第1章 第2节 第1课时 研究物质性质的基本方法（教用Word）-【金榜题名】2025-2026学年高一化学必修第一册高中同步学案（鲁科版）

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 学习目标 核心素养 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.了解科学探究过程包括提出问题和假设、设计方案、实施实验、获取证据、分析解释和建构模型、形成结论及交流评价等核心要素。 3.能根据典型金属钠与氧气的反应，分析金属与非金属反应的实质。探究金属钠暴露在空气中发生的变化，探究金属钠与水、酸、碱和盐的反应情况。 1.通过对Na的性质的研究，了解研究物质性质的常用方法和基本程序，注意观察法的含义。 2.通过实验探究，学习钠单质及其化合物的性质。 知识点一　利用研究物质性质的基本方法认识钠的性质 一、研究物质性质的基本方法 1．研究物质的性质有观察、实验、分类、比较等方法。 2．观察法 (1)定义：有计划、有目的地运用感官考察研究对象的方法。 (2)范围：用肉眼看、用鼻子闻、借助仪器观察等。 二、金属钠的性质、用途及保存 1．物理性质 颜色 状态 硬度的 相对大小 密度的 相对大小 熔点的 相对高低 银白色 块状 固体 小 比水小 低 2.化学性质 (1)钠与水(含酚酞)反应 ①现象分析 ②反应的化学方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。 (2)钠与氧化反应 实验操作 实现现象 实验结论 银白色金属光泽的切面在空气中表面很快变暗 常温下钠与O2发生反应： 4Na＋O2 ===2Na2O 续表 钠先熔化为闪亮的小球，然后燃烧，火焰呈黄色，最后生成淡黄色固体 加热时钠与O2的反应为2Na＋O2 Na2O2 3.钠的用途 (1)工业上用钠冶炼金属。 (2)Na­K合金在常温下呈液态，可用作原子反应堆的导热剂。 (3)制作高压钠灯。 4．钠的保存 实验室中少量的金属钠保存在煤油中。 [互动探究] 1．写出钠与水反应的化学方程式，钠与水反应的实质是什么？ 提示　钠与水反应的化学方程式是2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，由此可知，钠与水反应的实质是钠与水中的氢离子发生了置换反应。 2．结合钠的物理性质分析，把一小块钠投入到滴有酚酞溶液的水中可能出现的反应现象是什么？ 提示　由于钠是很活泼的金属，且密度小于水，故可能出现的现象是钠浮在水的表面，剧烈反应，且能使滴有酚酞溶液的水变红色。 3．把钠投入到盐酸中，同钠与水的反应相比，哪一个更剧烈？ 为什么？ 提示　钠与盐酸的反应比与水的反应更剧烈，因为盐酸中的氢离子浓度比水中的大。 4．将金属钠放入CuSO4溶液中会产生蓝色沉淀，试解释其原因。 提示　钠放入硫酸铜溶液中，钠先与水反应，生成的氢氧化钠再与硫酸铜发生复分解反应生成氢氧化铜。 1．钠与水(滴有酚酞溶液)反应的现象及原因 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 2.钠与酸的反应 钠与酸反应时先与酸中的H＋反应，如2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑，如果钠过量，与酸反应后再与水反应。 3．钠与盐反应 (1)与盐溶液反应：钠不能从盐溶液中置换出金属活动顺序表中排在钠后面的金属。钠放入盐溶液中，先与水反应生成氢氧化钠和氢气，然后考虑生成的氢氧化钠是否再继续与盐发生反应。 (2)与熔融状态的盐反应：在熔融状态下，金属钠能将不活泼金属从熔融态盐中置换出来，如：4Na＋TiCl44NaCl＋Ti。 　为探究钠的部分性质，设计实验操作如下： ①向如图所示的试管中加入苯(已知苯的密度为0.86 g·cm-3，苯不溶于水) ②按住橡皮塞，拔出大头针，使Na(密度为0.97 g·cm-3)落入苯中(钠与苯不反应) ③从长颈漏斗中加入MgCl2溶液(密度约为1 g·cm-3)下列说法中正确的是(　　) A．把MgCl2溶液加入苯中，MgCl2溶液在上层 B．钠一直停留在苯层不发生反应 C．Na在MgCl2溶液与苯的界面处反应，并上下跳动直至消失，下层有白色沉淀产生 D．Na在MgCl2溶液底部四处游动，MgCl2溶液中有白色沉淀产生 思路点拨：从密度角度分析，可知Na在苯与MgCl2溶液的界面处；从化学反应的角度分析，体系中存在Na与H2O、NaOH与MgCl2的两个化学反应。 解析：选C　MgCl2溶液的密度大于苯的，分层后MgCl2溶液在下层，A选项错误；Na的密度介于苯和MgCl2溶液之间，故Na在MgCl2溶液与苯的界面处与水反应，生成的H2附着在Na表面，在H2逸出的过程中带动Na上浮至苯层，H2逸出后，Na在重力作用下又回到界面处，故可观察到Na上下跳动直至消失，又因为钠与水反应生成的NaOH与MgCl2反应生成Mg(OH)2，故下层有白色沉淀产生，C选项正确，B、D选项错误。 自学检测 1．将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中，反应后溶液质量减轻的是(　　) A．HCl　　　　　　　　　　B．K2SO4 C．NaOH D．CuSO4 解析：选D　对于A、B、C项都是消耗Na，产生H2，2Na→H2↑，投入46 g Na，放出2 g H2，溶液质量均量加。对于D项，钠首先与H2O反应，生成NaOH放出H2，然后NaOH与Cu2+生成Cu(OH)2沉淀，反应方程式为2Na＋2H2O＋CuSO4===Na2SO4＋Cu(OH)2↓＋H2↑，由方程式可以看出，溶解46 g Na，生成98 g沉淀和2 g H2，溶液质量减少54 g。 知识点二　比较法认识氧化钠与过氧化钠 1．氧化钠 (1)物理性质：①颜色白色；②状态：固体。 (2)化学性质：氧化钠是碱性氧化物，能与水(①)、酸性氧化物(②如CO2)、酸(③如HCl)等发生反应。写出序号所代表反应的化学方程式： ①Na2O＋H2O===2NaOH ②Na2O＋CO2===Na2CO3 ③Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O 2．过氧化钠 (1)物理性质：①颜色：淡黄色；②状态：固体粉末。 (2)化学性质 ①与水反应 [实验现象及结论] 实验现象 实验结论 产生气泡且能使带火星的木条复燃 气体为氧气 试管壁发热 反应放出热量 反应后溶液变红 有碱生成 酚酞变红后，溶液颜色又褪去 Na2O2具有 强氧化性 化学方程式 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ ②与二氧化碳反应(化学方程式) 2Na2O2＋2CO2===2Na3CO3＋O2。 ③用途：作供氧剂和漂白剂。 3．物质结构的研究方法 (1)假说 ①概念：以已有事实材料和科学理论为依据，面对未知事实或规律所提出的一种推测性说明。 ②意义：假说提出后需得到实践的证实，才能成为科学理论。 (2)模型 ①概念：以客观事实为依据建立起来的，对事物及其变化的简化模拟。 ②分类 [互动探究] 1．从元素化合价和构成微粒方面分析Na2O和Na2O2的结构有什么不同？ 提示：Na2O中的氧元素是－2价，由Na＋和O2-构成，Na2O2中的氧元素是－1价，由Na＋和O构成。 2．钠着火时能否用水和泡沫灭火器灭火？为什么？ 提示：不能，因为钠着火生成Na2O2，与H2O和CO2均能反应生成助燃的O2，且钠与H2O反应还能生成易燃的H2。 3．试根据Na2O2与H2O的反应，推测其与盐酸的反应并写出化学方程式。 提示：Na2O2与盐酸的反应可看作N2O2先与H2O反应，然后生成的NaOH再与盐酸发生中和反应，由此推知，Na2O2与盐酸反应生成NaCl和O2，其反应的化学方程式为2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑ 化学式 Na2O Na2O2 颜色、状态 白色固体 淡黄色固体粉末 氧元素的 化合价 －2价 －1价 阴阳离子 及个数比 O2-∶Na＋为 1∶2 O∶Na＋为1∶2 生成条件 常温下缓慢氧化 燃烧 续表 化 学 性 质 与H2O 反应 Na2O＋H2O ===2NaOH 2Na2O2＋2H2O=== 4NaOH＋O2↑ 与CO2反应 Na2O＋CO2=== Na2CO3 2Na2O2＋2CO2=== 2Na2CO2＋O2 与盐酸反应 Na2O＋2HCl ===2NaCl＋H2O 2Na2O2＋4HCl=== 4NaCl＋2H2O＋O2↑ 主要用途 用于制取 Na2O2、NaOH等 用作强氧化剂、漂白剂、消毒剂和供氧剂 转化 2Na2O＋O22Na2O2 [点睛] 宏观辨识和微观探析：过氧化钠结构及性质的正确认识 (1)Na2O2中的阴离子是O，不是O，也不是O2-。 (2)Na2O2中的氧为－1价，既可被氧化也可被还原，与水、CO2发生反应时，其既是氧化剂又是还原剂。 (3)Na2O2不是碱性氧化物，因其与酸反应时除生成盐和水之外，还有氧气生成。 (4)Na2O2与其他物质反应时不一定都产生O2，如Na2O2＋SO2===Na2SO4。 　(源于教材P11活动探究)下列关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是(　　) A．利用加热法可除去Na2O中少量的Na2O2杂质 B．Na2O和Na2O2均为白色固体 C．将Na2O与Na2O2分别投入滴有酚酞的水中，二者现象相同 D．含等质量钠元素的Na2O与Na2O2固体，加入等量且足量水中充分反应后所得溶液中溶质的质量分数相等 解析：选D　加热时Na2O与O2反应生成Na2O2，无法除去Na2O中少量的Na2O2杂质，A选项错误；Na2O2为淡黄色固体，B选项错误；Na2O使含酚酞的水变红，Na2O2使含酚酞的水变红后又褪色，C选项错误；由Na2O＋H2O===2NaOH，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑可知，钠元素的质量相同时，生成的溶质(NaOH)质量相同，且反应后溶液的质量相同，故最终所得溶液中溶质的质量分数相等。 自学检测 2．下列关于Na2O与Na2O2的叙述正确的是(　　) A．Na2O与Na2O2均可与盐酸反应产生氢气 B．Na2O与Na2O2分别与CO2反应的产物完全相同 C.Na2O与H2O的反应为化合反应，而Na2O2与H2O的反应为置换反应 D．在呼吸面具中，Na2O2常作供氧剂，而Na2O不能 解析：选D　Na2O与Na2O2均可与盐酸反应，但均无氢气生成，A项错误；Na2O与CO2反应的产物为碳酸钠，Na2O2与CO2反应的产物除碳酸钠外，还有O2，B项错误；Na2O2与H2O的反应不是置换反应，C项错误；Na2O2与水、CO2均能反应生成O2，常作供氧剂D项正确。 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 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错误；观察时可以通过视觉、触觉、听觉、嗅觉等来进行，不只是通过视觉来进行，B错误；观察的目的是通过现象得出本质性结论，C正确；观察可以借助仪器进行，从而提高观察的灵敏度，D错误。 2．把一块钠投入预先滴入2～3滴紫色石蕊试液的水溶液中，可观察到的现象正确的一组为(　　) ①钠沉到水下面；②钠浮在水面上，四处游动；③钠熔成闪亮的小球，听到滋滋的响声；④溶液变红；⑤溶液变蓝 A．①③④　　　　　　　B．②③⑤ C．①③⑤ D．②③④ 解析：选B　钠的密度小于水，会浮在水面上，钠和水剧烈反应能生成氢气，生成的氢气使钠四处游动，①错误，②正确；钠和水反应放出大量的热，钠的熔点较低，放出的热量使钠熔成小球，生成氢气的速率快，反应剧烈，故听到滋滋的响声，③正确；钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，溶液呈碱性，则石蕊溶液变蓝色，④错误，⑤正确。 3．某同学按如图所示实验装置进行钠跟水反应的实验，据此判断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．若用苯或酒精来代替煤油，可观察到相同的实验现象 解析：选C　钠的密度大于煤油而小于水，所以钠会沉在煤油底部而漂浮在水面上，不可能在b处液面以下的水中反应，故A、B错误；钠和水反应生成NaOH和H2，管内压强增大，导致左端液面上升，进入长颈漏斗，故C正确；酒精和水互溶，所以不会出现相同的实验现象，故D错误。 4．如图所示的两个实验中，CuSO4溶液和FeCl3溶液较少，Na2O和Na2O2稍微过量。则下列关于实验现象或反应原理的描述不正确的是(　　) A．两支试管中均发生两个化学反应 B．两支试管中均产生有颜色的沉淀 C．两支试管中均有无色气体生成 D．反应后，两支试管过滤后所得溶液均为无色 解析：选C　两支试管中分别发生Na2O、Na2O2与水的反应，均有NaOH生成，继而发生NaOH与盐的反应，均生成沉淀，A项正确；两支试管中分别有Cu(OH)2蓝色沉淀和Fe(OH)3红褐色沉淀生成，B项正确；Na2O与水反应只生成NaOH，无气体生成，C项错误；由于FeCl3、CuSO4与NaOH反应时均被消耗完，故反应后过滤所得的溶液均呈无色，D项正确。 5．如图是一种隔绝空气条件下钠与水反应的实验装置。实验时，先往大试管中加入适量煤油，取绿豆粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞(这时止水夹处于关闭状态)，再通过漏斗加入适量的滴有酚酞的水。回答下列问题： (1)实验前怎样检查该装置的气密性？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)金属钠投入煤油后的现象是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)通过漏斗加入滴有酚酞的水后的现象是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； 反应结束时，漏斗与试管中液面高度的关系是________________________________________________________________________ __________________________________；若将滴有酚酞的水换成硫酸铜溶液，则产生的现象中，不同于原来的实验现象有________________________________________________________________________。 (4)为了获得较纯的气体产物，其操作方法是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)实验前检验该装置气密性的方法：关闭止水夹，向漏斗中加入水，直至漏斗内液面高于试管内液面，持续一段时间后，液面仍保持一定高度差，说明气密性良好。 (2)由于金属钠的密度大于煤油的密度，所以金属钠投入煤油后，钠沉入煤油底。 (3)通过漏斗加入滴有酚酞的水后，金属钠与水剧烈反应，有气泡产生，钠在两种液面间上下跳动，直至消失，下层溶液变红色；反应结束时，由于试管中压强增大，漏斗中的液面高于试管中的液面；若将滴有酚酞的水换成硫酸铜溶液，除了以上现象外，溶液中有氢氧化铜蓝色沉淀生成。 (4)为了获得较纯的气体产物，反应初期打开止水夹，待排出液面上面的空气后再关闭止水夹(或验纯后再收集)。 答案：(1)关闭止水夹，向漏斗中加入水，直至漏斗内液面高于试管内液面，持续一段时间后，液面仍保持一定高度差，说明气密性良好(其他合理答案也可) (2)沉入煤油底部 (3)剧烈反应，产生气泡，钠在两种液面间上下跳动，直至消失，下层溶液变红色　漏斗中液面高于试管中液面　有蓝色沉淀生成 (4)反应初期打开止水夹，待排出液面上面的空气后再关闭止水夹(或验纯后再收集) 学科思想方法 在研究物质的性质时，运用分类的方法，可以对物质及其变化进行预测和研究，总结出各类物质的一般性质与特性。运用比较的方法，找出物质性质的异同，认识物质性质的内在联系。 课时作业(二)　研究物质性质的基本方法 基础达标练 1．下列有关钠的物理性质叙述正确的是(　　) ①银白色金属　②质软，可以用小刀切割　③熔点较低　④密度比水小　⑤热和电的良导体 A．①②④　　　　　　　B．②③⑤ C．①③④ D．①②③④⑤ 解析：选D　将钠放入水中，钠会熔成小球，说明钠的熔点低，钠能浮在水面上，说明其密度比水小，钠是金属，是热和电的良导体，D项正确。 2．某化学兴趣小组的同学，在学习了钠的性质后，用小刀切割了一小块钠，然后放入盛有空气的集气瓶中，充分燃烧后发现瓶壁上有黑色固体附着，下面是该兴趣小组的几点推测，你认为不合理的是(　　) A．黑色固体是碳 B．钠在燃烧时只发生了一个反应 C．钠也可能与二氧化碳发生反应：4Na＋CO22Na2O＋C D．钠保存在煤油中，可能滤纸没有完全吸干煤油，煤油不完全燃烧产生碳 解析：选B　金属钠保存在煤油中，因此金属钠表面沾有煤油，在燃烧过程中，可能是煤油不完全燃烧产生了碳，即黑色固体是碳，A、D正确；金属钠表面沾有煤油，金属钠燃烧时，煤油也燃烧，另外由于金属钠的还原性特别强，故金属钠也能与CO2发生反应：4Na＋CO22Na2O＋C，B错误，C正确。 3．下列关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是(　　) A．溶于水后所得溶液的成分不同 B．均可与CO2、H2O反应产生氧气 C．所含氧元素的化合价均为－2 D．阴阳离子的个数比均为1∶2 解析：选D　Na2O和Na2O2溶于水后所得溶液均为NaOH溶液，A项错误；Na2O与CO2、H2O反应不产生氧气，B项错误；Na2O2中氧元素为－1价，C项错误；Na2O中阴阳离子分别为O2-、Na＋，Na2O2中阴阳离子分别为O、Na＋，个数比均为1∶2，D项正确。 4．一小块钠暴露在空气中一段时间，发生的反应是(　　) ①4Na＋O2===2Na2O ②2Na＋O2===Na2O2 ③Na2O＋H2O===2NaOH ④2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O A．① B．②④ C．①③ D．①③④ 解析：选D　钠暴露在空气中和氧气反应生成氧化钠而变暗，反应的化学方程式为4Na＋O2===2Na2O；生成的氧化钠与水反应生成氢氧化钠，反应的化学方程式为Na2O＋H2O===2NaOH；生成的氢氧化钠在空气中又与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，故D正确。 5．某探究活动的内容如表所示，该活动使用了多种方法研究物质的性质．其中没有涉及的研究方法是(　　) 课题 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)认识条件控制在实验研究中的意义 试剂与 仪器 金属钠、酒精灯、石棉网、铁架台、铁圈 续表 实验 步骤 (1)将切好的金属钠放置在空气中，使其与氧气反应； (2)将金属钠放在石棉网上加热，使其与氧气反应 实验 记录 实验内容 实验现象 金属钠放置在空气中 — 在空气中加热金属钠 — A.实验法 B．观察法 C.分类法 D．比较法 解析：选C　研究金属钠跟氧气的反应，用到的是实验法，故A不选；实验过程中需要用肉眼观察实验现象，用到的是观察法，故B不选；没有分门别类地对物质及其变化进行研究，故C选；采取对比方法研究金属钠在空气中加热和不加热条件下的差异，用到的是比较法，故D不选。 6．下列叙述不正确的是(　　) A.Na2O2是淡黄色固体，Na2O是白色固体，二者都能与水反应生成NaOH B.Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3，Na2O2与CO2发生置换反应生成O2 C.Na和O2在加热时反应生成Na2O2，在常温下反应生成Na2O D.2 g H2充分燃烧后产物被Na2O2完全吸收，则Na2O2固体增重2 g 解析：选B　Na2O2与CO2的反应为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，该反应不是置换反应，故选B。 7．在一定温度下，向饱和的烧碱溶液中放入一定量的金属钠，充分反应后恢复到原来的温度，下列说法正确的是(　　) A.溶液中Na＋数目减少，有H2放出 B.溶液中OH－浓度增大，有H2放出 C.溶液中Na＋浓度增大，有H2放出 D.溶液中OH－浓度增大，有O2放出 解析：选A　钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，反应消耗水，饱和的烧碱溶液中有NaOH析出，但所得溶液仍为NaOH饱和溶液，温度不变，故溶液中的钠离子和氢氧根离子的浓度不变，但因溶液体积减少，故钠离子和氢氧根离子的数目减少，故选A。 8．将一小块钠投入盛有5 mL饱和石灰水的试管中，不可能观察到的现象是(　　) A.钠熔化成闪亮的小球 B.钠在液面上四处游动 C.溶液底部有银白色物质生成 D.溶液变浑浊 解析：选C　A．钠与水反应放出大量的热，使钠熔成小球；B.钠的密度小于水的密度，故一定小于饱和石灰水的密度，所以会浮在液面上，钠与水反应生成的氢气使小球在液面上四处游动；C.钙的活动性强于钠，且钠、钙都易与水反应生成碱，所以钠不可能置换出钙，故看不到银白色物质生成；D.因为反应消耗了水，且反应放热，所以饱和溶液中会有部分溶质析出而导致溶液变浑浊。 9．对于反应：TiCl4＋4Na4NaCl＋Ti，下列说法不正确的是(　　) A.该反应既属于置换反应，也属于氧化还原反应 B.该反应可以用来冶炼金属 C.该反应的条件是TiCl4为熔融状态或在水溶液中 D.该反应说明钠的金属活泼性比钛强 解析：选C　反应的特征是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，为置换反应，元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，故A正确；反应可用于制备Ti，故B正确；因Na较活泼，能与水反应，故该反应不能在水溶液中进行，故C错误；该反应为置换反应，可说明钠的金属活泼性比钛强，故D正确。 10．某实验小组对中学课本中可生成氢气的反应进行了研究，总结出两个可以生成H2的反应：①Zn＋盐酸；②Na＋水。为点燃验纯后的上述两个反应生成的H2，他们设计了图示装置。请回答下列问题： (1)写出Na与H2O反应的化学方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)实验小组在点燃用上述装置制得的H2时，实验①获得成功，实验②却失败了。他们分析认为失败的原因是Na与H2O的反应速率太快，Na的用量太少。于是他们准备增加钠的用量，可老师说太危险，你认为产生危险的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)实验小组查阅资料得知，钠、煤油、水的密度分别为0.97 g·cm-3、0.8 g·cm-3、1.00 g·cm-3，并据此对实验进行改进，在改进后的实验中H2的生成速率减慢，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)钠是活泼金属，能与水发生反应，化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。 (2)Na与H2O反应的产物是NaOH和H2，反应剧烈，并放出大量的热，氢气是可燃性气体，可能与氧气混合发生爆炸。 (3)由于ρ(煤油)＜ρ(钠)＜ρ(水)，故钠块放入后将落在煤油和水的界面上，钠与水反应，有氢气生成，氢气推动钠块上浮脱离水面，当氢气逸出后，钠块又下沉到煤油与水的界面上与H2O继续发生反应，重复发生上述现象，使Na与H2O的反应速率减慢。 答案：(1)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ (2)钠与水反应放出大量的热，会使试管内H2与O2的混合气体发生爆炸 (3)钠的密度比水的小，比煤油的大，落在煤油与水的交界处。钠与H2O反应产生的H2使钠浮起，脱离水面，反应停止；当钠表面的H2逸出，钠又下沉到煤油与水的界面上，与水反应，如此反复，减慢了Na与H2O的反应速率 能力提升练 11．将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体产生，又有沉淀产生的是(　　) ①MgSO4溶液　②NaHCO3溶液 ③Na2SO4溶液　④饱和澄清石灰水 ⑤Ca( HCO3)2溶液　⑥FeCl3溶液 ⑦NH4Cl溶液 A.①③④⑤ B．②⑤⑥⑦ C.①④⑤⑥ D．全部 解析：选C　题给几种物质中金属钠均先与水发生反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋ H2↑，①中Mg2+＋2OH－===Mg(OH)2↓；②中NaHCO3 ＋NaOH===Na2CO3＋H2O，生成的Na2CO3溶解度大于NaHCO3，故不会产生沉淀；③中Na2SO4与NaOH不反应，没有沉淀生成；④中反应消耗水，溶液温度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，析出Ca(OH)2沉淀；⑤中Ca2+＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O；⑥中Fe3+＋3OH－===Fe(OH)3↓；⑦中只产生气体，没有沉淀生成。 12．若将4.6 g钠块置于过量O2中燃烧后，生成了7.2 g固体物质．则下列推断合理的是(　　) A.钠在燃烧前未被氧化 B.钠在燃烧前已有部分被氧化 C.生成物中只有过氧化钠 D.生成物中只有氧化钠 解析：选B　若4.6 g Na完全转化为Na2O2，则生成固体的质量为7.8 g，现反应后固体质量为7.2 g，说明其中含有Na2O，由于Na燃烧的产物为Na2O2，故在燃烧前钠块中就含有Na2O，说明Na燃烧前已部分被氧化。 13．若m g Na在足量氯气中燃烧，生成固体的质量为(m＋3. 55)g，则m g Na与氧气反应，生成固体的质量为(　　) ①(m＋0.8)g　②(m＋1)g　③(m＋1.2)g ④(m＋1.6)g　⑤(m＋1.4)g A.仅①④ B．仅①⑤ C.仅③④ D．①②③④⑤ 解析：选D　由题中数据可知，Na的质量为2.3 g，物质的量为0.1 mol，故m g Na与O2反应可能生成(m＋0.8)g Na2O，也可能生成(m＋1.6)g Na2O2，或生成Na2O和Na2O2的混合物，即固体的质量在(m＋0.8)g与(m＋1.6)g之间。 14．现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2，可利用的装置如图所示。回答下列问题(注：Na2O2可以与H2O、CO2发生反应)： (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……)，各仪器接口的连接顺序是空气进入________，________接________，________接________，________接________(填字母序号)。 (3)装置Ⅱ的作用为________________________________________________________________________。 (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的过程中，要避免生成的Na2O2与空气中的水蒸气和二氧化碳发生反应，在制取过程中导入空气时要除去这两种杂质，且最后要防止外界空气中的水蒸气和二氧化碳进入反应装置。 答案：(1)氢氧化钠溶液　吸收导入的空气中的二氧化碳 (2)Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ　h　g　f　e　a　b　c (3)防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置Ⅰ (4)先通一段时间的空气后再加热装置Ⅰ 15．过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体，能与水反应，常用在呼吸面具和潜水艇里作为氧气的来源，还可用作熔矿剂，使某些不溶于酸的矿物分解。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。 请回答： (1)由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.________________________________________________________________________。 (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的实验方法是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； ②用以验证结论b的实验方法是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)脱脂棉能燃烧除了有氧气外，必须要达到其着火点，据此可判断该反应在反应过程中放出热量。 (2)温度升高，容器内气体会膨胀，因此，将导管q浸入水中，反应过程中导管口有气泡冒出。 答案：(1)反应放热 (2)①将带火星的木条靠近p处，木条复燃，证明有氧气生成 ②将q连导管后插入水中，有气泡冒出，证明反应放热 学科网（北京）股份有限公司 $$