PAGEPAGE9探討物質性質的基本方法1．某班一同學想利用所學的學問去探究SO2的性質，設計了如下探討程序，合理的是()A．視察(得出SO2的物理性質)→分類(預料SO2的化學性質)→試驗(視察試驗現象、驗證預料)→比較得出結論，對于異樣現象再預料，再試驗，再驗證B．分類(預料SO2的化學性質)→視察(得出SO2的物理性質)→試驗→比較并得出結論C．視察(得出SO2的物理性質)→試驗→分類(預料SO2的化學性質)→比較并得出結論D．試驗→分類(預料SO2的化學性質)→視察(得出SO2的物理性質)→比較并得出結論解析：選A探究SO2的性質時其基本程序是：先從色、態方面視察二氧化硫的外觀，得出SO2的物理性質，然后依據二氧化硫可能具有的性質，預料SO2的化學性質，再做試驗驗證預料，視察試驗現象并記錄，再分析試驗現象并用已知化學學問說明現象，最終得出結論，所以A符合。2．下列反應中，反應條件與反應物用量變更時不影響其反應產物的是()A．Na＋O2 B．C＋O2C．CO2＋Ca(OH)2 D．Na2O2＋CO2解析：選D鈉和氧氣常溫下反應生成氧化鈉，加熱時生成過氧化鈉，故A錯誤；碳和少量氧氣反應生成一氧化碳，和過量氧氣反應生成二氧化碳，故B錯誤；氫氧化鈣與少量二氧化碳反應生成碳酸鈣和水，與過量二氧化碳反應生成碳酸氫鈣，故C錯誤；過氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣，生成物與反應的條件和反應物用量無關，故D正確。3．下列有關鈉及其化合物化學性質的化學方程式的書寫或說法正確的是()A．切開的金屬Na暴露在空氣中，光亮表面漸漸變暗：2Na＋O2=Na2OB．將Na塊放入水中，產生氣體：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑C．Na2O2在潮濕的空氣中放置一段時間，變成白色黏稠物：2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2D．利用加熱法可除去Na2O中少量的Na2O2雜質解析：選B切開的金屬Na暴露在空氣中，光亮表面漸漸變暗，是由于鈉與空氣中的氧氣反應生成氧化鈉，反應的化學方程式為4Na＋O2=2Na2O，A錯誤；將Na塊放入水中，鈉與水發生置換反應生成氫氧化鈉和氫氣，反應的化學方程式為2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，B正確；Na2O2在潮濕的空氣中放置一段時間，變成白色黏稠物，是因為Na2O2與空氣中的水反應產生氫氧化鈉和氧氣：2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，C錯誤；加熱時Na2O與O2反應生成Na2O2，無法除去Na2O中少量的Na2O2雜質，D錯誤。4．將Na2O2投入FeCl3溶液中，可視察到的現象是()①生成白色沉淀②生成紅褐色沉淀③有氣泡產生④因為Na2O2具有漂白性，所以FeCl3溶液褪色A．①④ B．②③C．①③ D．僅②解析：選BNa2O2投入FeCl3溶液中，Na2O2與水反應得到O2和NaOH，NaOH與FeCl3溶液反應生成紅褐色沉淀。5．如圖裝置，試管中盛有水，氣球a中盛有干燥的Na2O2顆粒，U形管中注有淺紅色的水。將氣球用橡皮筋緊縛在試管口。試驗時將氣球中的Na2O2抖落到試管b的水中，將發生的現象是()A．U形管內紅水褪色 B．試管內溶液變紅C．氣球a被吹大 D．U形管水位：d<c解析：選C由于發生反應：2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，產生O2使氣球膨脹，該反應放出大量的熱，使廣口瓶中空氣受熱膨脹而出現U形管中水位：d>c。6．已知用金屬鈉制取氧化鈉的方法有很多，下列方法最好且說明合理的是()A．4Na＋O2(純)eq\o(=,\s\up7(常溫))2Na2O；產物唯一，條件易限制B．4Na＋CO2eq\o(=,\s\up7(△))2Na2O＋C；原料價廉，反應操作簡便C．2NaNO2＋6Naeq\o(=,\s\up7(△))4Na2O＋N2↑；產物中只有Na2O固體生成，且生成的N2可將四周環境中的O2排凈，愛護Na2O不被進一步氧化D．4Na＋O2(空氣)eq\o(=,\s\up7(常溫),\s\do5())2Na2O；操作簡便解析：選C鈉與純氧氣反應生成氧化鈉，雖然產物唯一，但無法確定反應是否完全，故不選A；鈉與二氧化碳在加熱條件下反應生成氧化鈉和碳，氧化鈉又能與二氧化碳反應生成碳酸鈉產生雜質，故不選B；C項中反應是工業制取氧化鈉最常見的方法，產生的氮氣和固體易分別，目標產物中無雜質，而且亞硝酸鈉屬于工業常用鹽，價格低，它供應一部分的鈉元素，從而削減較珍貴的金屬鈉的用量，且生成的N2可愛護Na2O不被進一步轉化為Na2O2，故選C；鈉放置在空氣中不僅與氧氣反應還與水蒸氣反應，產物不純，故不選D。7.如圖所示，在坩堝中放一小塊鈉，加熱至熔化，用玻璃棒蘸取少量無水CuSO4粉末與熔化的鈉接觸，瞬間產生刺眼的火花，同時有紅色物質生成。據此推斷下列說法中不正確的是()A．上述反應是置換反應B．上述反應是放熱反應C．上述反應中CuSO4表現了吸水性D．加熱且無水條件下，Na可以與CuSO4反應并生成Cu解析：選C依據題意，紅色物質確定是單質銅，因為無水CuSO4是白色的，所以必定是Na和CuSO4發生置換反應：2Na＋CuSO4eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())Cu＋Na2SO4，因為無水CuSO4與熔化的鈉接觸時瞬間產生刺眼的火花，說明該反應放出大量的熱，使鈉燃燒，A、B、D正確；題給反應不能體現CuSO4的吸水性，C項錯誤。8．某同學按如圖所示試驗裝置進行鈉跟水反應的試驗，據此推斷下列說法中正確的是()A．打開右端軟塞，將一小塊金屬鈉加入煤油中，反應前片刻，鈉的位置在a處B．起先反應后，能視察到的試驗現象是鈉在b處液面以下的水中反應C．反應一段時間后，左端液面上升進入長頸漏斗，b處有無色氣體產生D．若用苯或酒精來代替煤油，可視察到相同的試驗現象解析：選C鈉的密度大于煤油的密度，所以會沉在煤油中，故A錯誤；鈉的密度大于煤油的密度而小于水的密度，所以鈉會沉在煤油底部而漂移在水面上，上下跳動，不行能在b處液面以下的水中反應，故B錯誤；鈉和水反應生成NaOH和氫氣，生成的氫氣導致左端液面上升，進入長頸漏斗，b處有無色氣體產生，故C正確；乙醇和水互溶，所以不會出現相同的試驗現象，故D錯誤。9．制取Na2O時由于設備密封性不好而進入了少量空氣，導致制得的Na2O產品中含有Na2O2雜質。某學生設計了以下試驗方案來測定該樣品中Na2O的質量分數，其操作流程和試驗數據如圖：eq\x(\a\al(7.75gNa2O,產品))eq\o(→,\s\up7(在氧氣中充分灼燒))eq\x(固體)eq\o(→,\s\up7(冷卻))eq\x(\a\al(稱量得固,體9.35g))該氧化鈉樣品中Na2O的質量分數為()A．20% B．60%C．80% D．25%解析：選C設樣品中Na2O的質量為x。2Na2O＋O2=2Na2O2質量增加12415632x9.35g－7.75g＝1.6g由124∶32＝x∶1.6g，解得x＝6.2g，所以該樣品中Na2O的質量分數為eq\f(6.2g,7.75g)×100%＝80%。10．下列關于鈉及其化合物的敘述正確的是()①Na2O與Na2O2都能和水反應生成堿，它們都是化合反應②Na2O與Na2O2的陰、陽離子個數比都是1∶2③鈉在常溫下不簡潔被氧化④Na2O2可做供氧劑，而Na2O不能⑤向酚酞溶液中加入Na2O2粉末，溶液先變紅后褪色，并有氣泡生成A．只有④ B．②④⑤C．②⑤ D．④⑤解析：選B①Na2O與水的反應為Na2O＋H2O=2NaOH，Na2O2與水的反應為2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，故Na2O和Na2O2都能和水反應生成堿，但前者為化合反應，后者不是，故①錯誤；②Na2O與Na2O2中含有的陰、陽離子分別為O2－和Na＋、Oeq\o\al(2－,2)和Na＋，故個數比都是1∶2，故②正確；③鈉原子的最外層上只有1個電子，很簡潔失去，鈉的化學性質很活潑，故在常溫下很簡潔被氧化，故③錯誤；④Na2O2能與CO2反應放出O2，故可做供氧劑，而Na2O與CO2反應不會放出O2，故不能做供氧劑，故④正確；⑤由于Na2O2能與水反應：2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，且過氧化鈉具有強氧化性，可做漂白劑，故向酚酞溶液中加入Na2O2粉末，溶液先變紅后褪色，并有氣泡生成，故⑤正確；綜上所述：②④⑤正確，故答案為B。11．金屬鈉是在1807年通過電解氫氧化鈉制得的，這個原理應用于工業生產，約在1891年才獲得勝利。1921年工業上實現了電解氯化鈉制鈉，其反應原理是2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(通電),\s\do5())2Na＋Cl2↑?；卮鹣铝杏嘘P問題：(1)下列屬于保存金屬鈉的正確方法的是________(填字母)。A．放在棕色瓶中 B．放在細沙中C．放在水中 D．放在煤油中(2)將一小塊鈉放在水平放置的試管中部，用酒精燈加熱充分反應(如圖所示)，請寫出該反應的化學方程式：__________________________，生成物的顏色為________。將該試管冷卻后直立，滴加幾滴水，發生反應的化學方程式為_____________________________，檢驗該反應產生的氣體的方法是___________________________________________。(3)Na、Na2O、Na2O2、NaOH久置于空氣中最終都變為________________(填化學式)；過氧化鈉與CO2反應的化學方程式為__________________________。因此，過氧化鈉可作為呼吸面具和潛水艇的氧氣來源。(4)一小塊金屬鈉投入CuCl2溶液中，發生反應的總化學方程式為____________________________________。解析：(1)鈉是很活潑的金屬，極易與水或氧氣反應，又因為鈉的密度小于水的密度而大于煤油的密度，因此鈉通常保存在煤油中，D正確。(2)將一小塊鈉放在水平放置的試管中部，用酒精燈加熱充分反應，生成過氧化鈉，反應的化學方程式為2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(△))Na2O2，過氧化鈉為淡黃色固體。將該試管冷卻后直立，滴加幾滴水，過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉和氧氣，發生反應的化學方程式為2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑。氧氣是助燃氣體，檢驗氧氣的方法是將帶火星的木條伸入試管中，看木條是否復燃。(3)Na、Na2O、Na2O2、NaOH久置于空氣中最終都變為碳酸鈉，其化學式為Na2CO3；過氧化鈉與CO2反應生成碳酸鈉和氧氣，反應的化學方程式為2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2。(4)一小塊金屬鈉投入CuCl2溶液中，首先與水反應生成氫氧化鈉和氫氣，然后氫氧化鈉與氯化銅發生復分解反應，發生反應的總化學方程式為2Na＋CuCl2＋2H2O=Cu(OH)2↓＋H2↑＋2NaCl。答案：(1)D(2)2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(△))Na2O2淡黃色2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑將帶火星的木條伸入試管中，看木條是否復燃(3)Na2CO32Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2(4)2Na＋CuCl2＋2H2O=Cu(OH)2↓＋H2↑＋2NaCl12．用脫脂棉包住約0.2g過氧化鈉粉末，置于石棉網上，往脫脂棉上滴水，可視察到脫脂棉猛烈燃燒起來。(1)由試驗現象所得出的有關Na2O2和H2O反應的結論是：a.有氧氣生成；b.______________________。(2)寫出Na2O2和H2O反應的化學方程式：________________________。(3)某學校探討性學習小組擬用下圖所示裝置進行試驗，以證明上述結論。①用以驗證結論a的試驗操作方法及現象是___________________________________________________________________________________________________________。②用以驗證結論b的試驗操作方法及現象是___________________________________________________________________________________________________________。(4)該探討性學習小組的同學認為Na2O2和H2O反應可生成H2O2，現請你設計一個簡潔的試驗以證明Na2O2和足量的H2O充分反應后的溶液中有H2O2存在(只要求列出試驗所用的試劑及視察到的現象)。試劑：__________?，F象：______________________________________________________________。解析：(1)用脫脂棉包住約0.2g過氧化鈉粉末，置于石棉網上，往脫脂棉上滴加幾滴水，可視察到脫脂棉猛烈燃燒起來，說明Na2O2和H2O反應有O2生成且放出熱量。(3)由題圖裝置可知，p口處放出氧氣，若驗證氧氣的生成，則應在導管口p處放一根帶火星的木條，發覺木條復燃。假如該反應是放熱反應，則試管的溫度必定上升，使錐形瓶內的空氣溫度上升，壓強增大，則空氣被排出。所以將導管q插入水槽中，再打開分液漏斗的開關，發覺q處有氣泡冒出，即可證明該反應為放熱反應。(4)過氧化氫在二氧化錳的催化作用下可分解放出氧氣，所以若證明溶液中有H2O2存在只要加入二氧化錳檢驗有氧氣生成即可。答案：(1)該反應放出熱量(2)2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑(3)①將帶火星的木條靠近導管口p處，木條復燃②將導管q放入水槽中，反應過程中有氣泡冒出(4)MnO2有無色的氣體放出，該氣體能使帶火星的木條復燃13．2.3g鈉在干燥的空氣中與氧氣反應，可得3.5g固體(假設產物不發生化學反應)，據此可推斷其產物為()A．只有Na2O2 B．只有Na2OC．Na2O和Na2O2 D．無法確定解析：選C金屬鈉和氧氣反應可生成Na2O或Na2O2，解答此題用“極值法”：若2.3g鈉全部反應生成Na2O，由反應4Na＋O2=2Na2O可得生成Na2O的質量為3.1g；若2.3g鈉全部反應生成Na2O2，由反應2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(△))Na2O2可得生成Na2O2的質量為3.9g；現產物的質量為3.5g，介于3.1g和3.9g之間，故產物為Na2O和Na2O2的混合物。14．某試驗小組通過下圖所示試驗，探究Na2O2與水的反應：下列說法中不正確的是()A．②中的大量氣泡的主要成分是氧氣B．③中溶液變紅，說明有酸性物質生成C．④中現象可能是由于溶液中含有漂白性物質造成的D．⑤中MnO2的主要作用是做催化劑解析：選B過氧化鈉與水反應生成NaOH和氧氣，則②中大量氣泡的主要成分是氧氣，A正確；酚酞遇到堿顯紅色，③中溶液變紅，說明有堿性物質生成，B錯誤；④中紅色褪去，應當是因為溶液中含有漂白性物質，C正確；⑤中加入MnO2產生較多氣泡，說明溶液中存在H2O2，MnO2的主要作用是做催化劑，D正確。15．某學習小組在試驗室制取CO2氣體的過程中，不慎用到了濃鹽酸，導致制得的CO2氣體中混有氯化氫氣體，他們設計了如下除去氯化氫氣體并探究CO2與過氧化鈉(Na2O2)反應的試驗。查閱資料得知：NaOH＋NH4Cl=NH3↑＋H2O＋NaCl。請回答下列問題：(1)裝置A的作用是_______________________________________________________。(2)為確定反應后裝置B硬質玻璃管中固體的成分，小組同學取適量固體于試管中，加入足量的蒸餾水溶解形成溶液M，無氣泡產生，則該固體中不含________，該小組同學接著進行探究。[提出問題]反應后硬質玻璃管中固體的成分是什么？[做出猜想]猜想一：Na2CO3；猜想二：NaOH；猜想三：Na2CO3和NaOH；經過探討，大家一樣認為猜想______不合理，理由是__________________________。[試驗驗證]小組同學取上述形成的溶液M于試管中，向其中加入過量的_______溶液，若產生白色沉淀，過濾，向濾液中滴加幾滴酚酞試液，溶液變紅，則證明猜想三成立。[溝通反思]小組中有同學認為，將上述濾液中滴加的酚酞試液換成硝酸銅溶液，也能得出同樣的結論，你認為該同學的觀點________(填“正確”或“錯誤”)，理由是____________________________________________。[拓展延長]在盛有氯化銨(NH4Cl)濃溶液的試管中，加入足量的過氧化鈉(Na2O2)固體，有氣泡產生，產生的氣體是_______和______。解析：CO2和HCl的混合氣體，經過飽和碳酸氫鈉溶液，CO2中混有的HCl被汲取，硬質玻璃管中發生的反應是過氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣，過氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉和氧氣，多余的CO2用NaOH汲取，最終用排水法收集生成的氣體。(1)CO2中混有氯化氫氣體，則裝置A的作用是除去CO2中的氯化氫；(2)B中發生反應：2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2，若固體中反應后含有過氧化鈉，其會和水反應生成氫氧化鈉和氧氣，加入足量的蒸餾水無氣泡產生，說明不含Na2O2；做出猜想：依據質量守恒定律，反應前后元素的種類不變，反應前有碳元素，反應后也應有碳元素，故猜想二錯誤；試驗驗證：猜想三中含有Na2CO3，因此加入BaCl2或Ba(NO3)2或CaCl2或Ca(NO3)2溶液，若產生白色沉淀，說明含有Na2CO3；酚酞遇堿變紅，滴加幾滴酚酞試液，溶液變紅，說明含有NaOH；溝通反思：氫氧化鈉和硫酸銅反應生成氫氧化銅藍色沉淀，假如有藍色沉淀生成，發生的反應是Cu(NO3)2＋2NaOH=Cu(OH)2↓＋2NaNO3，說明反應后固體中含有氫氧化鈉，該同學的觀點正確；拓展延長：過氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉和氧氣：2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，在溶液中NaOH和NH4Cl反應生成NH3：NaOH＋NH4Cl=NH3↑＋H2O＋NaCl，所以產生的氣體成分為O2和NH3。答案：(1)汲取CO2中混有的HCl(2)Na2O2二依據質量守恒定律，反應前后元素的種類不變，反應前有碳元素，反應后也應有碳元素BaCl2正確因為氫氧化鈉和硫酸銅反應生成氫氧化銅藍色沉淀，假如有藍色沉淀生成，說明固體中含有氫氧化鈉O2NH316．Ⅰ.為測定金屬鈉樣品(表面有Na2O)中鈉單質的質量分數，設計了如下試驗(反應裝置如圖所示)：①稱量A、B的總質量②稱取確定質量的鈉樣品③將鈉樣品投入錐形瓶中，快速塞緊帶U形干燥管(內含干燥劑無水CaCl2)的橡皮塞有關數據：稱取的金屬鈉樣品質量為ag,A、B反應前總質量為bg，反應后A、B的總質量為cg。請依據題意回答下列問題：(1)A中鈉與水反應過程中可看到鈉熔成閃亮的小球，產生這一現象的緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)用a、b、c表示的鈉單質的質量分數為_________________________。(3)沒有B裝置對試驗結果有何影響？________(填“偏大”“偏小”或“不影響”)Ⅱ.現用金屬鈉和空氣制備純度較高的Na2O2，可利用的裝置如圖