2024-2025年新教材高中化學課時檢測2研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法含解析魯科版必修第一冊

PAGEPAGE9探討物質(zhì)性質(zhì)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(zhì)，設計了如下探討程序，合理的是()A．視察(得出SO2的物理性質(zhì))→分類(預料SO2的化學性質(zhì))→試驗(視察試驗現(xiàn)象、驗證預料)→比較得出結(jié)論，對于異樣現(xiàn)象再預料，再試驗，再驗證B．分類(預料SO2的化學性質(zhì))→視察(得出SO2的物理性質(zhì))→試驗→比較并得出結(jié)論C．視察(得出SO2的物理性質(zhì))→試驗→分類(預料SO2的化學性質(zhì))→比較并得出結(jié)論D．試驗→分類(預料SO2的化學性質(zhì))→視察(得出SO2的物理性質(zhì))→比較并得出結(jié)論解析：選A探究SO2的性質(zhì)時其基本程序是：先從色、態(tài)方面視察二氧化硫的外觀，得出SO2的物理性質(zhì)，然后依據(jù)二氧化硫可能具有的性質(zhì)，預料SO2的化學性質(zhì)，再做試驗驗證預料，視察試驗現(xiàn)象并記錄，再分析試驗現(xiàn)象并用已知化學學問說明現(xiàn)象，最終得出結(jié)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(chǎn)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(zhì)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(chǎn)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(zhì)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(fā)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(chǎn)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(zhì)，D錯誤。4．將Na2O2投入FeCl3溶液中，可視察到的現(xiàn)象是()①生成白色沉淀②生成紅褐色沉淀③有氣泡產(chǎn)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(fā)生的現(xiàn)象是()A．U形管內(nèi)紅水褪色 B．試管內(nèi)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(fā)生反應：2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，產(chǎn)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(xiàn)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(chǎn)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(chǎn)物中只有Na2O固體生成，且生成的N2可將四周環(huán)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(chǎn)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(chǎn)生雜質(zhì)，故不選B；C項中反應是工業(yè)制取氧化鈉最常見的方法，產(chǎn)生的氮氣和固體易分別，目標產(chǎn)物中無雜質(zhì)，而且亞硝酸鈉屬于工業(yè)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(zhuǎn)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(chǎn)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(chǎn)生刺眼的火花，同時有紅色物質(zhì)生成。據(jù)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(xiàn)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(jù)題意，紅色物質(zhì)確定是單質(zhì)銅，因為無水CuSO4是白色的，所以必定是Na和CuSO4發(fā)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(chǎn)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(xiàn)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(jù)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(xiàn)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(chǎn)生D．若用苯或酒精來代替煤油，可視察到相同的試驗現(xiàn)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(chǎn)生，故C正確；乙醇和水互溶，所以不會出現(xiàn)相同的試驗現(xiàn)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(chǎn)品中含有Na2O2雜質(zhì)。某學生設計了以下試驗方案來測定該樣品中Na2O的質(zhì)量分數(shù)，其操作流程和試驗數(shù)據(jù)如圖：eq\x(\a\al(7.75gNa2O,產(chǎn)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(zhì)量分數(shù)為()A．20% B．60%C．80% D．25%解析：選C設樣品中Na2O的質(zhì)量為x。2Na2O＋O2=2Na2O2質(zhì)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(zhì)量分數(shù)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(shù)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(shù)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(zhì)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(yè)生產(chǎn)，約在1891年才獲得勝利。1921年工業(yè)上實現(xiàn)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↑。回答下列有關問題：(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(fā)生反應的化學方程式為_____________________________，檢驗該反應產(chǎn)生的氣體的方法是___________________________________________。(3)Na、Na2O、Na2O2、NaOH久置于空氣中最終都變?yōu)開_______________(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(fā)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(fā)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?yōu)樘妓徕c，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(fā)生復分解反應，發(fā)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(wǎng)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(xiàn)象所得出的有關Na2O2和H2O反應的結(jié)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(jié)論。①用以驗證結(jié)論a的試驗操作方法及現(xiàn)象是___________________________________________________________________________________________________________。②用以驗證結(jié)論b的試驗操作方法及現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)象)。試劑：__________?，F(xiàn)象：______________________________________________________________。解析：(1)用脫脂棉包住約0.2g過氧化鈉粉末，置于石棉網(wǎng)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(fā)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(nèi)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(fā)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(chǎn)物不發(fā)生化學反應)，據(jù)此可推斷其產(chǎn)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(zhì)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(zhì)量為3.9g；現(xiàn)產(chǎn)物的質(zhì)量為3.5g，介于3.1g和3.9g之間，故產(chǎn)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(zhì)生成C．④中現(xiàn)象可能是由于溶液中含有漂白性物質(zhì)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(zhì)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(zhì)，C正確；⑤中加入MnO2產(chǎn)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(zhì)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(chǎn)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(zhì)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(jīng)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(chǎn)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(jié)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(chǎn)生，產(chǎn)生的氣體是_______和______。解析：CO2和HCl的混合氣體，經(jīng)過飽和碳酸氫鈉溶液，CO2中混有的HCl被汲取，硬質(zhì)玻璃管中發(fā)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(fā)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(chǎn)生，說明不含Na2O2；做出猜想：依據(jù)質(zhì)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(chǎn)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(fā)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(chǎn)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(jù)質(zhì)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(zhì)的質(zhì)量分數(shù)，設計了如下試驗(反應裝置如圖所示)：①稱量A、B的總質(zhì)量②稱取確定質(zhì)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(nèi)含干燥劑無水CaCl2)的橡皮塞有關數(shù)據(jù)：稱取的金屬鈉樣品質(zhì)量為ag,A、B反應前總質(zhì)量為bg，反應后A、B的總質(zhì)量為cg。請依據(jù)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(chǎn)生這一現(xiàn)象的緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)用a、b、c表示的鈉單質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為_________________________。(3)沒有B裝置對試驗結(jié)果有何影響？________(填“偏大”“偏小”或“不影響”)Ⅱ.現(xiàn)用金屬鈉和空氣制備純度較高的Na2O2，可利用的裝置如圖