高一化学学习课件：1.2.1研究物质性质的基本方法（鲁科版必修1）

欢迎进入化学课堂 典例1 下列关于金属钠的叙述中正确的是A 金属钠可以保存在少量水中B 钠在空气中燃烧 产物是Na2OC 钠是银白色金属 但露置在空气中会变暗D 钠投入到CuSO4溶液中会观察到钠表面析出红色的铜 思路点拨 钠投入到盐溶液中 钠先与水反应 生成的NaOH如果能与该盐反应 则继续发生复分解反应 自主解答 选C 金属钠易与空气中的氧气 水发生化学反应 保存钠时必须隔绝空气和水 常保存在煤油或石蜡油中 A错误 钠在空气中缓慢氧化得到Na2O 在空气中燃烧时产物是Na2O2 B错误 金属钠有银白色金属光泽 在空气中因缓慢氧化而变暗 C正确 钠投入到CuSO4溶液中 先与水反应 生成的NaOH再与CuSO4反应生成蓝色絮状沉淀 D错误 互动探究 若将D选项中的CuSO4溶液改为FeCl3溶液和NaCl溶液 将会分别产生什么现象 提示 若改为FeCl3溶液 钠与水反应放出大量的气体 浮在液面上 四处游动 且钠与水反应生成的NaOH会与FeCl3生成红褐色Fe OH 3沉淀 若改为NaCl溶液 则只发生钠与水的反应 会产生大量气体 钠浮在液面上 四处游动 但比在纯水中反应稍缓慢一些 变式训练 2011 南昌高一检测 在烧杯中加入水和苯 密度 0 88g cm3 各50mL 苯和水互不相溶 将一小粒金属钠 密度 0 97g cm3 投入烧杯中 观察到的现象可能是 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可能上 下跳动 解析 选D 钠的密度处于苯和水的密度之间 钠能与水中的氢反应而不与苯反应 另外钠与水反应放出的氢气使钠在苯与水的界面处可能上 下跳动 典例2 双选 对Na2O和Na2O2的下列叙述中 正确的是A Na2O和Na2O2均能跟盐酸反应 故两者均为碱性氧化物B Na2O和Na2O2中的阴离子都是 2价C Na2O和Na2O2跟水的反应均为化合反应 均生成NaOHD 在呼吸面具中Na2O2常作供氧剂 而Na2O不能用作供氧剂 思路点拨 解答本题的关键点 1 Na2O和Na2O2与H2O CO2反应的产物不同 2 Na2O2中的阴离子是O22 自主解答 选B D Na2O2是过氧化物 而不是碱性氧化物 因其与盐酸反应时 除生成NaCl H2O外还生成O2 故选项A错误 Na2O中的阴离子是O2 Na2O2中的阴离子是O22 都是 2价 故选项B正确 Na2O与水化合可生成NaOH 但Na2O2与水反应时 除生成NaOH外还产生O2 不属于化合反应 故选项C错误 选项D说法正确 互动探究 Na2O和Na2O2与水的反应都是化合反应吗 为什么 提示 Na2O与水的反应中只有NaOH生成 所以是化合反应 但是Na2O2与水的反应除了有NaOH生成外还有氧气生成 所以不是化合反应 变式训练 将7 2gCO和H2的混合气体与足量O2充分燃烧 将燃烧后的气体通入足量的Na2O2固体中 固体的质量增加 A 2 1gB 3 6gC 7 2gD 无法确定 解析 选C 题中整个过程发生四个反应 2H2 O22H2O 2H2O 2Na2O2 4NaOH O2 2CO O22CO2 2CO2 2Na2O2 2Na2CO3 O2由 叠加得2H2 2Na2O2 4NaOH 由 叠加得2CO 2Na2O2 2Na2CO3 由叠加方程式不难看出 Na2O2将全部的CO和H2吸收 因此增重的质量为CO与H2的质量之和 典例 一元硬币的外观有银白色的金属光泽 一些同学认为它可能是铁制成的 在讨论时 有同学提出 我们可以先拿磁铁来吸一下 就 拿磁铁来吸一下 这一过程而言 属于科学探究中的A 实验B 比较C 观察D 分类 思路点拨 在研究物质性质的四种基本方法中 其中的 观察法 是最难判断的一种方法 学生要特别注意 自主解答 选A 以上四种方法均属于我们在科学探究中常用的 重要的方法 我们不仅要理解它们概念的内涵和外延 更重要的是要在科学探究中灵活地应用它们 其中实验法是通过实验验证对物质性质的预测或探究物质未知的性质的方法 显然 拿磁铁来吸一下 这一过程属于实验 互动探究 若把上述题目改成 将同样大小的金属钠 分别投入到 MgCl2溶液 饱和NaCl溶液中 各发生什么现象 在上述过程中用到了哪种研究物质性质的方法 答案选什么 提示 在两种溶液中的共同现象是 钠浮在液面上 熔成小球 迅速游动 并发出 嘶嘶 的声音 最后消失 不同之处是 中有白色沉淀生成 中溶液变浑浊 用到的方法有 实验法 观察法 比较法 答案选择A B C 变式训练 查阅资料发现 金属钠不仅能跟氧气和水反应 还能跟多种其他物质发生反应 其中包括与酒精在常温下反应 要研究金属钠跟酒精的反应以及它与水反应的异同点 下列研究方法中用不着的是 A 实验法B 观察法C 分类法D 比较法 解析 选C 研究过程需要用到实验法 观察两者反应的实验现象需要用到观察法 比较异同需要用到比较法 惟一用不到的就是分类法 所以答案选C 典例1 下列关于金属钠的说法中 正确的是A 钠是活泼金属 将其投入到硫酸铜溶液中 可置换出铜B 金属钠着火时 可用泡沫灭火器来灭火C 将4 6g金属钠投入到95 4g水中 所得溶液中溶质的质量分数等于8 D 钠在空气中燃烧生成淡黄色固体过氧化钠 易错选项 C 易错剖析 1 易错选项分析本题易错选C的原因在于计算溶液质量时忽略掉氢气的生成 错把溶液的质量看作100g 2 其他错误选项分析 标准答案 D 典例2 下列关于Na2O2的叙述中正确的是A 将过量Na2O2粉末加入紫色石蕊试液中并振荡 溶液变为蓝色 且有气泡产生B 将过量Na2O2粉末加入FeCl3溶液中并振荡 溶液中产生红褐色沉淀 且有气泡产生C 凡是有Na2O2参与的反应 均能产生O2D Na2O2粉末在空气中长期放置不变质 易错选项 A 易错剖析 1 易错选项分析本题易错选A的原因在于基础知识掌握不牢 忘记Na2O2有漂白性 将过量Na2O2粉末加入紫色石蕊试液中并振荡 溶液先变蓝后退色 且有气泡产生 2 其他错误选项分析 标准答案 B 1 用如图所示的方法研究某气体的性质 这种方法属于 A 实验法B 观察法C 分类法D 比较法 解析 选B 图中所示的是一名同学闻气体气味的正确方法 许多同学容易误认为是实验法 实际上 是一种有计划 有目的地用感官考察研究对象的方法 直接用肉眼观察物质的颜色 状态 用鼻子闻物质的气味 都属于观察法 2 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 钠必须保存在煤油中D 钠着火时可以用沙土扑灭 解析 选D 钠是一种非常活泼的金属 易跟空气中的氧气以及水发生反应 所以自然界中没有游离态的钠 钠是银白色固体 因被氧化成氧化钠而呈现出灰色 灰色不是金属钠的颜色 钠与煤油不反应 并且钠的密度比煤油的密度大 将钠保存在煤油中可以避免空气及水与钠接触 但并不是必须保存在煤油中 保存钠时 只要使钠不与周围物质反应即可 钠着火时比较好的灭火方法是采用沙土盖灭 3 在研究金属钠与水反应的实验中 反应过程中所观察到的现象与金属钠的下列性质无关的是 A 钠的熔点低B 钠的密度小C 钠的硬度小D 钠的金属活动性很强 解析 选C 钠与水反应的实验现象可以概括为 浮 熔 游 响 其中的 浮 说明的是钠的密度比水的密度小 熔 说明钠的熔点低 反应迅速 说明钠的金属性活动性很强 根据以上分析 答案选C 4 Na2O和Na2O2在下列性质上相似的是 A 颜色B 水溶液酸碱性C 氧化性D 漂白性 解析 选B Na2O为白色固体 无氧化性 无漂白性 Na2O2是淡黄色固体 有很强的氧化性和漂白性 二者溶于水都生成NaOH溶液 显碱性 故选B 5 已知钠放置于空气中可发生如下变化 NaNa2ONaOHNa2CO3 H2O根据此变化回答以下问题 1 请写出 步转化的化学方程式 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 根据以上叙述回答 该淡黄色物质的化学式为 该淡黄色物质与CO2 H2O反应的化学方程式为 解析 1 根据图示转化关系可得反应方程式为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 4Na O2 2Na2O Na2O H2O 2NaOH 2 Na2O2 2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O22Na2O2 2H2O 4NaOH O2 一 选择题 本题包括5小题 每小题4分 共20分 1 金属钠着火时 应选用的灭火剂是 A 水B 泡沫灭火器C 沙土D 煤油 解析 选C 由于Na Na2O2均能与H2O反应 故A错 泡沫灭火器产生的主要是CO2 Na2O2能与CO2反应产生O2 有助燃作用 B错 煤油本身是一种可燃物 D错 2 下列操作正确的是 A 向盛水的烧杯中投入小拇指大小的钠块 观察现象B 钠在空气中燃烧生成Na2O 在纯氧中燃烧生成Na2O2C 将一小块钠放在石棉网上加热 观察现象D 用手掰开一块金属钠 观察钠的颜色 解析 选C A项 取用的钠块太大 容易爆炸 发生危险 B项 钠在空气中或纯氧中燃烧都生成Na2O2 与氧气常温下缓慢反应 生成Na2O D项 钠易与手上的汗渍反应生成具有腐蚀性的NaOH 不能用手直接接触钠 3 一个集气瓶中放有一团棉花 向其中倒入CO2气体时棉花燃烧起来 则棉花中可能包有 A 烧碱B 氧化钾C 过氧化钠D 小苏打 解析 选C CO2与Na2O2反应生成O2且放出热量可使棉花燃烧 4 2011 青岛高一检测 金属钠分别与下列溶液反应时 既有沉淀析出 又有气体逸出的是 A 氯化钡溶液B 硫酸钾溶液C 氯化铁溶液D 硝酸铵溶液 解析 选C 钠和盐溶液反应时 先和水反应生成NaOH和H2 NaOH再和某些盐溶液中的阳离子反应 生成难溶的氢氧化物 在本题中 A B选项中的阳离子不与NaOH反应 故没有沉淀生成 C选项生成Fe OH 3 所以既有沉淀析出 又有气体逸出 C正确 D项只生成气体 不产生沉淀 方法技巧 钠与几种溶液反应的具体规律 1 金属钠与酸溶液反应 Na与H2O反应的实质是Na置换H2O中的H 酸溶液中H 主要由酸电离得到 所以Na投入酸溶液中时 首先与酸反应 且比在纯水中反应剧烈 当酸反应完后 再考虑钠与水反应 如Na投入盐酸中发生反应 2Na 2HCl 2NaCl H2 2 金属钠与碱溶液反应的实质是钠与水反应 3 钠与盐溶液的反应 先与水反应 再考虑生成的碱是否与盐反应 如钠与硫酸铜溶液反应 2Na 2H2O 2NaOH H2 2NaOH CuSO4 Cu OH 2 Na2SO4 与 合并得 2Na 2H2O CuSO4 Cu OH 2 Na2SO4 H2 5 2 3g钠在干燥的空气中与氧气反应 可得3 5g固体 据此可判断其产物为 A 只有Na2O2B 只有Na2OC Na2O和Na2O2D 无法确定 解析 选C 极限法是一种重要的思维方法 也是我们在解答该类题目时常用的一种方法 极限法解题要特别注意使用的范围 一般是存在两种反应的 可能性 通过计算或推断确定一个范围 然后结合题意得到最终答案 金属钠和氧气反应可生成Na2O或Na2O2 此题用 极限法 若2 3g钠全部反应生成Na2O 由反应4Na O2 2Na2O可得生成Na2O的质量为3 1g 若2 3g钠全部反应生成Na2O2 由反应2Na O2 Na2O2可得生成Na2O2的质量为3 9g 现产物为3 5g 介于3 1g和3 5g之间 故为Na2O和Na2O2的混合物 二 非选择题 本题包括3小题 共30分 6 12分 如图表示A E五种物质间的相互转化关系 其中A为淡黄色固体 B为单质 试推出各物质的化学式 并写出B C C D D E反应的离子方程式 1 各物质的化学式 A B C D E 2 写出B C C D D E反应的离子方程式 B C C D D E 解析 A是淡黄色固体 可知为Na2O2 B为单质可制取A 知B是Na A与CO2反应生成D 知D为Na2CO3 B与Cl2反应生成E 知E为NaCl Na2O2 Na都能生成C 知C为NaOH 答案 1 Na2O2NaNaOHNa2CO3NaCl 2 2Na 2H2O 2Na 2OH H2 2OH CO2 CO32 H2OCO32 2H CO2 H2O 7 8分 将表面已部分被氧化为氧化钠的金属钠样品5 4g放入40g水中 放出0 1gH2 1 写出该样品放入水中时发生反应的化学方程式 根据以上方程式可知反应后溶液呈 填 酸 碱 或 中 性 2 样品中含Na g Na2O g 解析 1 由于样品中仅含有Na和Na2O 故放入水中后发生的反应为2Na 2H2O 2NaOH H2 Na2O H2O 2NaOH 由于生成NaOH 所以溶液呈碱性 2 根据题中所给数据 由于只有Na与水反应产生H2 则根据H2的质量求钠的质量 2Na 2H2O 2NaOH H2 462m Na 0 1g则m Na g 2 3g则样品中Na2O的质量为 m Na2O 5 4g 2 3g 3 1g 答案 1 2Na 2H2O 2NaOH H2 Na2O H2O 2NaOH碱 2 2 33 1 8 10分 挑战能力 某校科学兴趣小组探究二氧化碳与过氧化钠反应是否有氧气生成 设计了如图所示的实验装置 B中盛有饱和碳酸氢钠溶液 目的是除去二氧化碳中混有的氯化氢气体 E为收集氧气的装置 1 写出装置A中发生反应的化学方程式 2 C中盛有 目的是 3 写出装置D中发生反应的化学方程式 4 指出装置E的错误 解析 1 大理石与盐酸反应生成氯化钙 二氧化碳和水 2 二氧化碳中混有氯化氢气体和水蒸气 装置B可除去二氧化碳中混有的氯化氢气体 C中盛有浓硫酸 目的是除去二氧化碳中混有的水蒸气 3 过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠与氧气 4 E F装置为排水法收集氧气 故E中导气管应 短进长出 答案 1 CaCO3 2HCl CaCl2 H2O CO2 2 浓硫酸除去二氧化碳中混有的水蒸气 3 2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2 4 E中导气管的长短应该对调 即应该 短进长出 现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样 请从下图中选用适当的实验装置 设计一个最简单的实验 通过测量氧气的体积计算Na2O2试样的纯度 可供选用的反应物只有CaCO3固体 含20 HCl的盐酸和蒸馏水 请填写下列空白 1 写出在实验中Na2O2和Na2O分别发生反应的化学方程式 2 应选用的装置是 只要求写出图中装置的标号 3 所选用装置的连接顺序应是 填各接口的字母 其中连接胶管及夹持装置均省略 解析 Na2O2可以跟水反应生成NaOH和O2 Na2O和水反应只生成NaOH Na2O2跟CO2反应生成Na2CO3和O2 Na2O和CO2反应只生成Na2CO3 因而选用这两组反应中的任一组 都可以通过测量产物中O2的体积来计算Na2O2试样的纯度 由于按前一组反应原理设计的实验装置较按后一组反应原理设计的实验装置更简单 故按照要求应选用前一组反应原理来设计实验方案 答案 1 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 Na2O H2O 2NaOH 2 3 G接A B接F 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全