1.2 研究物质性质的方法和程序 第1课时(讲义)化学鲁科版必修第一册
2026-07-21
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学鲁科版必修 第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第2节 研究物质性质的方法和程序 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 化学科学的特点和化学研究基本方法 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.65 MB |
| 发布时间 | 2026-07-21 |
| 更新时间 | 2026-07-21 |
| 作者 | 水木清华化学工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-07-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58910072.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦研究物质性质的方法及钠、氧化钠、过氧化钠的性质,以“方法指导-钠的性质探究-氧化物比较”为脉络,构建从观察、实验等方法到具体物质性质学习的支架。
资料通过实验现象分析(如钠与水反应浮熔游响红)、随学随练及拓展比较表,培养科学探究与实践能力和科学思维,课中助教师引导学生证据推理,课后学生可借练习题和对比表巩固知识,查漏补缺。
内容正文:
第一章
认识化学科学
第二节 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
课标要点
1.具有较强的问题意识,能提出化学探究问题,能作出预测和假设。能依据实验目的和假设,设计解决简单问题的实验方案,能对实验方案进行评价。
2.能预测物质的某些性质,并进行实验验证。
3.能列举、描述、辨识含有钠元素的典型物质重要的物理和化学性质及实验现象。能用化学方程式正确表示含有钠元素的典型物质的主要化学性质。
学习重难点
重点:
1.钠及其氧化物、过氧化钠的性质。
2.钠及其氧化物、过氧化钠相关实验的现象分析、方程式规范书写。
难点:1.过氧化钠的性质及其应用。
知识点 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 的方法。
(2)常见的观察法
常见观察法
2.实验法
通过实验来验证对物质性质的 或 物质未知的性质。
3.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 。
4.比较法
运用比较的方法,可以找出各类物质性质间的 ,认识物质性质间的 。
5.研究物质性质的其他方法
除了研究物质性质的基本方法外,在进行化学研究时还会用到假说和模型的方法。在已有事实和科学理论的基础上,科学工作者往往通过提出假说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,通过建构模型对物质或物质的变化进行简化模拟。假说和模型具有解释性功能和预见性功能,但是所做的预测或说明是否正确还需要通过实验来验证。
随学随练
1.下列关于研究物质性质的方法的描述正确的是( )
A.观察法只能通过视觉来完成
B.将NaCl固体放入水中,从而获取NaCl的某些性质,这只涉及实验法
C.银、铁、铜、锌等均为金属,具有金属光泽和导电性,这是物质性质研究方法中的比较法
D.研究物质的性质时,往往同时采用观察、实验、分类、比较等方法中的多种方法
2.在研究钠的性质时:将一粒金属钠和一块铜片分别盛在表面皿中,来研究它们在空气中的稳定性。本实验采用的研究方法是( )
①假说法 ②实验法 ③分类法 ④比较法
A.①②③④ B.①③
C.②④ D.①②
知识点 金属钠的性质探究
1.钠的物理性质
(1)观察目的:认识金属钠的状态、颜色、硬度,密度的 及熔点的 。
(2)观察内容:试剂瓶中的金属钠及钠块切面。
(3)观察记录
状态
颜色
光泽
硬度
密度
熔点
固体
2.钠与水的反应
实验步骤
实验现象
现象分析
钠浮在水面上
钠的密度比水小
钠熔化成闪亮的小球
钠的熔点低,反应放出热量
小球在水面上四处游动,最后完全消失
反应产生的气体推动小球运动
与水反应发出“嘶嘶”响声
钠与水反应产生气体
反应后溶液变为红色
反应生成碱性物质
实验结论
常温下,钠与水剧烈反应,生成NaOH和H2,反应的化学方程式为2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
3.钠与氧气反应
(1)实验目的
a.探究金属钠与氧气的反应。
b.认识条件控制对于实验研究的意义。
(2)实验用品
金属钠、酒精灯、坩埚、三脚架、泥三角、坩埚钳、镊子、小刀、玻璃片、滤纸、火柴。
(3)实验方案
a.将切好的钠放置到空气中,观察现象。
b.将一小块金属钠放入坩埚中加热,观察现象。
(4)实验过程
步骤1:金属钠放置到空气中
实验现象:新切开的钠具有 的金属光泽,在空气中 。
实验结论:在常温条件下,4Na+O2===2Na2O(白色固体)。
步骤2:金属钠在空气中加热
实验现象:钠先熔化成小球,然后 ,火焰呈黄色生成 固体。
实验结论:在加热或点燃条件下,2Na+O2Na2O2(淡黄色固体)。
4.钠的用途
随学随练
1.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.打开右端橡胶塞,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
2.下列关于钠的说法中不正确的是( )
A.金属钠和氧气反应,条件不同,产物不同
B.大量的钠着火时可以用沙子扑灭,少量的钠应保存在煤油中
C.将一小块钠投入装有氯化镁溶液的试管里,钠熔成小球并在液面上游动
D.将一小块钠投入装有硫酸铜溶液的试管里,试管底部有红色物质生成
知识点 氧化钠与过氧化钠(重点)
1.氧化钠
(1)物理性质: 。
(2)阴、阳离子个数比为1∶2(氧元素显-2价)。
(4)用途:制取Na2CO3。
2.过氧化钠的性质
(1)物理性质: 。
(2)阴、阳离子个数比为1∶2(氧元素显-1价)。
(4)用途:供氧剂、漂白剂。
3.Na2O2与H2O、CO2的反应
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
(1)Na2O2中氧的化合价为-1,在两个反应中Na2O2的作用是既做氧化剂又做还原剂,从电子转移角度分析,每生成一分子氧气转移2个电子。每消耗一个Na2O2转移1个电子。
(2)从化学方程式的计量数分析可知,无论是CO2、H2O还是二者的混合物,与足量的Na2O2反应时,参与反应的CO2或H2O与放出O2的分子个数之比均为2∶1。
4.Na2O2与CO2、H2O反应的质量关系
(1)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 Δm(2CO)
2×78 2×44 2×106 2×28
固体增加2个碳原子和2个氧原子,固体增加的质量相当于与CO2等分子数的CO的质量。
(2)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ Δm(4H)
2×78 2×18 4×40 2×2
固体增加4个氢原子,固体增加的质量相当于与H2O等分子数的H2的质量。
随学随练
1.Na2O和Na2O2在下列哪些性质上是相同的( )
A.Na2O和Na2O2中氧元素化合价
B.与盐酸反应所观察到现象
C.长期放置在空气中的最终产物
D.与水反应后滴加酚酞溶液所观察到的现象
2.下列叙述中不正确的是( )
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.钠投入盐酸中,钠先与水反应
C.将钠投入滴有紫色石蕊溶液的水中,溶液变为蓝色
D.2 g H2充分燃烧后产物被Na2O2完全吸收,Na2O2固体增重2 g
拓展 钠与水、酸、盐的反应
1.钠与酸溶液反应
2.钠与碱溶液反应:其实质是钠与水的反应,如钠与氢氧化钠溶液的反应,即钠与水的反应。
3.钠与盐溶液反应
活学活用
1.下列关于钠与水反应的说法中错误的有( )
①将小块的钠投入滴有紫色石蕊溶液的水中,反应后溶液变红
②将钠投入稀盐酸中,钠先与水反应,后与HCl反应
③钠在水蒸气中反应(密闭容器)时,因温度高会发生燃烧现象
④钠跟CuSO4溶液反应生成的蓝色沉淀上有时出现暗斑,这是析出了金属铜
A.1项 B.2项
C.3项 D.4项
2.向烧杯中分别加入等体积的水和煤油,片刻后再向该烧杯中加入绿豆粒大小的金属钠,可能观察到的现象是( )
拓展 氧化钠和过氧化钠的性质比较
名称
氧化钠
过氧化钠
化学式
Na2O
Na2O2
色态
白色固体
淡黄色固体
O的化合价
-2
-1
生成条件
在空气中缓慢氧化
加热Na单质或加热Na2O
稳定性
不稳定,易转化成Na2O2
较稳定
与H2O反应
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2===Na2CO3
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
联系
2Na2O+O22Na2O2
用途
用于制造碳酸钠
潜艇或宇宙飞船中的供氧剂,也可作漂白剂
(1)有关过氧化钠的几点说明
①过氧化钠投入含有酚酞(石蕊)的溶液中,不可忽视过氧化钠的漂白性,溶液先变红(蓝)色,后褪色。
②过氧化钠中的阴离子是O,而不是O2-或O,Na2O2中阴、阳离子个数比为1∶2,而不是1∶1。
③过氧化钠与某些盐(如CuSO4)溶液反应时,一般是先与水反应,生成的碱再与盐反应。
(2)钠露置在空气中的变化
银白色金属钠(Na)表面变暗(Na2O)
活学活用
3.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的稳定性比Na2O差
C.用Na2O2和水反应可以制取氧气
D.Na2O2放入饱和NaOH溶液中有O2放出,恢复常温后有晶体析出
4.Na2O和Na2O2的下列叙述中正确的是( )
A.Na2O比Na2O2稳定
B.均可与CO2、H2O反应产生氧气
C.Na2O是淡黄色固体,而Na2O2是白色固体
D.阴、阳离子个数之比均为1∶2
题型 钠的性质
▌例1 (25-26高一下·湖北十堰·学业考试模拟)钠是一种海洋元素。下列关于钠的说法中,正确的是
A.钠在空气中燃烧,产物颜色为白色
B.钠的密度比水小,能浮在水面上并快速反应
C.钠与水反应时,无气体产生
D.钠的金属活动性较弱,常温下难与氧气反应
▌对点练1-1 金属钠是一种活泼金属,除了具有金属的一般性质外,还具有自己的特性。下列关于钠的叙述中,正确的是
A.钠是银白色金属,熔点低,硬度大
B.钠很活泼在空气中会自燃
C.钠与氧气反应的生成物取决于反应条件
D.金属钠燃烧时,氧气过量时生成Na2O2,钠过量时生成Na2O
▌对点练1-2 (25-26高一上·北京·阶段检测)下列关于钠的叙述中,正确的是
A.钠在自然界中存在游离态 B.钠是一种灰色的固体
C.钠可以保存在四氯化碳中 D.钠着火时可以用干沙土扑灭
题型 钠与水的反应
▌例2 (25-26高一上·安徽·阶段检测)某化学兴趣小组设计实验探究钠和水的反应(装置如图)。下列说法正确的是
A.钠沉入烧杯底部,被四氯化碳保护,不能持续产生气泡
B.钠在水层中快速游动,并熔化为小球,有气泡产生,水层变红
C.钠块在煤油层与水层的界面上下跳动,有气泡产生,水层变红
D.若将水换为硫酸铜溶液,能够观察到烧杯底部出现红色沉淀
▌对点练1-1 (25-26高一上·山东·阶段检测)钠与水(含几滴酚酞溶液)反应的实验过程如图所示。下列有关分析中,不正确的是
A.用小刀切去钠表面的氧化膜,说明金属钠质软
B.钠浮在水面上,说明金属钠的密度比水小
C.钠四处游动是因为钠与水反应产生的氧气推动钠球不断游动
D.最后烧杯内的溶液呈红色,是由于反应生成的氢氧根离子扩散导致酚酞溶液变红
▌对点练1-2 将一小块金属钠投入盛有水的烧杯中,下列由实验现象得出的结论不合理的是
选项
实验现象
结论
A
金属钠浮在水面不会沉没
钠的密度比水小
B
金属钠熔成银白色圆球
钠与水反应放出热量
C
金属钠在水面上快速游动
反应中产生了气体
D
金属钠球在水面上最终消失
金属钠升华到空气中
A.A B.B C.C D.D
题型 钠与水溶液反应的分析
▌例3 (25-26高一下·江西赣州·期中)下列有关钠的说法不正确的是
A.把小块钠投入饱和溶液中,钠浮在水面上、四处游动、产生白色浑浊
B.火灾现场有活泼金属钠时需用干燥的沙土来灭火
C.把钠投入煤油和水的混合物中,钠在煤油和水的分界处上下跳动,直至反应结束
D.将金属钠投入硫酸铜溶液中,钠迅速反应,产生红色固体
▌对点练1-1 (25-26高一上·北京·期末)为研究Na的性质,进行如下实验解题贴士
装置
实验
液体a
现象
蒸馏水
i.Na浮在液面上,剧烈反应,产生少量白雾
0.1 盐酸
ii.Na浮在液面上,反应比i剧烈,产生白雾
浓盐酸
iii.Na浮在液面上,反应比i缓慢,产生大量白雾,烧杯底部有白色固体
下列说法中,不正确的是
A.i中现象Na浮在水面说明Na的密度比水小
B.i中反应的离子方程式:
C.iii中白雾比ii中多,说明iii中反应放热比ii中更多
D.推测iii中反应缓慢可能与的浓度和生成的白色固体有关
▌对点练1-2 (25-26高一上·河北衡水·阶段检测)下列关于钠的说法中不正确的是
A.金属钠和氧气反应,条件不同,产物不同
B.金属钠与溶液反应时,既有红褐色沉淀生成又有气体逸出
C.在实验室中,钠可保存在石蜡油或煤油中
D.将一小块钠投入装有硫酸铜溶液的试管中,试管底部有红色物质生成
题型 氧化钠过氧化钠的性质
▌例4 (25-26高一上·江苏无锡·期中)下列关于钠及其化合物的说法中错误的是
A.与反应放出氧气,可用于制作呼吸面具
B.碳酸氢钠药片是抗酸药,服用时喝些醋能提高药效
C.分别将少量钠投入到盛有水和硫酸铜溶液的烧杯中,均有气泡产生
D.由钠与氧气在加热条件下反应得到,中阴阳离子的个数比为
▌对点练1-1 (25-26高一上·广东广州·期末)利用下图所示装置探究与水的反应。下列说法不正确的是
A.烧杯中的导管口有气泡产生,说明该反应放热
B.若将带火星木条放在P口,则木条会复燃
C.若将试管内固体换成,则会观察到完全相同的现象
D.若将分液漏斗中的水换成溶液,则试管内会出现白色沉淀
▌对点练1-2 (25-26高一上·天津·期末)下列关于过氧化钠的叙述中,不正确的是
A.是一种淡黄色固体
B.阴、阳离子个数比为
C.中氧元素的化合价是价
D.可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源
题型 过氧化钠的相关实验
▌例5 (25-26高一下·山东济宁·期末)实验小组利用下图装置验证与反应有生成,下列说法错误的是
A.装置b用来吸收HCl
B.装置d中每消耗,转移
C.装置e中的碱石灰可替换成
D.将带火星的木条置于f出气管口处,木条复燃,可证明有生成
▌对点练1-1 (25-26高一上·北京·期中)过氧化钠可用于呼吸面具中的氧气供给,某课外活动小组设计如图装置,检查装置气密性后进行下列实验:
步骤1:打开弹簧夹,关闭,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处后,带火星的木条复燃;
步骤2:打开弹簧夹,关闭,将带火星的木条放在a处后,带火星的木条不复燃。
下列说法不正确的是
A.②中导管应为短进长出
B.③中试剂为浓硫酸
C.⑥的目的是防止空气中的水蒸气和进入装置中
D.此实验证明二氧化碳与过氧化钠反应时需要与水接触
▌对点练1-2 (25-26高一上·安徽合肥·期中)探究Na2O2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中现象可能是溶液中含有强氧化性物质造成的
D.⑤中MnO2的主要作用是降低了水中氧气的溶解度
基础通关
1.(25-26高一上·天津东丽·阶段检测)下列有关金属钠的描述错误的是
A.热和电的良导体 B.硬度较软
C.具有银白色金属光泽 D.可保存于水中
2.(25-26高一上·广东·阶段检测)下列关于金属钠的叙述中,错误的是
A.钠的熔点较低,硬度较小
B.金属钠能将溶液中的置换出来
C.钠在氯气中燃烧,产生大量白烟
D.火灾现场存放有大量金属钠时,不能用水灭火
3.(25-26高一下·湖南邵阳·学业考试模拟)钠及其化合物是重要的化工原料,用途广泛。下列说法不正确的是
A.钠着火用干沙盖灭 B.钠很软,能用小刀切割
C.小苏打和苏打都可用于治疗胃酸过多 D.过氧化钠可做呼吸面具的供氧剂
4.(25-26高一下·浙江·阶段检测)在做“钠在空气中燃烧”实验时,不需要标识的图标是
A. B. C. D.
5.(25-26高一下·贵州贵阳·期中)钠与氧气加热反应的产物是
A. B. C. D.
6.(25-26高一上·河北衡水·期末)下列关于钠及其化合物的说法正确的是
A.钠原子的最外电子层上只有1个电子
B.氯化钠可用作食品防腐剂,是因为其溶解度随温度的变化不大
C.钠能与水发生剧烈反应,故钠应放在干燥的试剂瓶中保存
D.氧化钠可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源
7.(25-26高一上·广东茂名·期末)下列关于钠与水(含几滴酚酞溶液)反应现象的分析正确的是
A.可用小刀切取钠:钠的密度小
B.钠浮在水面:钠的溶解度小
C.发出嘶嘶响声:反应放出氧气
D.溶液变红:反应生成了碱性物质
8.(25-26高一下·海南省直辖县级单位·阶段检测)下列有关实验室中试剂的保存和实验安全的说法错误的是
A.用剩的金属钠放回原试剂瓶中
B.浓硝酸密封保存在棕色的试剂瓶中
C.NaOH溶液保存在带有磨口玻璃塞的试剂瓶中
D.少量酸滴到实验桌上,应立即用湿抹布擦净,再用水冲洗抹布
9.(25-26高一上·河南商丘·期末)下列有关化学实验操作和安全的说法中,错误的是
A.实验室可将氢气和氯气混合光照制备氯化氢
B.灼烧样品后的坩埚应放在陶土网上降温
C.容量瓶经检漏洗净后,无需烘干即可使用
D.金属钠着火时不可用泡沫灭火器灭火
10.(25-26高一上·山东烟台·期末)下列关于实验室安全的说法错误的是
A.实验室中应将未用完的Na放回原试剂瓶
B.给试管中的液体加热时,液体体积不超过试管容积的1/3
C.实验室不慎引起金属Na着火,应立即用泡沫灭火器进行灭火
D.若不慎将盐酸沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后用3%~5%的溶液冲洗
11.(25-26高一上·浙江杭州·期中)下列叙述正确的是
A.某溶液做焰色试验时,若出现黄色火焰,则该溶液溶质为钠盐
B.若不慎将酸沾到皮肤上,可用3%~5%的溶液冲洗
C.活泼金属钠、钾着火时可用泡沫灭火器灭火
D.做钠燃烧实验时,为了实验安全,可戴护目镜
12.(25-26高一上·浙江杭州·期中)下列实验现象的描述不正确的是
A.氢气在氯气中剧烈燃烧,生成白烟
B.红热的铁丝在氯气中反应剧烈,生成棕褐色烟
C.钠与水反应剧烈并伴随“嘶嘶”的响声
D.钠在空气中燃烧,发出黄色的火焰,生成淡黄色固体
13.(25-26高一上·四川眉山·期末)关于金属钠的实验及与同主族元素的性质比较,下列说法正确的是
A.做以上实验需要注意的安全问题只有
B.钠与水反应不如钾与水反应剧烈,说明金属性
C.钠与在加热条件下生成,同理与在加热条件下生成
D.进行图2实验时,先切取一块绿豆大小的钠投入坩埚中,再加热
14.(25-26高一上·四川内江·期末)下列有关金属钠的说法错误的是
A.少量的金属钠着火可用干燥的沙土扑灭
B.可作呼吸面具中的供氧剂
C.钠能从氯化镁溶液中置换出金属镁
D.Na和Li在空气中加热分别生成、
15.(25-26高一上·西藏拉萨·期末)下列关于金属钠的叙述正确的是
A.钠与水反应的现象可以说明钠的熔点低、密度比水小
B.钠最外层只有1个电子,反应中易失去电子表现氧化性
C.单质钠久置于空气中最终生成
D.当钠与硫酸铜溶液反应时,有大量红色固体铜出现
素养提升
16.(25-26高一上·北京·阶段检测)下列①~④是钠与水反应的实验现象、解释和结论,其中对应关系正确的是
序号
实验现象
解释和结论
①
钠浮在水面上
钠的密度比水小
②
钠熔成小球
钠与水反应放热且钠的熔点低
③
钠四处游动,嘶嘶作响
产生了气体
④
向反应后的溶液中滴加酚酞,溶液变红
生成了碱性物质
A.①② B.①②③ C.①③④ D.①②③④
17.一块黄豆粒大小的金属钠(已吸净煤油),先预热,当钠熔化成小球时,移去热源,通入氯气,可见钠燃烧,产生大量白烟。以下叙述错误的是
A.钠熔成小球,说明钠的熔点较低
B.该反应中,氯气体现氧化性,钠体现还原性
C.钠与氯气的反应不属于离子反应
D.浸有碱液的棉花球用于吸附白烟,防止污染
18.(25-26高一上·福建三明·期末)下列说法正确的是
A.钠在空气中燃烧生成白色的 B.钠投入硫酸铜溶液中有红色固体产生
C.钠长期露置于空气中最终生成碳酸钠 D.和中阴阳离子个数比不相同
19.(25-26高一上·河北承德·期末)下列选项中,陈述I和陈述Ⅱ均正确,且陈述Ⅱ可用于解释陈述I的是
选项
陈述I
陈述Ⅱ
A
碳酸钠溶液可用于治疗胃酸过多
可与盐酸反应
B
过氧化钠可作呼吸面具中的供氧剂
过氧化钠与二氧化碳和水反应都能生成氧气
C
金属钠保存在煤油中,以隔绝空气
常温下,金属钠在空气中会生成过氧化钠
D
用加热方法除去碳酸氢钠中含有的碳酸钠杂质
碳酸氢钠受热易分解
A.A B.B C.C D.D
20.(25-26高一上·河北衡水·期中)2025年10月31日,“神舟二十一号”载人飞船成功发射。为了使宇航员在飞船中有一个稳定的、良好的生存环境,一般会在飞船内安装盛有颗粒的装置。下列关于钠的氧化物说法正确的是
A.阳离子与阴离子个数比为
B.氧化钠可作呼吸面具的供氧剂
C.利用加热法可除去中少量的杂质
D.与盐酸溶液的反应中,既是氧化剂又是还原剂
迁移创新
21.(25-26高一上·广西贵港·阶段检测)以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。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、氧化还原反应
B.该转化线索表明金属钠露置于空气中最终转化为
C.标准状况下,同时发生反应⑤⑥,共收集到22.4 L气体,则参加反应的为78 g
D.根据反应③可知属于酸性氧化物
22.(25-26高一上·广东揭阳·期末)为探究钠的部分性质,设计实验操作如图:
①向如图所示的试管中先后加入苯(已知苯不溶于水,密度为,钠与苯不反应)和饱和澄清石灰水 (密度约为);
②塞紧橡胶塞并拔出大头针,使(密度为)落入试管中。
对上述实验的现象预测错误的是
A.浮在苯上面四处游动 B.澄清石灰水变浑浊
C.苯层可观察到有气泡产生 D.在石灰水与苯的界面处反应,并上下跳动
23.向分别盛有100 mL水、100 mL稀盐酸、100 mL NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入1.15 g Na。下列有关说法正确的是
A.三个烧杯中均会发生的离子反应为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
B.三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应,且X烧杯中反应最剧烈
C.三个烧杯反应后,溶质的质量相同
D.三个烧杯反应后,生成的气体的质量一定相同
24.(24-25高一上·北京昌平·期末)某研究小组探究金属钠与CuSO4溶液的反应,进行如下实验。
实验操作
实验现象
将除去氧化层的金属钠放入用细铜丝编好的铜笼中,用镊子将铜制细网笼放入盛有饱和CuSO4溶液的烧杯中。
①铜质细网笼沉在CuSO4溶液中,钠熔化为金属小球在笼中游动,剧烈反应发出嘶嘶的响声;
②铜笼周围产生大量蓝黑色固体(不含铜笼)。
下列分析或推断不正确的是
A.现象①说明反应放出大量的热,且产生气体
B.生成蓝色固体的离子方程式为2Na + 2H2O + Cu2+=2Na+ + Cu(OH)2↓+ H2↑
C.蓝黑色固体中可能含CuO,原因是Cu(OH)2受热会分解
D.因Na与H2O反应,未与Cu2+置换出Cu,因此蓝黑色固体中不可能含Cu
25.下列有关钠的化合物的说法错误的是
A.一定条件下,2.3 g的Na完全与反应生成3.6 g产物,失去的电子数为
B.将石灰水分别加入和中,前者不生成沉淀
C.在与水的反应中,氧化产物与还原产物物质的量之比为
D.固体中含少量,可用加热法除去
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第一章
认识化学科学
第二节 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
课标要点
1.具有较强的问题意识,能提出化学探究问题,能作出预测和假设。能依据实验目的和假设,设计解决简单问题的实验方案,能对实验方案进行评价。
2.能预测物质的某些性质,并进行实验验证。
3.能列举、描述、辨识含有钠元素的典型物质重要的物理和化学性质及实验现象。能用化学方程式正确表示含有钠元素的典型物质的主要化学性质。
学习重难点
重点:
1.钠及其氧化物、过氧化钠的性质。
2.钠及其氧化物、过氧化钠相关实验的现象分析、方程式规范书写。
难点:1.过氧化钠的性质及其应用。
知识点 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)常见的观察法
常见观察法
2.实验法
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。
3.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。
4.比较法
运用比较的方法,可以找出各类物质性质间的异同,认识物质性质间的内在联系。
5.研究物质性质的其他方法
除了研究物质性质的基本方法外,在进行化学研究时还会用到假说和模型的方法。在已有事实和科学理论的基础上,科学工作者往往通过提出假说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,通过建构模型对物质或物质的变化进行简化模拟。假说和模型具有解释性功能和预见性功能,但是所做的预测或说明是否正确还需要通过实验来验证。
随学随练
1.下列关于研究物质性质的方法的描述正确的是( )
A.观察法只能通过视觉来完成
B.将NaCl固体放入水中,从而获取NaCl的某些性质,这只涉及实验法
C.银、铁、铜、锌等均为金属,具有金属光泽和导电性,这是物质性质研究方法中的比较法
D.研究物质的性质时,往往同时采用观察、实验、分类、比较等方法中的多种方法
【答案】D
【解析】观察法可通过视觉、嗅觉、触觉、听觉或实验仪器来完成,A项错误;将NaCl固体放入水中是实验法,还需通过观察才能获取实验现象,B项错误;C项的描述为分类法,错误;研究物质的性质时,往往不单独采用一种方法,而是多种方法综合使用,D项正确。
2.在研究钠的性质时:将一粒金属钠和一块铜片分别盛在表面皿中,来研究它们在空气中的稳定性。本实验采用的研究方法是( )
①假说法 ②实验法 ③分类法 ④比较法
A.①②③④ B.①③
C.②④ D.①②
【答案】C
【解析】通过将两种金属暴露于空气中,以验证研究它们在空气中的稳定性,故②正确;金属钠和铜分别盛放在表面皿中,采取对比方法来研究它们的性质,故④正确。
知识点 金属钠的性质探究
1.钠的物理性质
(1)观察目的:认识金属钠的状态、颜色、硬度,密度的相对大小及熔点的相对高低。
(2)观察内容:试剂瓶中的金属钠及钠块切面。
(3)观察记录
状态
颜色
光泽
硬度
密度
熔点
固体
银白色
有金属光泽
小,可切割
比水的小,比煤油的大
熔点较低
2.钠与水的反应
实验步骤
实验现象
现象分析
钠浮在水面上
钠的密度比水小
钠熔化成闪亮的小球
钠的熔点低,反应放出热量
小球在水面上四处游动,最后完全消失
反应产生的气体推动小球运动
与水反应发出“嘶嘶”响声
钠与水反应产生气体
反应后溶液变为红色
反应生成碱性物质
实验结论
常温下,钠与水剧烈反应,生成NaOH和H2,反应的化学方程式为2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
3.钠与氧气反应
(1)实验目的
a.探究金属钠与氧气的反应。
b.认识条件控制对于实验研究的意义。
(2)实验用品
金属钠、酒精灯、坩埚、三脚架、泥三角、坩埚钳、镊子、小刀、玻璃片、滤纸、火柴。
(3)实验方案
a.将切好的钠放置到空气中,观察现象。
b.将一小块金属钠放入坩埚中加热,观察现象。
(4)实验过程
步骤1:金属钠放置到空气中
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。
实验结论:在常温条件下,4Na+O2===2Na2O(白色固体)。
步骤2:金属钠在空气中加热
实验现象: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。
实验结论:在加热或点燃条件下,2Na+O2Na2O2(淡黄色固体)。
4.钠的用途
随学随练
1.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.打开右端橡胶塞,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
【答案】C
【解析】钠的密度比煤油的大,所以会沉在煤油底部,A错误;钠的密度大于煤油而小于水,所以钠会沉在煤油中而漂浮在水面上,上下跳动,不可能在b处液面以下的水中反应,故B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,故C正确;乙醇和水互溶,所以不会出现相同的实验现象,故D错误。
2.下列关于钠的说法中不正确的是( )
A.金属钠和氧气反应,条件不同,产物不同
B.大量的钠着火时可以用沙子扑灭,少量的钠应保存在煤油中
C.将一小块钠投入装有氯化镁溶液的试管里,钠熔成小球并在液面上游动
D.将一小块钠投入装有硫酸铜溶液的试管里,试管底部有红色物质生成
【答案】D
【解析】钠在常温下与氧气反应生成氧化钠,在加热条件下与氧气反应生成过氧化钠,A项正确;钠着火时可以用沙子灭火,不能用水或CO2灭火,在实验室中少量的钠保存在煤油中,以隔绝空气,B项正确;钠的性质较活泼,与金属的盐溶液反应时,首先与水反应生成NaOH,放出的热量使钠熔成小球,在水面上游动,但不能置换其中的金属,C项正确、D项错误。
知识点 氧化钠与过氧化钠(重点)
1.氧化钠
(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)。
(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)。
(4)用途:供氧剂、漂白剂。
3.Na2O2与H2O、CO2的反应
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
(1)Na2O2中氧的化合价为-1,在两个反应中Na2O2的作用是既做氧化剂又做还原剂,从电子转移角度分析,每生成一分子氧气转移2个电子。每消耗一个Na2O2转移1个电子。
(2)从化学方程式的计量数分析可知,无论是CO2、H2O还是二者的混合物,与足量的Na2O2反应时,参与反应的CO2或H2O与放出O2的分子个数之比均为2∶1。
4.Na2O2与CO2、H2O反应的质量关系
(1)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 Δm(2CO)
2×78 2×44 2×106 2×28
固体增加2个碳原子和2个氧原子,固体增加的质量相当于与CO2等分子数的CO的质量。
(2)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ Δm(4H)
2×78 2×18 4×40 2×2
固体增加4个氢原子,固体增加的质量相当于与H2O等分子数的H2的质量。
随学随练
1.Na2O和Na2O2在下列哪些性质上是相同的( )
A.Na2O和Na2O2中氧元素化合价
B.与盐酸反应所观察到现象
C.长期放置在空气中的最终产物
D.与水反应后滴加酚酞溶液所观察到的现象
【答案】C
【解析】Na2O中O的化合价为-2价,Na2O2中O的化合价为-1价,氧元素化合价不同,故A不选。氧化钠与盐酸反应生成氯化钠、水,没有气体放出;过氧化钠与盐酸反应生成氯化钠、水和氧气,产生气泡,现象不相同,故B不选。氧化钠和过氧化钠长期放置在空气中,都会变质,最终都生成碳酸钠,最终产物相同,故C选。氧化钠和水反应生成氢氧化钠,滴加酚酞溶液后,溶液变红;过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,滴加酚酞溶液后,溶液变红随后又褪色,现象不同,故D不选。
2.下列叙述中不正确的是( )
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.钠投入盐酸中,钠先与水反应
C.将钠投入滴有紫色石蕊溶液的水中,溶液变为蓝色
D.2 g H2充分燃烧后产物被Na2O2完全吸收,Na2O2固体增重2 g
【答案】B
【解析】过氧化钠是淡黄色固体,与水反应生成氢氧化钠和氧气,氧化钠是白色固体,与水反应生成氢氧化钠,故A正确;盐酸中氢离子浓度大于水中氢离子浓度,则将钠投入盐酸中,钠先与盐酸反应,故B错误;钠与水反应生成的氢氧化钠使紫色石蕊溶液变为蓝色,故C正确;氢气在氧气中燃烧生成水,反应的化学方程式为2H2+O22H2O,反应生成的水与过氧化钠反应生成氢氧化钠和氧气,反应的化学方程式为2H2O+2Na2O2===4NaOH+O2↑,将两个化学方程式相加可得H2+Na2O2===2NaOH,由此可知Na2O2固体增重2 g,故D正确。
拓展 钠与水、酸、盐的反应
1.钠与酸溶液反应
2.钠与碱溶液反应:其实质是钠与水的反应,如钠与氢氧化钠溶液的反应,即钠与水的反应。
3.钠与盐溶液反应
活学活用
1.下列关于钠与水反应的说法中错误的有( )
①将小块的钠投入滴有紫色石蕊溶液的水中,反应后溶液变红
②将钠投入稀盐酸中,钠先与水反应,后与HCl反应
③钠在水蒸气中反应(密闭容器)时,因温度高会发生燃烧现象
④钠跟CuSO4溶液反应生成的蓝色沉淀上有时出现暗斑,这是析出了金属铜
A.1项 B.2项
C.3项 D.4项
【答案】D
【解析】金属钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠能使紫色石蕊溶液显蓝色,故①错误;金属钠和酸的反应比和水的反应剧烈,将钠投入稀盐酸中,钠先与HCl反应,后与水反应,故②错误;钠在水蒸气中反应(密闭容器)时,因缺氧不会发生燃烧,故③错误;钠与H2O反应生成NaOH,NaOH再与Cu2+反应生成Cu(OH)2,因Na与H2O发生的反应是放热反应,可导致生成的Cu(OH)2表面部分分解为CuO(黑色)而不是铜,故④错误。综上所述,全部错误,故选D。
2.向烧杯中分别加入等体积的水和煤油,片刻后再向该烧杯中加入绿豆粒大小的金属钠,可能观察到的现象是( )
【答案】A
【解析】钠与煤油不反应,由密度ρ水>ρNa>ρ煤油可知,A项正确。
拓展 氧化钠和过氧化钠的性质比较
名称
氧化钠
过氧化钠
化学式
Na2O
Na2O2
色态
白色固体
淡黄色固体
O的化合价
-2
-1
生成条件
在空气中缓慢氧化
加热Na单质或加热Na2O
稳定性
不稳定,易转化成Na2O2
较稳定
与H2O反应
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2===Na2CO3
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
联系
2Na2O+O22Na2O2
用途
用于制造碳酸钠
潜艇或宇宙飞船中的供氧剂,也可作漂白剂
(1)有关过氧化钠的几点说明
①过氧化钠投入含有酚酞(石蕊)的溶液中,不可忽视过氧化钠的漂白性,溶液先变红(蓝)色,后褪色。
②过氧化钠中的阴离子是O,而不是O2-或O,Na2O2中阴、阳离子个数比为1∶2,而不是1∶1。
③过氧化钠与某些盐(如CuSO4)溶液反应时,一般是先与水反应,生成的碱再与盐反应。
(2)钠露置在空气中的变化
银白色金属钠(Na)表面变暗(Na2O)
活学活用
3.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的稳定性比Na2O差
C.用Na2O2和水反应可以制取氧气
D.Na2O2放入饱和NaOH溶液中有O2放出,恢复常温后有晶体析出
【答案】B
【解析】Na2O2是淡黄色固体,久置于空气中会与空气中的水和二氧化碳发生反应,最终变成白色的碳酸钠;Na2O加热时可与O2反应生成Na2O2,故Na2O2更稳定;Na2O2和水反应可以生成氢氧化钠和氧气,所以可以用Na2O2和水反应制取氧气;Na2O2放入饱和NaOH溶液中会与水反应,有O2放出,此过程中不只生成了氢氧化钠,而且还消耗了大量的溶剂水,所以恢复常温后溶液中会有晶体析出。
4.Na2O和Na2O2的下列叙述中正确的是( )
A.Na2O比Na2O2稳定
B.均可与CO2、H2O反应产生氧气
C.Na2O是淡黄色固体,而Na2O2是白色固体
D.阴、阳离子个数之比均为1∶2
【答案】D
【解析】A项,Na2O可与氧气继续反应生成Na2O2,Na2O2较稳定,错误;B项,Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3,与水反应生成NaOH,均不生成氧气,错误;C项,Na2O是白色固体,Na2O2是淡黄色固体,错误;D项,Na2O由钠离子与氧离子构成、Na2O2由钠离子与过氧根离子构成,阴、阳离子的个数之比都是1∶2,正确。
题型 钠的性质
▌例1 (25-26高一下·湖北十堰·学业考试模拟)钠是一种海洋元素。下列关于钠的说法中,正确的是
A.钠在空气中燃烧,产物颜色为白色
B.钠的密度比水小,能浮在水面上并快速反应
C.钠与水反应时,无气体产生
D.钠的金属活动性较弱,常温下难与氧气反应
【答案】B
【解析】钠在空气中燃烧生成淡黄色的过氧化钠,产物不是白色,A错误;钠的密度约为,小于水的密度,因此能浮在水面上,且钠化学性质活泼,可与水快速反应,B正确;钠与水反应的化学方程式为,有氢气生成,C错误;钠的金属活动性很强,常温下即可与氧气反应生成氧化钠,D错误;故选B。
▌对点练1-1 金属钠是一种活泼金属,除了具有金属的一般性质外,还具有自己的特性。下列关于钠的叙述中,正确的是
A.钠是银白色金属,熔点低,硬度大
B.钠很活泼在空气中会自燃
C.钠与氧气反应的生成物取决于反应条件
D.金属钠燃烧时,氧气过量时生成Na2O2,钠过量时生成Na2O
【答案】C
【解析】钠的硬度小,可用小刀切割,A错误;钠在空气中会发生缓慢氧化生成白色Na2O,不会自燃,B错误;钠与氧气反应的生成物取决于反应条件,与反应物的量无关,C正确;金属钠燃烧时,生成Na2O2,产物与反应物的量无关,D错误;故选C。
▌对点练1-2 (25-26高一上·北京·阶段检测)下列关于钠的叙述中,正确的是
A.钠在自然界中存在游离态 B.钠是一种灰色的固体
C.钠可以保存在四氯化碳中 D.钠着火时可以用干沙土扑灭
【答案】D
【解析】钠性质活泼,易与氧气、水反应,在自然界中仅以化合态存在,不存在游离态,A错误;新切开的钠呈银白色,暴露在空气中后表面氧化变暗,但本质为银白色而非灰色,B错误;四氯化碳(CCl4)密度大于钠,钠会浮在四氯化碳上面,不能起到隔绝空气的作用,钠不可以保存在四氯化碳中,C错误;钠着火时,用水或二氧化碳灭火会加剧反应,干沙土可隔绝氧气实现灭火,D正确;故选D。
题型 钠与水的反应
▌例2 (25-26高一上·安徽·阶段检测)某化学兴趣小组设计实验探究钠和水的反应(装置如图)。下列说法正确的是
A.钠沉入烧杯底部,被四氯化碳保护,不能持续产生气泡
B.钠在水层中快速游动,并熔化为小球,有气泡产生,水层变红
C.钠块在煤油层与水层的界面上下跳动,有气泡产生,水层变红
D.若将水换为硫酸铜溶液,能够观察到烧杯底部出现红色沉淀
【答案】C
【解析】金属钠的密度比水、四氯化碳的小,比煤油的大,钠为活泼金属,能与水反应生成NaOH和,不与煤油反应。由分析可知,钠在水层和煤油层的界面处与水发生反应,反应放出的热量使钠熔化成小球,产生的氢气使钠上浮离开水面,然后在重力作用下钠再次沉到水面发生反应,表现为钠上下跳动,A错误;由分析可知,钠在水层和煤油层的界面处与水发生反应,反应放出的热量使钠熔化成小球,产生的氢气使钠上浮离开水面,然后在重力作用下钠再次沉到水面发生反应,表现为钠上下跳动,水层有NaOH产生,酚酞遇NaOH使水层变红,B错误;由分析可知,钠在水层和煤油层的界面处与水发生反应,反应放出的热量使钠熔化成小球,产生的氢气使钠上浮离开水面,然后在重力作用下钠再次沉到水面发生反应,表现为钠上下跳动,水层有NaOH产生,酚酞遇NaOH使水层变红,C正确;钠与水反应生成氢气和NaOH,NaOH与反应生成蓝色沉淀,不会产生红色沉淀,D错误;故选C。
▌对点练1-1 (25-26高一上·山东·阶段检测)钠与水(含几滴酚酞溶液)反应的实验过程如图所示。下列有关分析中,不正确的是
A.用小刀切去钠表面的氧化膜,说明金属钠质软
B.钠浮在水面上,说明金属钠的密度比水小
C.钠四处游动是因为钠与水反应产生的氧气推动钠球不断游动
D.最后烧杯内的溶液呈红色,是由于反应生成的氢氧根离子扩散导致酚酞溶液变红
【答案】C
【解析】实验时,能用小刀切割钠,说明金属钠质软,A正确;金属钠的密度比水的密度小,可浮在水面,B正确;钠与水反应(),产生的气体推动钠四处游动,C错误;酚酞溶液只在碱性溶液中才变红,氢氧根离子扩散到哪里,哪里就显碱性,所以红色与氢氧根离子扩散有直接关系,D正确;故选C。
▌对点练1-2 将一小块金属钠投入盛有水的烧杯中,下列由实验现象得出的结论不合理的是
选项
实验现象
结论
A
金属钠浮在水面不会沉没
钠的密度比水小
B
金属钠熔成银白色圆球
钠与水反应放出热量
C
金属钠在水面上快速游动
反应中产生了气体
D
金属钠球在水面上最终消失
金属钠升华到空气中
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】钠的密度比水小,所以钠会浮在水面上,A正确;钠与水反应放热,并且钠的熔点低,可以将钠熔化成小球,B正确;钠与水反应生成H2,可以推动钠块在水面上游动,C正确;钠消失是因为钠与水反应生成NaOH,氢氧化钠溶解在水中,D错误;故选D。
题型 钠与水溶液反应的分析
▌例3 (25-26高一下·江西赣州·期中)下列有关钠的说法不正确的是
A.把小块钠投入饱和溶液中,钠浮在水面上、四处游动、产生白色浑浊
B.火灾现场有活泼金属钠时需用干燥的沙土来灭火
C.把钠投入煤油和水的混合物中,钠在煤油和水的分界处上下跳动,直至反应结束
D.将金属钠投入硫酸铜溶液中,钠迅速反应,产生红色固体
【答案】D
【解析】钠密度小于水,与水反应生成氢气且放出热量,反应消耗溶剂水同时生成NaOH,饱和NaOH溶液中会析出NaOH晶体,因此出现钠浮在水面、四处游动、产生白色浑浊的现象,A正确;钠能与水反应生成易燃易爆的氢气,钠燃烧生成的过氧化钠能与水、二氧化碳反应生成助燃的氧气,因此活泼金属钠着火时需用干燥沙土灭火,B正确;煤油密度小于水,钠的密度介于煤油和水之间,钠在分界处与水反应生成氢气,氢气带动钠上浮进入煤油层,反应停止后钠又回落至分界处,因此会上下跳动直至反应结束,C正确;钠投入硫酸铜溶液时,先与水反应:,生成的NaOH再与硫酸铜反应生成蓝色氢氧化铜沉淀,不会置换出红色的铜单质,D错误;故选D。
解题贴士
▌对点练1-1 (25-26高一上·北京·期末)为研究Na的性质,进行如下实验
装置
实验
液体a
现象
蒸馏水
i.Na浮在液面上,剧烈反应,产生少量白雾
0.1 盐酸
ii.Na浮在液面上,反应比i剧烈,产生白雾
浓盐酸
iii.Na浮在液面上,反应比i缓慢,产生大量白雾,烧杯底部有白色固体
下列说法中,不正确的是
A.i中现象Na浮在水面说明Na的密度比水小
B.i中反应的离子方程式:
C.iii中白雾比ii中多,说明iii中反应放热比ii中更多
D.推测iii中反应缓慢可能与的浓度和生成的白色固体有关
【答案】C
【解析】钠与水、盐酸、浓盐酸的反应均为置换反应,实质是钠与反应:,钠浮在液面说明其密度小于液体;反应放热使溶液温度升高,浓盐酸中挥发形成白雾,且高浓度与结合生成沉淀,覆盖在钠表面,减缓反应速率。钠浮在水面,说明钠的密度比水小,A不符合题意;钠与水反应的离子方程式为,B不符合题意;白雾为小液滴,浓盐酸中浓度大,挥发更多,故产生大量白雾,无法说明iii中反应放热比ii中更多,C符合题意;iii中反应缓慢,可能与高浓度及生成的固体覆盖钠表面有关,D不符合题意;故选C。
▌对点练1-2 (25-26高一上·河北衡水·阶段检测)下列关于钠的说法中不正确的是
A.金属钠和氧气反应,条件不同,产物不同
B.金属钠与溶液反应时,既有红褐色沉淀生成又有气体逸出
C.在实验室中,钠可保存在石蜡油或煤油中
D.将一小块钠投入装有硫酸铜溶液的试管中,试管底部有红色物质生成
【答案】D
【解析】金属钠和氧气反应,常温下生成氧化钠,加热或点燃时生成过氧化钠,产物与条件有关,故A正确;金属钠与FeCl3溶液反应时,钠先与水反应生成氢气和NaOH,NaOH再与FeCl3反应生成Fe(OH)3红褐色沉淀,因此既有沉淀又有气体,故B正确;钠性质活泼,需隔绝空气和水保存,实验室中常将其浸没在密度比钠小的石蜡油或煤油中,故C正确;钠投入硫酸铜溶液时,钠先与水反应生成氢气和NaOH,NaOH与CuSO4反应生成蓝色Cu(OH)2沉淀,不会置换出红色的铜单质,故D错误;故选D。
题型 氧化钠过氧化钠的性质
▌例4 (25-26高一上·江苏无锡·期中)下列关于钠及其化合物的说法中错误的是
A.与反应放出氧气,可用于制作呼吸面具
B.碳酸氢钠药片是抗酸药,服用时喝些醋能提高药效
C.分别将少量钠投入到盛有水和硫酸铜溶液的烧杯中,均有气泡产生
D.由钠与氧气在加热条件下反应得到,中阴阳离子的个数比为
【答案】B
【解析】与反应放出氧气,方程式为:,可用于制作呼吸面具,A正确;碳酸氢钠与醋酸能反应,服用碳酸氢钠时喝醋会降低药效,B错误;钠与水反应方程式为:,钠与硫酸铜溶液的反应方程式为:,均有气泡产生,C正确;中有一个和两个,故阴阳离子的个数比为,D正确;故选B。
▌对点练1-1 (25-26高一上·广东广州·期末)利用下图所示装置探究与水的反应。下列说法不正确的是
A.烧杯中的导管口有气泡产生,说明该反应放热
B.若将带火星木条放在P口,则木条会复燃
C.若将试管内固体换成,则会观察到完全相同的现象
D.若将分液漏斗中的水换成溶液,则试管内会出现白色沉淀
【答案】C
【解析】与水发生反应的化学方程式为:,该反应为放热反应,会使装置内空气受热膨胀,同时生成氧气,据此分析。与水反应放热,使锥形瓶内空气受热膨胀,烧杯中的导管口有气泡产生,A不符合题意;与水反应生成氧气,氧气能使带火星木条复燃,将带火星木条放在P口,木条会复燃,B不符合题意;与水反应只生成,无氧气生成,不会观察到与完全相同的现象,C符合题意;若将分液漏斗中的水换成溶液,与水反应生成的会与反应生成白色沉淀,试管内会出现白色沉淀,D不符合题意;故选C。
▌对点练1-2 (25-26高一上·天津·期末)下列关于过氧化钠的叙述中,不正确的是
A.是一种淡黄色固体
B.阴、阳离子个数比为
C.中氧元素的化合价是价
D.可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源
【答案】C
【解析】过氧化钠是一种淡黄色固体,这是其物理性质,A正确;过氧化钠由钠离子(Na+)和过氧根离子()构成,化学式为Na2O2,表示2个阳离子和1个阴离子,阴、阳离子个数比为1:2,B正确;过氧化钠中氧元素存在于过氧根离子()中,氧的化合价为-1价,而非-2价(-2价是氧在普通氧化物中的价态),C错误;过氧化钠能与水或二氧化碳反应生成氧气,因此可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气来源,D正确;故选C。
题型 过氧化钠的相关实验
▌例5 (25-26高一下·山东济宁·期末)实验小组利用下图装置验证与反应有生成,下列说法错误的是
A.装置b用来吸收HCl
B.装置d中每消耗,转移
C.装置e中的碱石灰可替换成
D.将带火星的木条置于f出气管口处,木条复燃,可证明有生成
【答案】C
【解析】装置b中盛有饱和溶液,可与中混有的反应,达到除杂目的,A正确;装置d中反应为,中-1价的氧发生歧化反应,每消耗1mol 转移1mol ,B正确;装置e中碱石灰的作用是吸收未反应的,避免其干扰的检验,是酸性干燥剂,仅能吸水,无法吸收,不能替换碱石灰,C错误;具有助燃性,能使带火星的木条复燃,将带火星的木条置于f管口,木条复燃可证明有生成,D正确;故选C。
▌对点练1-1 (25-26高一上·北京·期中)过氧化钠可用于呼吸面具中的氧气供给,某课外活动小组设计如图装置,检查装置气密性后进行下列实验:
步骤1:打开弹簧夹,关闭,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处后,带火星的木条复燃;
步骤2:打开弹簧夹,关闭,将带火星的木条放在a处后,带火星的木条不复燃。
下列说法不正确的是
A.②中导管应为短进长出
B.③中试剂为浓硫酸
C.⑥的目的是防止空气中的水蒸气和进入装置中
D.此实验证明二氧化碳与过氧化钠反应时需要与水接触
【答案】A
【解析】由实验装置图可知,装置①为CaCO3与稀盐酸反应制备CO2的装置;装置②中盛有的饱和溶液用于除去CO2中的HCl气体;装置③中盛有的浓硫酸用于除去CO2中的水蒸气;装置④和⑤用以验证二氧化碳与过氧化钠反应时需要与水接触;过氧化钠会和水、二氧化碳反应,装置⑥的目的防止空气中的水蒸气和进入装置中,防止造成干扰。装置②中盛有的饱和溶液用于除去CO2中的HCl气体,则导管应该长进短出,A错误;由分析,③中试剂为浓硫酸,B正确;过氧化钠会和水、二氧化碳反应,装置⑥的目的防止空气中的水蒸气和进入装置中,C正确;步骤1和步骤2中,a处带火星的木条产生的实验现象分别是木条复燃、木条不复燃,证明二氧化碳与过氧化钠反应时需要与水接触,D正确;故选A。
▌对点练1-2 (25-26高一上·安徽合肥·期中)探究Na2O2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中现象可能是溶液中含有强氧化性物质造成的
D.⑤中MnO2的主要作用是降低了水中氧气的溶解度
【答案】C
【解析】Na2O2与水发生反应,故②中的大量气泡主要成分是氧气,A错误;Na2O2与水反应产生碱性物质NaOH,使③中酚酞变红,B错误;Na2O2与水还可能发生反应,强氧化性物质H2O2氧化酚酞,使酚酞褪色,C正确;⑤中MnO2的主要作用是催化H2O2分解,D错误;故选C。
基础通关
1.(25-26高一上·天津东丽·阶段检测)下列有关金属钠的描述错误的是
A.热和电的良导体 B.硬度较软
C.具有银白色金属光泽 D.可保存于水中
【答案】D
【解析】钠是碱金属,具有金属的共性,如良好的导热导电性,A正确;钠可用小刀切割,说明硬度较软,B正确;通过观察刚切开的钠表面,可以看到钠具有银白色金属光泽,C正确;钠活泼性强,可与水反应,不能保存在水中,应保存在煤油中,D错误;故选D。
2.(25-26高一上·广东·阶段检测)下列关于金属钠的叙述中,错误的是
A.钠的熔点较低,硬度较小
B.金属钠能将溶液中的置换出来
C.钠在氯气中燃烧,产生大量白烟
D.火灾现场存放有大量金属钠时,不能用水灭火
【答案】B
【解析】钠属于碱金属元素,熔点低,可用小刀切,硬度小,A正确;钠与溶液反应时,钠先与水反应生成NaOH和,NaOH再与反应生成沉淀,不能置换出单质铜,B错误;钠在氯气中燃烧生成NaCl固体,产生白烟, C正确;钠遇水反应放出大量热,生成氢氧化钠和,与空气混合引发爆炸,故钠燃烧时不能用水灭火,D正确;故选B。
3.(25-26高一下·湖南邵阳·学业考试模拟)钠及其化合物是重要的化工原料,用途广泛。下列说法不正确的是
A.钠着火用干沙盖灭 B.钠很软,能用小刀切割
C.小苏打和苏打都可用于治疗胃酸过多 D.过氧化钠可做呼吸面具的供氧剂
【答案】C
【解析】钠能与水、二氧化碳发生反应,着火时不能用水或二氧化碳类灭火剂扑灭,用干沙覆盖可隔绝空气达到灭火目的,A正确;钠的质地柔软,能用小刀切割,B正确;苏打是碳酸钠,其水溶液碱性较强,对胃肠道刺激性大,不能用于治疗胃酸过多;小苏打(碳酸氢钠)可用于治疗胃酸过多,C错误;过氧化钠能与人体呼出的CO2、H2O反应生成O2,反应为2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2、2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑,因此可做呼吸面具的供氧剂,D正确;故选C。
4.(25-26高一下·浙江·阶段检测)在做“钠在空气中燃烧”实验时,不需要标识的图标是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】该图标为佩戴护目镜标识,钠燃烧实验可能有熔融物、火星飞溅,需要佩戴护目镜防护眼睛,该标识需要,A不符合题意;该图标为当心触电标识,钠在空气中燃烧实验用酒精灯加热,无需使用电器设备,无触电风险,该标识不需要,B符合题意;取出的金属钠要用小刀切割,所以需要防止锐器割伤,需要该标识,C不符合题意;该实验需要加热,所以要注意明火,需要该标识,D不符合题意;故选B。
5.(25-26高一下·贵州贵阳·期中)钠与氧气加热反应的产物是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】钠与氧气在加热条件下反应生成淡黄色的,故答案选D。
6.(25-26高一上·河北衡水·期末)下列关于钠及其化合物的说法正确的是
A.钠原子的最外电子层上只有1个电子
B.氯化钠可用作食品防腐剂,是因为其溶解度随温度的变化不大
C.钠能与水发生剧烈反应,故钠应放在干燥的试剂瓶中保存
D.氧化钠可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源
【答案】A
【解析】钠原子的电子排布为2、8、1,最外层为第三层仅有1个电子,A正确;氯化钠防腐是通过渗透压导致微生物细胞失水,与其溶解度受温度影响小无直接关联,B错误;钠能与水剧烈反应,也能与空气中的氧气、二氧化碳反应,钠单质应保存在煤油或石蜡油中,而非干燥的试剂瓶,C错误;氧化钠()与水反应生成NaOH,与反应生成,均不产生氧气,过氧化钠()才是潜水艇供氧剂,D错误;故选A。
7.(25-26高一上·广东茂名·期末)下列关于钠与水(含几滴酚酞溶液)反应现象的分析正确的是
A.可用小刀切取钠:钠的密度小
B.钠浮在水面:钠的溶解度小
C.发出嘶嘶响声:反应放出氧气
D.溶液变红:反应生成了碱性物质
【答案】D
【解析】钠可用小刀切割是因为钠的质地软,而不是密度小,A错误;钠浮在水面是因为钠的密度比水小,而不是溶解度小,B错误;发出嘶嘶响声是因为反应剧烈并产生氢气,而不是放出氧气,C错误;溶液变红是因为反应生成了氢氧化钠,一种碱性物质,使酚酞指示剂变红,D正确;故选D。
8.(25-26高一下·海南省直辖县级单位·阶段检测)下列有关实验室中试剂的保存和实验安全的说法错误的是
A.用剩的金属钠放回原试剂瓶中
B.浓硝酸密封保存在棕色的试剂瓶中
C.NaOH溶液保存在带有磨口玻璃塞的试剂瓶中
D.少量酸滴到实验桌上,应立即用湿抹布擦净,再用水冲洗抹布
【答案】C
【解析】金属钠性质活泼,随意丢弃易引发火灾、爆炸等安全事故,用剩的钠需放回原试剂瓶,A正确;浓硝酸见光易发生反应4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O,因此需密封保存在棕色试剂瓶中避光存放,B正确;玻璃中含有SiO2,会与NaOH发生反应2NaOH+SiO2+Na2SiO3+H2O,生成的硅酸钠具有粘性,会将磨口玻璃塞与试剂瓶粘合无法打开,因此NaOH溶液不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶保存,C错误;少量酸滴到实验桌上,立即用湿抹布擦净再冲洗抹布即可,操作符合实验安全要求,D正确;故选C。
9.(25-26高一上·河南商丘·期末)下列有关化学实验操作和安全的说法中,错误的是
A.实验室可将氢气和氯气混合光照制备氯化氢
B.灼烧样品后的坩埚应放在陶土网上降温
C.容量瓶经检漏洗净后,无需烘干即可使用
D.金属钠着火时不可用泡沫灭火器灭火
【答案】A
【解析】氢气和氯气混合光照会发生剧烈反应甚至爆炸,实验室通常用浓硫酸与氯化钠加热制备氯化氢,A错误;灼烧后的坩埚温度极高,直接放置会损坏实验台,需放在陶土网上缓慢冷却,B正确;容量瓶用于配制溶液,洗净后残留水分不影响定容(需加水至刻度线),烘干反而可能导致热胀冷缩影响精度,C正确;金属钠着火生成过氧化钠,遇水或泡沫灭火器中的二氧化碳、水会剧烈反应,加剧火势,应使用沙土覆盖灭火,D正确;故选A。
10.(25-26高一上·山东烟台·期末)下列关于实验室安全的说法错误的是
A.实验室中应将未用完的Na放回原试剂瓶
B.给试管中的液体加热时,液体体积不超过试管容积的1/3
C.实验室不慎引起金属Na着火,应立即用泡沫灭火器进行灭火
D.若不慎将盐酸沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后用3%~5%的溶液冲洗
【答案】C
【解析】因为钠是活泼金属,暴露在空气中会引发危险,实验室中未用完的钠(Na)应放回原试剂瓶,A正确;给试管中的液体加热时,液体体积不超过试管容积的1/3,是为了防止液体沸腾时溅出,造成烫伤或事故,B正确;实验室中金属钠着火时,不能用泡沫灭火器灭火,因为泡沫灭火器中的水分会与钠反应生成氢气,加剧火势甚至爆炸,应使用干燥沙子或专用D类灭火器,C错误;盐酸沾到皮肤上时,立即用大量水冲洗可稀释酸液,再用3%~5% NaHCO₃溶液冲洗可中和残留酸,符合化学烧伤急救规范,D正确;故选C。
11.(25-26高一上·浙江杭州·期中)下列叙述正确的是
A.某溶液做焰色试验时,若出现黄色火焰,则该溶液溶质为钠盐
B.若不慎将酸沾到皮肤上,可用3%~5%的溶液冲洗
C.活泼金属钠、钾着火时可用泡沫灭火器灭火
D.做钠燃烧实验时,为了实验安全,可戴护目镜
【答案】D
【解析】焰色试验出现黄色火焰只能说明溶液中含有钠元素,溶质不一定是钠盐,也可能是NaOH等其他含钠化合物,A错误;NaOH具有强腐蚀性,不能用于冲洗沾到皮肤上的酸,若不慎将酸沾到皮肤上,可用3%~5%的碳酸氢钠溶液冲洗,B错误;钠、钾燃烧生成的过氧化物可与泡沫灭火器喷出的二氧化碳反应生成氧气,会加剧燃烧,因此钠、钾着火不能用泡沫灭火器灭火,一般用沙土盖灭,C错误;做钠燃烧实验时,钠燃烧反应剧烈,可能出现熔融物飞溅,为保护眼睛、保证实验安全,可戴护目镜,D正确;故选D。
12.(25-26高一上·浙江杭州·期中)下列实验现象的描述不正确的是
A.氢气在氯气中剧烈燃烧,生成白烟
B.红热的铁丝在氯气中反应剧烈,生成棕褐色烟
C.钠与水反应剧烈并伴随“嘶嘶”的响声
D.钠在空气中燃烧,发出黄色的火焰,生成淡黄色固体
【答案】A
【解析】氢气在氯气中燃烧生成HCl,HCl结合空气中的水蒸气形成盐酸小液滴,现象为白雾,故A错误;红热的铁丝在氯气中燃烧生成氯化铁固体小颗粒,现象为剧烈反应,生成棕褐色烟,故B正确;钠与水反应剧烈,反应生成氢气,因此会伴随“嘶嘶”的响声,故C正确;钠的焰色为黄色,钠在空气中燃烧生成淡黄色的过氧化钠,现象为发出黄色火焰,生成淡黄色固体,故D正确;故选A。
13.(25-26高一上·四川眉山·期末)关于金属钠的实验及与同主族元素的性质比较,下列说法正确的是
A.做以上实验需要注意的安全问题只有
B.钠与水反应不如钾与水反应剧烈,说明金属性
C.钠与在加热条件下生成,同理与在加热条件下生成
D.进行图2实验时,先切取一块绿豆大小的钠投入坩埚中,再加热
【答案】B
【解析】钠与水、氧气反应均剧烈,实验需注意防火、防爆炸等安全问题,不止图示的两个警示,A不符合题意;钠与水反应不如钾与水反应剧烈,说明金属性,B符合题意;锂与氧气加热条件下生成,而非,C不符合题意;钠的燃烧实验需先加热坩埚,再投入钠,避免钠先与氧气反应生成,D不符合题意;故选B。
14.(25-26高一上·四川内江·期末)下列有关金属钠的说法错误的是
A.少量的金属钠着火可用干燥的沙土扑灭
B.可作呼吸面具中的供氧剂
C.钠能从氯化镁溶液中置换出金属镁
D.Na和Li在空气中加热分别生成、
【答案】C
【解析】金属钠着火时,干燥沙土可隔绝空气,有效灭火,A正确;能与二氧化碳、水反应生成氧气,因此可用作呼吸面具中的供氧剂,B正确;钠与水反应剧烈,在氯化镁溶液中会优先与水反应生成氢氧化钠和氢气,无法置换出金属镁,C错误;钠在空气中加热生成,锂和氧气生成氧化锂而非过氧化物,符合事实,D正确;故选C。
15.(25-26高一上·西藏拉萨·期末)下列关于金属钠的叙述正确的是
A.钠与水反应的现象可以说明钠的熔点低、密度比水小
B.钠最外层只有1个电子,反应中易失去电子表现氧化性
C.单质钠久置于空气中最终生成
D.当钠与硫酸铜溶液反应时,有大量红色固体铜出现
【答案】A
【解析】钠与水反应现象中,熔化成小球证明其熔点低,浮于水面证明密度小于水,A正确;钠最外层只有1个电子,反应中易失去1个电子,形成,钠表现还原性,B错误;钠在空气中变化过程:最终产物为碳酸钠,C错误;钠与盐溶液反应时,因单质钠极活泼,优先与水反应生成和,生成的再与结合为蓝色沉淀,而非置换出铜,D错误;故选A。
素养提升
16.(25-26高一上·北京·阶段检测)下列①~④是钠与水反应的实验现象、解释和结论,其中对应关系正确的是
序号
实验现象
解释和结论
①
钠浮在水面上
钠的密度比水小
②
钠熔成小球
钠与水反应放热且钠的熔点低
③
钠四处游动,嘶嘶作响
产生了气体
④
向反应后的溶液中滴加酚酞,溶液变红
生成了碱性物质
A.①② B.①②③ C.①③④ D.①②③④
【答案】D
【解析】①钠浮在水面上——钠的密度小于水,解释正确;
②钠熔成小球——反应放热使钠熔化,且钠熔点低,解释正确;
③钠四处游动、嘶嘶作响——反应生成气体,气体推动钠移动,解释正确;
④滴加酚酞溶液变红——生成NaOH(碱性物质),解释正确。
综上,①②③④均正确;故选D。
17.一块黄豆粒大小的金属钠(已吸净煤油),先预热,当钠熔化成小球时,移去热源,通入氯气,可见钠燃烧,产生大量白烟。以下叙述错误的是
A.钠熔成小球,说明钠的熔点较低
B.该反应中,氯气体现氧化性,钠体现还原性
C.钠与氯气的反应不属于离子反应
D.浸有碱液的棉花球用于吸附白烟,防止污染
【答案】D
【解析】钠预热即可熔化成小球,可知其熔点较低,A正确;Na和反应生成NaCl,氯气作氧化剂,表现氧化性,钠作还原剂,表现还原性,B正确;离子反应通常指在水溶液中或熔融状态下有离子参与的反应,而钠与氯气的反应是在固体单质和气体单质之间发生的氧化还原反应,故不属于离子反应,C正确;白烟为NaCl固体小颗粒,无毒;浸有碱液的棉球主要吸收氯气,防止氯气排放到空气中污染空气,D错误;故选D。
18.(25-26高一上·福建三明·期末)下列说法正确的是
A.钠在空气中燃烧生成白色的 B.钠投入硫酸铜溶液中有红色固体产生
C.钠长期露置于空气中最终生成碳酸钠 D.和中阴阳离子个数比不相同
【答案】C
【解析】钠在空气中燃烧生成淡黄色的Na2O2,A错误;钠投入硫酸铜溶液中,钠先与水反应生成NaOH和H2,NaOH与CuSO4生成Cu(OH)2蓝色沉淀,B错误;钠长期露置于空气中,先氧化为氧化钠,再与水反应生成氢氧化钠,最终吸收二氧化碳生成碳酸钠,C正确;Na2O中阴阳离子个数比为2:1(2个Na+和1个O2-),Na2O2中阴阳离子个数比也为2:1(2个Na+和1个),D错误;故选C。
19.(25-26高一上·河北承德·期末)下列选项中,陈述I和陈述Ⅱ均正确,且陈述Ⅱ可用于解释陈述I的是
选项
陈述I
陈述Ⅱ
A
碳酸钠溶液可用于治疗胃酸过多
可与盐酸反应
B
过氧化钠可作呼吸面具中的供氧剂
过氧化钠与二氧化碳和水反应都能生成氧气
C
金属钠保存在煤油中,以隔绝空气
常温下,金属钠在空气中会生成过氧化钠
D
用加热方法除去碳酸氢钠中含有的碳酸钠杂质
碳酸氢钠受热易分解
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】陈述I:碳酸钠溶液可用于治疗胃酸过多,碳酸钠溶液碱性较强,会刺激胃黏膜,不能用于治疗胃酸过多,陈述I错误;陈述Ⅱ:可与盐酸反应,该反应方程式为,陈述Ⅱ正确,A不符合题意;陈述I:过氧化钠可作呼吸面具中的供氧剂,陈述I正确;陈述Ⅱ:过氧化钠与二氧化碳和水反应都生成氧气,反应方程式为、,该性质可解释过氧化钠作供氧剂的用途,陈述Ⅱ正确且可解释陈述I,B符合题意;陈述I:金属钠保存在煤油中,以隔绝空气,陈述I正确;陈述Ⅱ:常温下,金属钠在空气中会生成过氧化钠,常温下钠与氧气反应生成氧化钠,反应方程式为,加热时才生成过氧化钠,陈述Ⅱ错误,C不符合题意;陈述I:用加热方法除去碳酸氢钠中含有的碳酸钠杂质,碳酸氢钠受热易分解,加热会使原物质损失,不能用加热法除去碳酸氢钠中的碳酸钠,陈述I错误;陈述Ⅱ:碳酸氢钠受热易分解,反应方程式为,陈述Ⅱ正确,D不符合题意;故选B。
20.(25-26高一上·河北衡水·期中)2025年10月31日,“神舟二十一号”载人飞船成功发射。为了使宇航员在飞船中有一个稳定的、良好的生存环境,一般会在飞船内安装盛有颗粒的装置。下列关于钠的氧化物说法正确的是
A.阳离子与阴离子个数比为
B.氧化钠可作呼吸面具的供氧剂
C.利用加热法可除去中少量的杂质
D.与盐酸溶液的反应中,既是氧化剂又是还原剂
【答案】D
【解析】Na2O2的阳离子是Na+,阴离子是,每个Na2O2含2个Na+和1个,阳离子与阴离子个数比为2:1,A错误;氧化钠(Na2O)无法与CO2或H2O反应生成O2,不能作供氧剂,供氧剂是Na2O2,B错误;Na2O2热稳定性强于Na2O,加热无法分解Na2O2,反而可能使Na2O氧化为Na2O2,C错误;Na2O2与盐酸反应时,-1价O部分被氧化为O2(0价),部分被还原为H2O(-2价),Na2O2既作氧化剂又作还原剂,D正确;故选D。
迁移创新
21.(25-26高一上·广西贵港·阶段检测)以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。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、氧化还原反应
B.该转化线索表明金属钠露置于空气中最终转化为
C.标准状况下,同时发生反应⑤⑥,共收集到22.4 L气体,则参加反应的为78 g
D.根据反应③可知属于酸性氧化物
【答案】C
【解析】④是分解反应,①是化合反应,②是置换反应,①②⑤⑥是氧化还原反应,分析正确,A不符合题意;通过转化线索可以看出金属钠露置于空气中最终转化为,分析正确,B不符合题意;反应⑤,反应⑥,由两个方程式可以看出,标况下生成22.4 L即氧气,消耗,则参加反应的的质量为,分析错误,C符合题意;反应③,符合酸性氧化物的性质,即与碱反应生成盐和水,分析正确,D不符合题意;故选C。
22.(25-26高一上·广东揭阳·期末)为探究钠的部分性质,设计实验操作如图:
①向如图所示的试管中先后加入苯(已知苯不溶于水,密度为,钠与苯不反应)和饱和澄清石灰水 (密度约为);
②塞紧橡胶塞并拔出大头针,使(密度为)落入试管中。
对上述实验的现象预测错误的是
A.浮在苯上面四处游动 B.澄清石灰水变浑浊
C.苯层可观察到有气泡产生 D.在石灰水与苯的界面处反应,并上下跳动
【答案】A
【解析】由题意可知,苯不溶于水,金属钠的密度小于饱和澄清石灰水而大于苯,所以落入试管中的金属钠会在澄清石灰水与苯的界面处与溶液中的水反应生成氢氧化钠和氢气,反应生成的氢气使得钠块上下跳动直至消失,钠与水的反应是放热反应,反应放出的热量会使氢氧化钙的溶解度减小,且反应消耗水,会使饱和澄清石灰水变为过饱和溶液,氢氧化钙析出使得澄清石灰水变浑浊。由分析可知,金属钠的密度大于苯,所以金属钠不会浮在苯上面,A错误;由分析可知,钠与水的反应是放热反应,反应放出的热量会使氢氧化钙的溶解度减小,且反应消耗水,会使饱和澄清石灰水变为过饱和溶液,氢氧化钙析出使得澄清石灰水变浑浊,B正确;由分析可知,落入试管中的金属钠会在澄清石灰水与苯的界面处与溶液中的水反应生成氢氧化钠和氢气,所以实验时在苯层可观察到有气泡产生,C正确;由分析可知,落入试管中的金属钠会在澄清石灰水与苯的界面处与溶液中的水反应生成氢氧化钠和氢气,反应生成的氢气使得钠块上下跳动直至消失,D正确;故选A。
23.向分别盛有100 mL水、100 mL稀盐酸、100 mL NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入1.15 g Na。下列有关说法正确的是
A.三个烧杯中均会发生的离子反应为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
B.三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应,且X烧杯中反应最剧烈
C.三个烧杯反应后,溶质的质量相同
D.三个烧杯反应后,生成的气体的质量一定相同
【答案】D
【解析】钠在稀盐酸中优先与H+反应,离子反应为2Na+2H+=2Na++H2↑,故A错误;Y烧杯中H+浓度最高,反应最剧烈,故B错误;X烧杯生成NaOH,Y烧杯生成NaCl,Z烧杯原有NaOH,所以氢氧化钠增加,溶质质量不同,故C错误;1.15g Na(0.05mol)完全反应生成0.025mol H2,与反应介质无关,故D正确;故选D。
24.(24-25高一上·北京昌平·期末)某研究小组探究金属钠与CuSO4溶液的反应,进行如下实验。
实验操作
实验现象
将除去氧化层的金属钠放入用细铜丝编好的铜笼中,用镊子将铜制细网笼放入盛有饱和CuSO4溶液的烧杯中。
①铜质细网笼沉在CuSO4溶液中,钠熔化为金属小球在笼中游动,剧烈反应发出嘶嘶的响声;
②铜笼周围产生大量蓝黑色固体(不含铜笼)。
下列分析或推断不正确的是
A.现象①说明反应放出大量的热,且产生气体
B.生成蓝色固体的离子方程式为2Na + 2H2O + Cu2+=2Na+ + Cu(OH)2↓+ H2↑
C.蓝黑色固体中可能含CuO,原因是Cu(OH)2受热会分解
D.因Na与H2O反应,未与Cu2+置换出Cu,因此蓝黑色固体中不可能含Cu
【答案】D
【解析】将除去氧化层的金属钠放入用细铜丝编好的铜笼中,用镊子将铜制细网笼放入盛有饱和CuSO4溶液的烧杯中,金属钠与水反应生成氢氧化钠与氢气并放出热量,氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜,在受热条件下氢氧化铜分解生成黑色氧化铜,氧化铜可能与钠与水反应生成的氢气继续反应生成铜,因此蓝黑色固体中可能含有铜。钠与水反应剧烈,放出大量热使钠熔化,嘶嘶声说明产生气体(H2),A正确;钠先与水反应生成NaOH和H2,NaOH再与Cu2+生成Cu(OH)2沉淀,总反应为2Na + 2H2O + Cu2+=2Na+ + Cu(OH)2↓+ H2↑,B正确;反应放热可能导致Cu(OH)2分解为CuO,蓝黑色固体可能含CuO,C正确;由分析可知,蓝黑色固体可能含铜,D错误;故选D。
25.下列有关钠的化合物的说法错误的是
A.一定条件下,2.3 g的Na完全与反应生成3.6 g产物,失去的电子数为
B.将石灰水分别加入和中,前者不生成沉淀
C.在与水的反应中,氧化产物与还原产物物质的量之比为
D.固体中含少量,可用加热法除去
【答案】B
【解析】一定条件下,2.3 g的Na完全与反应,Na变为,失去的电子数为,故A正确;将石灰水分别加入和中,二者均有碳酸钙沉淀产生,故B错误;发生,氧化产物为,还原产物为NaOH,过氧化钠为氧化剂也为还原剂,氧化产物与还原产物物质的量之比为,故C正确;固体受热不稳定,加热时可生成碳酸钠,可用加热法除去固体中含少量的,故D正确;故选B。
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