSO4溶液中置换出铜？能否说明钠比铜活泼 ？ 【答案】(1)钠先与水反应：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，生成的NaOH与CuSO4反应：2NaOH＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋Na2SO4 (2)实验中有红色物质生成，说明熔融的钠将硫酸铜中的铜置换出来并且放出热量，属于置换反应，钠作还原剂，硫酸铜作氧化剂，说明钠比铜活泼。但不能证明钠可以从CuSO4溶液中置换出铜。 【详解】（1）将一块钠投入CuSO4溶液中，实验现象为钠立即熔为小球，并浮在水面四处游动，伴有嘶嘶的声响，则金属钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，其反应方程式为：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，同时溶液中有蓝色沉淀生成，则说明生成的氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠，其反应方程式为：2NaOH＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋Na2SO4；故答案为：钠先与水反应：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，生成的NaOH与CuSO4反应：2NaOH＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋Na2SO4。 （2）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，红色物质为固体铜，则说明钠和硫酸铜固体在熔化状态下生成置换出铜单质，在反应中钠作还原剂，硫酸铜作氧化剂，说明钠比铜活泼，但不能证明钠可以从CuSO4溶液中置换出铜；故答案为：实验中有红色物质生成，说明熔融的钠将硫酸铜中的铜置换出来并且放出热量，属于置换反应，钠作还原剂，硫酸铜作氧化剂，说明钠比铜活泼。但不能证明钠可以从CuSO4溶液中置换出铜。 20．钠跟水反应的过程如下图所示，②中钠熔化成小球的原因是 ，③中加入酚酞试液后观察到的现象是 。试写出钠与水反应的化学方程式 ，分析此实验说明金属钠具有很强的 。(填还原性或氧化性) 【答案】 钠的熔点低，反应放热 变红 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 还原性 【详解】钠的密度比水小，则将小块金属钠投入盛有水的烧杯里，钠浮在水面上，钠的熔点低，反应放热，钠熔化成闪亮的小球，反应的方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，反应后溶液呈碱性，则向烧杯中滴加酚酞试液，溶液呈红色；反应中钠元素化合价升高，体现很强的还原性。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 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　研究物质性质的方法 教学目标 1.通过对金属钠及其化合物的性质研究等一系列科学探究活动,认识钠是一种非常活泼的金属单质,了解钠的物理性质、主要化学性质。 2.通过观察、分析实验现象,体会怎样科学合理地运用观察方法，体会分类、比较等研究方法在研究和学习物质性质过程中的重要应用。 3.激发学生学习化学的兴趣,使学生乐于探究物质变化的奥秘,同时树立安全意识和环保意识。 重点和难点 重点：研究物质的性质的基本方法。 难点：钠和钠的氧化物的物理性质以及化学性质。 ◆知识点一 研究物质性质的基本方法 1.观察法 (1)含义:观察是一种有计划、有目的地运用 考察研究对象的方法。  (2)常见观察法 ①直接观察法 ②间接观察法:借助一些仪器进行观察 2.实验法 (1)目的:通过实验来验证对物质性质的预测或探究 　。 (2)过程: (3)注意的问题:在进行实验时,要注意控制 等条件。  3.分类和比较法 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 ,并根据物质所属的类别对物质及其变化进行 ;运用比较的方法认识各种物质性质之间的异同和内在联系　　　　　　　　。  4.假说和模型的方法。  (1)提出假说可以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)建构模型可以对物质或物质的变化进行简化模拟。 特别提醒/ 问题：用如图所示的方法研究某气体的性质,这种方法属于哪一种基本方法?理由是什么? 提示:　观察法。观察是一种有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法,直接用肉眼观察物质的颜色、状态,用鼻子闻物质的气味,都属于观察法。 即学即练 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 2．一元硬币的外观有银白色的金属光泽，一些同学认为它可能是铁制成的。在讨论时，有同学提出：“我们可以先拿磁铁来吸一下”。就“拿磁铁来吸一下”这一过程而言，属于科学探究中的 A．实验 B．比较 C．观察 D．分类 ◆知识点二 金属钠的物理性质和化学性质 1.观察法认识钠的物理性质 操作 观察试剂瓶里面的钠 钠性质活泼,需隔绝空气和水保存。实验室中钠保存在 中。用镊子从装有试剂瓶中取出金属钠,用 吸干表面的煤油,用小刀切下一小块金属钠,观察钠块的切面。剩余钠块   结论 钠的物理性质 金属，有 的固体，质地柔软（小刀可以切割），密度 煤油、 水，熔点较低（小于100 ℃，用酒精灯加热，很快熔化）、具有良好的 和 。 2.实验法探究钠与水的反应 实验探究 实验现象 原因解释 浮 熔 游 响 红 化学方程式 3.实验法探究钠与氧气的反应 反应条件 常温 加热 实验步骤 实验现象 化学方程式 缓慢氧化： 剧烈燃烧： 结论 特别提醒/ 提示:　①钠与氯气、硫等非金属反应 Cl2 +2Na2NaCl(火焰呈黄色,白烟) 2Na+S＝Na2S(研磨或加热) ②钠与盐溶液的反应（注意） 钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再与盐溶液发生反应。 钠与酸的反应比钠与水的反应更剧烈,因为酸中的H+浓度大。 问题：钠与酸的反应比钠与水的反应更剧烈？ 》提示:　因为酸中的H+浓度大。 即学即练 1．把钠放入滴有酚酞溶液的水中，下列现象不会出现的是(　　) A．钠浮在水面上 B．钠熔化成小球 C．溶液中产生较多的气泡 D．水溶液变成红色 2．下列有关钠的物理性质的叙述正确的有(　　) ①银白色金属　②质软，可以用小刀切　③熔点低于100℃　④密度比水小　 ⑤热和电的良导体 A．仅①②④⑤ B．仅①②③④ C．仅①③④⑤ D．①②③④⑤ ◆知识点三 钠的氧化物物理性质和化学性质 1.对比法学习氧化钠和过氧化钠 物质 氯化钠（Na2O） 过氧化钠（Na2O2） 色、态 类别 氧的价态 生成条件 热稳定性 水反应 与CO2反应 与酸反应 主要用途 2．分类法学习氧化钠的化学性质 氧化钠是碱性氧化物，写出下列反应的化学方程式： (1)氧化钠与水反应：     (2)氧化钠与盐酸反应：     (3)氧化钠与二氧化碳反应：    3．实验探究过氧化钠的化学性质 (1)实验探究过氧化钠与水的反应 实验操作 实验现象 实验结论 （2）Na2O2不是碱性氧化物，有强氧化性、漂白性，写出下列反应的化学方程式： (1)过氧化钠与水反应：     (2过氧化钠与盐酸反应：     (3)过氧化钠与二氧化碳反应：     特别提醒/ （1）Na2O2中阴、阳离子数之比是1∶2而不是1∶1。 （2）Na2O2具有强氧化性，能氧化SO2、FeCl2、H2S、Na2SO3等。 （3）Na2O2不是碱性氧化物，有强氧化性、漂白性，遇到湿润的石蕊试纸时，先使试纸变蓝，后使其褪色；遇到品红溶液因强氧化性而使其褪色。 即学即练 1．下面是对Na2O2和Na2O性质异同点的有关叙述，其中错误的是(　　) A．Na2O2和Na2O长期置于空气中，最终产物相同 B．Na2O2和Na2O都能与CO2、H2O发生化合反应 C．Na2O2和Na2O分别与H2O反应都有NaOH生成 D．Na2O2是漂白剂，而Na2O只是一种碱性氧化物 2．下列物质在一定条件下均能产生氧气，其中最适合用于宇航员(宇航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．H2O2 B．KMnO4 C．KClO3 D．Na2O2 一、研究物质性质的基本方法 观察、实验、分类、比较、推理等方法，可以观察物质的颜色、状态、气味，观察需要有计划有目的的观察。 2、 钠的性质 1、钠与溶液的反应 巧记忆:钠与水溶液反应的规律 遇水记四点,浮熔游响全,遇酸酸优先,遇盐水在前。 2.钠的用途 (1)高压钠灯发出的黄光射程远、透雾能力强,常用作路灯。 (2)金属钠还可用于钛、锆、铌、钽等金属的冶炼。 (3)钠和钾的合金可用作原子反应堆的导热剂。 3.保存方法：实验室中少量的钠保存在煤油中 3、 氧化钠和过氧化钠的性质 项目 氧化钠 过氧化钠 化学式 Na2O Na2O2 颜色 白色 淡黄色 状态 固体 固体 氧元素的化合价 -2 -1 生成条件 常温下缓慢氧化 加热 热稳定性 不稳定,易转化为Na2O2 较稳定 与H2O反应 Na2O+H2O2NaOH 2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑ 与CO2反应 Na2O+CO2Na2CO3 2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 主要用途 用于制取Na2CO3 强氧化剂、漂白剂、供氧剂 转化 2Na2O+O22Na2O2 教材延伸 1.钠露置于空气中的变化 金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末,此过程中的主要变化与现象: 主要变化的化学方程式为: ①4Na+O22Na2O ②Na2O+H2O2NaOH ④2NaOH+CO2Na2CO3+H2O, Na2CO3+10H2ONa2CO3·10H2O ⑤Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O 实践应用 1.已知金属锂的化学性质与金属钠相似。金属锂的密度是0.534 g·cm-3,煤油的密度是0.80 g·cm-3。下列有关金属锂的说法不正确的是(　　)。 A.自然界中不存在锂单质 B.在盛有煤油和水的烧杯中投入金属锂,金属锂在水层和煤油界面处发生反应 C.金属锂能与氧气、氯气、盐酸发生反应 D.金属锂与金属钠的性质有相似又有不同,体现了分类法和比较法在研究物质性质时的应用 2.某同学按如图所示实验装置进行钠与水反应的实验,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a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.若用酒精来代替煤油,可观察到相同的实验现象 考点一 钠的性质和用途 【例1】下列关于钠及其氧化物的叙述，不正确的是 A．着火立即用干燥的沙土进行灭火 B．实验后剩余的钠粒可放回原试剂瓶中 C．、中的阴、阳离子个数比都为 D．、都能与水反应生成碱，但后者不是碱性氧化物 解题要点 ①钠性质活泼,需隔绝空气和水保存,实验室里将其保存在煤油或石蜡油中。 ②钠与水反应的实质:钠与水电离出来的H+反应。 ③钠与水溶液反应的规律：遇水记四点,浮熔游响全,遇酸酸优先,遇盐水在前。 ④实验后剩余的钠放回原瓶。钠单质比较贵,并且取用钠是在洁净干燥的表面皿上用小刀切下一小块,镊子、小刀、表面皿均未被污染,放回去不会造成污染,若将金属钠扔在废液缸里容易发生爆炸。 【变式1-1】下列有关钠及其化合物化学性质的化学方程式的书写或说法正确的是(　　)。 A.切开的金属Na暴露在空气中,光亮表面逐渐变暗:2Na+O2Na2O B.将Na块放入水中,产生气体:2Na+2H2O2NaOH+H2↑ C.Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间,变成白色黏稠物:2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 D.利用加热法可除去Na2O中少量的Na2O2杂质 【变式1-2】金属钠是在1807年通过电解氢氧化钠制得的,这个原理应用于工业生产,约在1891年才获得成功。1921年实现了电解氯化钠制钠的工业方法,其反应原理是2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。回答下列问题: (1)保存金属钠的正确方法是　　　　(填字母)。  A.放在棕色瓶中　　　　 B.放在细沙中 C.放在水中 D.放在煤油中 (2)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(如图所示),请写出该反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　,生成物的颜色为　　　　。  (3)Na、NaOH久置在空气中最终都是变为　　　　(填化学式)。  (4)将一小块金属钠投入CuCl2溶液中,发生反应的化学方程式为　。  考点二 氧化钠和过氧化钠的性质 【例2】将Na2O2投入FeCl3溶液中,可观察到的现象是(　　)。 ①生成白色沉淀　②生成红褐色沉淀　③有气泡产生　④因为Na2O2具有漂白性,所以FeCl3溶液褪色 A.①④ B.②③ C.①③ D.仅② 【变式2-1】如图所示装置,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,将出现的现象是(　　)。解题要点 （1）Na2O2具有强氧化性，能氧化SO2、FeCl2、H2S、Na2SO3等。 （2）Na2O2不是碱性氧化物，有强氧化性、漂白性，遇到湿润的石蕊试纸时，先使试纸变蓝，后使其褪色；遇到品红溶液因强氧化性而使其褪色。 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 【变式2-2】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跟水反应的结论是 a．有氧气生成；b.________。过氧化钠跟水反应的化学方程式___________________。 (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_________________________________。 基础达标 1、推理是一种重要的研究和学习方法，但推理必须科学、严谨，下列推理正确的是 A．氧化物中含有氧元素，含有氧元素的化合物一定是氧化物 B．金属铝和金都耐腐蚀，是因为金属铝和金化学性质都不活泼 C．分子是由原子构成的，故同种原子只能构成一种分子 D．蜡烛和酒精燃烧后都会生成水，故燃烧能生成水的物质一定含有氢元素 2．下列实验操作正确的是 选项 实验 操作 A 观察钠与水反应的现象 用镊子从煤油中取出金属钠，切下黄豆大小的钠，小心放入装满水的烧杯中 B 鉴别与溶液 用小试管分别取少量溶液，然后滴加澄清石灰水 C 证明与是放热反应 用棉花包裹，放入充满的集气瓶中，棉花燃烧说明是放热反应 D 鉴别与溶液 用铂丝分别蘸取溶液，在酒精灯外焰上灼烧，直接观察火焰的颜色 A．A B．B C．C D．D 3．下列叙述正确的是 A．切开的金属Na暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗： B．一定条件下，2.3g的Na完全反应生成Na2O2或Na2O，失去的电子数不同 C．Na在空气中受热时，熔化为银白色的小球，产生黄色的火焰，生成白色粉末 D．Na在空气中长期放置，最终主要生成物为碳酸钠 4．利用如图所示装置进行金属钠与水反应的实验，液体添加完毕后，关闭活塞，打开右边胶塞，向煤油中加入一小块钠，立即塞好胶塞，可观察到的现象是 A．钠块始终保持在a处，直至完全消失 B．钠沉入U形管b处而后又慢慢浮到a处 C．钠块在煤油与水的交界处上下跳动直至消失 D．随反应的进行，煤油与胶塞处液面上升，漏斗中液面下降 5．实验室里做钠与水反应的实验时，下列仪器用品中需要用到的有几种 ①试管；②镊子；③小刀；④滤纸；⑤研钵；⑥烧杯；⑦坩埚；⑧陶土网；⑨玻璃片 A．3 B．4 C．5 D．6 6．向分别盛有100mL水、100mL盐酸、100mLNaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入2.3gNa，下列有关说法正确的是 A．三个烧杯中均先发生的离子反应为 B．三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应，且X烧杯中的反应最剧烈 C．三个烧杯反应后，溶液中的溶质相同 D．三个烧杯反应后，生成的气体的质量一定相同 7．焰火“脚印”“笑脸”“五环”，让2008年北京奥运会开幕式更加辉煌、浪漫，这与高中化学中“焰色试验”知识相关。下列说法中正确的是 A．焰色试验是化学变化 B．用稀盐酸清洗做焰色试验的铂丝(或洁净的铁丝) C．焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察 D．利用焰色试验可区分NaCl与Na2CO3固体 8．将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体，又有白色沉淀产生的是 ①溶液；②稀溶液；③饱和澄清石灰水；④溶液；⑤溶液；⑥饱和NaCl溶液 A．①④⑤⑥ B．①③⑤⑥ C．②④⑤⑥ D．①③④⑥ 9．侯德榜发明联合制碱法，其生产流程可简要表示为： 下列说法错误的是 A．第②步涉及的主要反应为 B．流程中若先通入再通入，可达同样效果 C．若在实验室中进行第③步操作，需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒 D．母液中含有和，可并入前一步循环利用 10．表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断 A 碳酸钠溶液可用于治疗胃病 Na2CO3可与盐酸反应 Ⅰ对，Ⅱ对，有 B 向Na2O2的水溶液中滴入酚酞变红色 Na2O2与水反应生成氢氧化钠 Ⅰ对，Ⅱ错，无 C 金属钠具有强还原性 高压钠灯发出透雾能力强的黄光 Ⅰ对，Ⅱ对，有 D 过氧化钠可为航天员供氧 Na2O2能与CO2和H2O反应生成O2 Ⅰ对，Ⅱ对，有 A．A B．B C．C D．D 综合应用 11．观察是研究物质性质的一种基本方法。某同学将金属钠露置于空气中，观察到下列现象：银白色变灰暗变白色出现液滴变为白色晶体变为白色粉末，根据钠及其化合物的性质分析，下列说法正确的是 A．①发生了氧化还原反应 B．①是因为生成了过氧化钠 C．③是因为碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液 D．④⑤只发生物理变化 12．Na2O2和Na2O是金属钠的两种氧化物，下列有关说法正确的是 A．Na2O2和Na2O均能与水反应，且产物完全相同 B．Na2O2和Na2O均能与盐酸反应 C．等物质的量的Na2O2和Na2O中，钠离子数目之比为2∶1 D．Na2O2和Na2O都可以作为呼吸面具中的供氧剂 13．如图，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，据此判断，下列说法正确的是 A．上述反应不能说明钠比铜活泼 B．将无水CuSO4粉末改为CuSO4溶液，反应现象相同 C．加热且无水条件下，Na可以与CuSO4反应并生成Cu D．上述反应一定不是置换反应 14．分类是学习和研究化学物质的一种科学方法。下列物质的分类正确的是 A．和都属于酸 B．和都属于氧化物 C．和都属于盐 D．KOH和3都属于碱 15．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．钠元素只能以化合态形式存在于自然界中 C．实验室取金属钠可用药匙 D．钠元素在自然界中主要以NaCl的形式存在 拓展培优 16．按要求回答下列问题。 (1)已知由金属钠制得氧化钠，可用多种方法： a．；b．；c．。 ①在上述三种方法中，最好的方法是 (填序号)，原因是 。 ②上述反应c中NaNO2作 剂。 (2)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(注：Na2O2可以与H2O、CO2反应)。 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接口的标号字母(a、b……)顺序： 。 空气进入_______，_______接_______，_______，接_______，_______接_______。 ③装置Ⅱ的作用为 。 ④操作中通空气和加热的顺序为 。 17．如图所示为两个实验装置(铁架台等辅助仪器已略去)。 回答下列问题： (1)实验甲在加热过程中能观察到有白色沉淀生成的是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)烧杯，该烧杯中发生反应的离子方程式是 ，通过实验甲可比较出 (填“”或“”)较稳定。 (2)实验乙用来验证与的反应，观察到的实验现象：包有的棉花燃烧。写出与发生反应的化学方程式 ，棉花燃烧说明该反应的特点是 。 (3)取10.0g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物加热，将生成的通入足量澄清石灰水中完全吸收，测得生成沉淀4.0g。则原混合物中碳酸钠的质量分数为 。 18．过氧化钠是重要的化工原料，具有多种用途。 (1)过氧化钠是 色固体。 (2)过氧化钠可用作呼吸面具、潜水艇的供氧剂，写出和反应的化学方程式： ，反应中转移的电子总数为 个。 (3)某实验小组通过如图所示实验，探究与水的反应，下列说法正确的是_______。 A．②中的大量气泡主要成分是氢气 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强氧化性物质造成的 D．⑤中的主要作用是降低了水中氧气的溶解度 (4)具有强氧化性，与反应能生成硫酸钠，写出反应的化学方程式： 。 19．某同学为了探究钠单质与盐的反应，进行了以下两个实验： 实验一：将一块钠投入CuSO4溶液中，实验现象为钠立即熔为小球，并浮在水面四处游动，伴有嘶嘶的声响，同时溶液中有蓝色沉淀生成。 实验二：如图，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。 (1)请解释实验一中现象并写出有关化学方程式 。 (2)请解释实验二中，是否发生了置换反应？上述反应能否证明钠可以从CuSO4溶液中置换出铜？能否说明钠比铜活泼 ？ 20．钠跟水反应的过程如下图所示，②中钠熔化成小球的原因是 ，③中加入酚酞试液后观察到的现象是 。试写出钠与水反应的化学方程式 ，分析此实验说明金属钠具有很强的 。(填还原性或氧化性) 学科网（北京）股份有限公司 $$