第1章 第2节 第1课时 研究物质性质的基本方法 （Word教参）-【新课程学案】2025-2026学年高中化学必修第一册（鲁科版）

本讲义聚焦“研究物质性质的方法和程序”核心内容，先系统梳理观察、实验、分类、比较等基本方法，再以钠及其化合物为实例，通过“方法介绍—实验探究—性质总结”的学习支架，构建从方法到具体物质性质的认知脉络。 资料以实验驱动学习，如钠与水反应的现象观察、过氧化钠“滴水点火”魔术实验，培养科学探究与实践能力。通过比较钠与氧气不同条件下的反应、氧化钠与过氧化钠性质，发展科学思维，实验安全提示（如剩余钠放回原瓶）渗透科学态度。课中辅助教师开展探究活动，课后题点训练助力学生查漏补缺。

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 新知探究(一)——研究物质性质的基本方法 1.研究物质性质的基本方法 观察法 含义 是一种有计划、有目的地运用感官考察研究对象的方法 方法 可以直接观察也可以借助仪器观察 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 步骤 实验前 明确实验目的、实验用品和实验方案等 实验中 仔细观察实验现象,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预测 比较法 认识各种物质性质之间的异同与内在联系 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假说和模型的方法。 [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。 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:选B　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.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 (　 ) ①假说法 ②实验法 ③分类法 ④比较法 A.①② B.②④ C.③④ D.①④ 解析:选B　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:选C　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。 新知探究(二)——钠的性质 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,用滤纸吸干表面的煤油,在干燥玻璃片上用小刀切下一小块金属钠,观察钠块的切面 结论 颜色 状态 硬度 银白色 固体 软 (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 钠的密度比水小 熔 熔成闪亮的小球 钠的熔点低且反应放热 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 反应生成碱性物质 实验结论 钠与水反应剧烈,生成NaOH和氢气,化学方程式是2Na+2H2O==2NaOH+H2↑ 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 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 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 　　[典例]　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为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%。 [答案]　B |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 解析:选D　钠是活泼金属,钠在自然界中都以化合物的形式存在,A项错误;四氯化碳的密度比钠大,不能用来保存钠,B项错误;实验室中用镊子取用钠,C项错误;取用后剩余的钠必须放回原试剂瓶中,D项正确。 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:选C　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.(2025·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:选D　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:选D　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.某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物,设计如图装置(夹持装置省略)。首先在U形管内加入少量煤油和几粒钠块,再从U形管高端加入水(含有酚酞),赶出空气,一段时间后加热铜丝。 根据反应中观察到的现象,回答下列问题: (1)金属钠的变化现象__________________________________________________________________。　 (2)U形管中溶液的颜色___________________________________________________,说明有　　　　生成。  (3)铜丝的变化现象________________________________________________________________,说明有　　　　生成;若去掉后面的装置,简述检验气体的方法___________________________________________________。  (4)若a g钠与b g水完全反应,则该溶液溶质的质量分数是　　　　　　　　　　　。  解析:钠位于水和煤油界面处,与水发生反应:2Na+2H2O==2NaOH+H2↑,生成的H2与CuO发生反应:H2+CuOCu+H2O。钠与水反应生成NaOH溶液: 2Na+2H2O==2NaOH+H2↑ 2×23 2×40 2 a g g g 则ω(NaOH)=×100%=×100%。 答案:(1)在水和煤油的界面处逐渐变小并上下跳动　(2)右侧从上到下逐渐由无色变为红色　NaOH　(3)由黑色变红色　H2　先检验气体纯度,再在导管口处点燃气体,有淡蓝色火焰产生　(4)×100% 题点(三)　钠与氧气的反应 6.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:选C　根据钠在氧气中燃烧的现象可知①④⑤正确。 7.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:选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。 新知探究(三)——氧化钠与过氧化钠的性质 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↑ 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) [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:选C　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:选A　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 解析:选B　过氧化钠和氧化钠长期置于空气中,最终都生成碳酸钠,故A正确。过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,均不属于化合反应;氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠,氧化钠和水反应生成氢氧化钠,均属于化合反应,故B错误。过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,氧化钠和水反应生成氢氧化钠,故C正确。Na2O2具有强氧化性,具有漂白作用,是漂白剂,而Na2O与酸反应生成盐和水,氧化钠是一种碱性氧化物,故D正确。 4.某兴趣小组欲探究:①干燥的CO2不与Na2O2反应;②有水条件下,CO2才能与Na2O2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;充分反应后,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,后加热的目的是排除装置内的空气 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:选D　先滴加稀盐酸,利用产生的CO2排出装置内的空气,防止空气中O2对实验产生影响,A正确;石灰石与稀盐酸反应制取的CO2中混有HCl,饱和NaHCO3溶液的作用是除去CO2中的HCl,防止HCl对实验产生干扰,B正确;试剂X是浓硫酸,打开K2,关闭K1时,含水蒸气的CO2进入Na2O2,打开K1,关闭K2时,干燥CO2进入Na2O2,可达到预期目的,C正确;反应产生的O2与Cu加热时反应生成CuO,铜丝由红色变为黑色,D错误。 题点(二)　钠的氧化物的有关计算 5.在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5 g和足量的Na2O2,用电火花引燃,使其恰好完全反应,Na2O2增重7.5 g,则原混合气体中O2的质量分数是 (　 ) A.54.5% B.40% C.36% D.33.3% 解析:选A　CO2、H2O与固体Na2O2反应后,固体增重的质量即为CO、H2的质量,可得混合气体中m(O2)=16.5 g-7.5 g=9.0 g,ω(O2)=×100%≈54.5%。 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 解析:选A　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,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] 一、选择题 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:选A　该同学采用了实验的方法。 2.(2025·青岛高一期中)下列关于金属钠的说法错误的是 (　 ) A.钠是一种银白色金属,通常保存在煤油中 B.钠与水反应时浮在水面上并且四处游动 C.钠在空气中加热会生成白色过氧化钠 D.钠与熔融的TiCl4制取钛的反应属于置换反应 解析:选C　钠为银白色固体,密度大于煤油,易与空气中的氧气和水反应,通常保存在煤油中,可以隔绝空气,故A正确;钠密度小于水,与水反应生成氢气,所以看到钠与水反应时浮在水面上并且四处游动,故B正确;钠在空气中加热会生成淡黄色过氧化钠,故C错误;钠性质活泼,与熔融的TiCl4制取钛的反应属于置换反应,故D正确。 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:选D　过氧化钠可与CO2和水蒸气反应产生氧气,可用做供氧剂。 4.(2025·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 (　 ) 解析:选A　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。 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 解析:选B　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。 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 解析:选C　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。 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 解析:选C　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。 8.钠与水反应的微型化实验装置如图所示,已知四氯化碳的密度比钠大,下列说法正确的是 (　 ) A.微型化实验现象不明显 B.反应后试管中的液体分层,下层呈红色 C.肥皂液的作用是液封,防止外界空气进入装置 D.若将煤油换成四氯化碳,对实验不会产生影响 解析:选B　滴有酚酞的水与钠反应生成NaOH和氢气,溶液变红色,产生气泡,现象明显,故A错误;煤油密度比水小,反应后生成NaOH使酚酞变红,试管下层显红色,故B正确;金属Na的密度比煤油大,煤油已经起到隔绝氧气的作用,肥皂泡的作用是收集H2,故C错误;已知CCl4的密度比钠大,钠在四氯化碳的上层,与空气接触,对实验有影响,故D错误。 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 解析:选A　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。 10.(2025·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 解析:选A　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。 11.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 解析:选C　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。 12.实验室验证钠能与二氧化碳发生反应,并确定其产物的装置如图所示(已知:PdCl2溶液遇CO能产生黑色的Pd)。下列说法错误的是 (　 ) A.装置①的仪器可以制取H2 B.装置⑤中澄清石灰水变浑浊后,再点燃酒精灯 C.装置②③中分别盛装饱和Na2CO3溶液、浓H2SO4 D.装置⑥中有黑色沉淀生成,发生的反应是PdCl2+CO+H2O==Pd↓+CO2+2HCl 解析:选C　装置①为固体和液体不加热反应制备气体的装置,锌和稀硫酸反应制氢气可以用装置①,A正确;金属钠易与空气中的氧气、水蒸气等发生反应,实验之前,应用二氧化碳气体排尽装置中的空气,当装置⑤中澄清石灰水变浑浊后,说明空气已排净,再点燃酒精灯,可排除氧气、水蒸气等对钠与二氧化碳反应的干扰,B正确;装置①中反应产生的二氧化碳气体中含有氯化氢和水蒸气,碳酸钠溶液可与二氧化碳反应,故装置②中不能用饱和碳酸钠溶液,C错误;根据题给信息可知,PdCl2溶液与CO发生氧化还原反应生成黑色的Pd、二氧化碳和氯化氢,D正确。 13.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 (　 ) 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H2O2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 解析:选D　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正确;过氧化氢具有氧化性,可以使酚酞褪色,故D错误。 二、非选择题 14.(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。 (1)请写出①②步转化的化学方程式。 ①___________________________________________________________________________________。 ②_________________________________________________________________________________。 (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_____________________________________, _______________________________。  解析:(1)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。 (2)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↑。 答案:(1)①4Na+O2==2Na2O ②Na2O+H2O==2NaOH (2)①Na2O2　②2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2 2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑ 15.(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。  (2)写出Na2O2和H2O反应的化学方程式:_______________________________________________。  (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________________________________________________。  (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:(1)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。(3)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。(4)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。 答案:(1)该反应放热　 (2)2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑ (3)①将导管q放入水槽中,反应过程中有气泡冒出 ②将带火星的木条靠近导管口p处,木条复燃 (4)MnO2　有无色的气体放出,该气体能使带火星的木条复燃 16.(16分)(2025·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:____________________________。  (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)。  (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。  解析:(1)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↑。(2)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。(4)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。 答案:(1)2Na+2H2O==2Na++2OH-+H2↑ (2)2Na+O2Na2O2　淡黄色　(3)Na2CO3 (4)①2NaN32Na+3N2↑　②置换 学科网（北京）股份有限公司 $$