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第1章　認識化學科學
實驗整合練　與鈉、氯及其化合物相關的實驗
實驗1　鈉及其化合物的制備及性質探究
1.某同學結合所學知識探究Na2O2與H2能否反應生成H2O,設計裝置如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A.檢驗裝置A氣密性的方法:關閉K1,向長頸漏斗中加水,至漏斗中液面高于試管中液面,靜置一段時間后,長頸漏斗中液面高于試管中液面且高度不變,說明氣密性良好
B.裝置B中盛放無水硫酸銅,目的是除去A中揮發出來的少量水蒸氣
C.裝置A也可直接用于大理石與稀硫酸反應制取CO2
D.D中盛放無水硫酸銅的作用是檢驗是否有空氣中的水蒸氣進入
2.已知NaH遇水蒸氣劇烈反應。某小組設計如圖實驗裝置制備NaH,下列說法錯誤的是(　　)
A.安全漏斗的作用之一是液封
B.裝置A中的試劑可以是稀硫酸和粗鋅
C.裝置B中的試劑是濃硫酸
D.實驗開始后先點燃C處酒精燈,再啟動A中反應
3.某小組同學探究金屬Na與不同濃度的鹽酸反應,進行下列實驗。下列說法不正確的是(　　)
實驗裝置 實驗 實驗操作 實驗現象
實驗1 0.36%HCl溶液中放入一小片金屬鈉 鈉浮在液面上并來回游動,與水的反應劇烈程度相當
實驗2 36%HCl溶液中放入與實驗1表面積、質量基本相同的鈉 鈉浮在液面上并來回游動,不如實驗1劇烈;表面出現白色固體,白色固體逐漸沉到燒杯底部;液體不沸騰,液面上方出現少量白霧
A.實驗2中白色固體是NaCl
B.實驗2中液面上方出現白霧是因為反應放熱,加速鹽酸的揮發
C.實驗2不如實驗1劇烈,說明鹽酸濃度越大反應越不劇烈
D.實驗2不如實驗1劇烈的原因可能是表面包裹白色固體,使反應變慢
4.某化學興趣小組利用金屬鈉和空氣制備純度較高的Na2O2(N2不與金屬鈉反應),可利用的裝置如下:
　　　　　　
　　　　　　
回答下列問題:
(1)裝置Ⅳ中盛放的試劑是　　　　　　,若沒有該裝置,可能導致生成的Na2O2中含有碳酸鈉,其反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)若規定氣體的氣流方向從左到右,則各儀器接口的順序應為:空氣進入h→　　　　　　　(填字母)→d。
(3)裝置Ⅱ的作用是　　　　　　　　　　。
實驗2　氯及其化合物的性質探究
5.84消毒液中含NaCl和NaClO。已知:酸性條件下,84消毒液中的NaCl和NaClO會反應生成氯氣。實驗小組同學圍繞“84消毒液能否與醫用酒精發生反應”這一問題進行了如下實驗。
① 分別取40 mL 84消毒液和醫用酒精混合均勻,并測量溶液溫度變化 溶液溫度由20 ℃升高至23 ℃,并產生大量氣泡,略有刺激性氣味,溶液顏色無明顯變化
② 分別取40 mL醫用酒精和蒸餾水混合均勻,水浴至23 ℃ 溶液中無明顯現象
③ 分別取40 mL 84消毒液和蒸餾水混合均勻,水浴至23 ℃ 溶液中無明顯現象,略有刺激性氣味,溶液顏色無明顯變化
④ 分別取40 mL 84消毒液、40 mL醫用酒精和少量白醋,混合均勻 產生大量氣泡,有強烈刺激性氣味,溶液逐漸變為淡黃綠色
下列推斷不合理的是(　　)
A.由①②可知,①中產生的大量氣泡與酒精揮發無關
B.由①③可知,①中刺激性氣味的產生可能與酒精無關
C.由①②③可推斷,84消毒液與醫用酒精混合后,溶液中發生了化學反應
D.由①④可推斷,酸性條件有利于84消毒液與醫用酒精發生反應
6.四氯化鈦(TiCl4)極易與水反應,若遇空氣中的水蒸氣即產生“白煙”,常用作煙幕彈。其熔點為-25 ℃,沸點為136.4 ℃。某實驗小組設計如下裝置(部分加熱和夾持裝置省略),用Cl2與炭粉、TiO2制備TiCl4。下列說法錯誤的是(　　)
已知:實驗室常用反應MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O制取Cl2,Cl2在飽和食鹽水中的溶解度比較小。
A.②中應盛裝飽和食鹽水
B.冷凝管有冷凝、回流和導氣的作用
C.反應結束時,應先停止③處的加熱,后停止①處的加熱
D.該設計存在不足,如④、⑤之間缺少防止水蒸氣進入④的裝置
7.實驗室用如圖所示裝置進行氯氣性質的探究并制備無水FeCl3。
查閱相關資料可知:①實驗室常用反應MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O制取氯氣,氯氣在飽和食鹽水中的溶解度比較小;②無水FeCl3在空氣中易潮解,加熱易升華。
(1)儀器a的名稱為　　　　　　。
(2)裝置B的作用是　　　　　　　　　　,同時用作安全瓶(監測實驗時裝置C中是否發生堵塞);若裝置C發生堵塞,則裝置B中觀察到的現象是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)裝置C的作用是驗證氯氣是否具有漂白性,則實驗時裝置C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ處依次放入的物質是　　　　(填字母)。
A B C D
Ⅰ 干燥的有色布條 濕潤的有色布條 干燥的有色布條 濕潤的有色布條
Ⅱ 堿石灰 無水氯化鈣 無水氯化鈣 濃硫酸
Ⅲ 濕潤的有色布條 干燥的有色布條 濕潤的有色布條 干燥的有色布條
(4)裝置D中發生反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)實驗結束時,應先熄滅　　　　(填“A”或“D”)處酒精燈;E中冷水的作用是　　　　　　　　。
(6)裝置E中的導管應接虛線框中的　　　(填字母)。
8.Cl2O是高效滅菌消毒劑,部分性質如表所示:
物理性質 化學性質
常溫下,具有強烈刺激性氣味的黃棕色氣體 熔點:-116 ℃;沸點:3.8 ℃ 強氧化性;濃度過高時會發生爆炸;易溶于水且會與水反應生成次氯酸
實驗室可利用反應HgO+2Cl2 HgCl2+Cl2O制取Cl2O,裝置如圖所示:
已知:①Cl2的沸點為-34.6 ℃;氨氣的沸點為-33 ℃。
②裝置①中發生反應的化學方程式為2KMnO4+16HCl(濃) 2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O。
③裝置②中飽和氯化鈉溶液可以除去氯氣中的氯化氫。
(1)裝置③中試劑是　　　　　　　　,裝置⑥中主要反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)通入干燥空氣的主要目的是　　　　　　　　　　　。
(3)裝置⑤中盛有液氨制冷劑,在裝置⑤中內管得到的Cl2O中可能含有的雜質是　　　　　　　　。
(4)該設計中存在不足之處,改進的措施是　　　　　　　　　　　　　　　　　(用簡要的文字敘述)。
(5)實驗完成后,取裝置⑥燒杯內溶液,滴加品紅溶液,發現溶液褪色。某興趣小組設計實驗探究溶液褪色原因。
序 號 0.1 mol· L-1NaClO 溶液體 積/mL 0.1 mol· L-1NaCl 溶液體 積/mL 0.1 mol· L-1NaOH 溶液體 積/mL H2O體 積/mL 品紅 溶液 現象
Ⅰ 5.0 0 0 5.0 3滴 較快 褪色
Ⅱ 0 5.0 a 0 3滴 不褪 色
Ⅲ 5.0 0 5.0 0 3滴 緩慢褪色
ⅰ.a=　　　　　。
ⅱ.由上述實驗得出的結論是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案與分層梯度式解析
第1章　認識化學科學
實驗整合練　與鈉、氯及其化合物相關的實驗
1.A　檢驗裝置A的氣密性可通過液差法,具體操作為先關閉K1,然后向長頸漏斗中加水至漏斗中液面高于試管中液面,靜置一段時間后,長頸漏斗中液面高于試管中液面且高度不變,說明氣密性良好,A正確;裝置B中應盛放堿石灰,用于除去氫氣中混有的氯化氫和水蒸氣,B錯誤;大理石與稀硫酸反應生成微溶的硫酸鈣會包裹在固體表面,阻礙反應繼續進行,C錯誤;D裝置中盛放的無水硫酸銅用于檢驗過氧化鈉與氫氣能否反應生成水,D錯誤。
2.D　
加入液體后,部分液體存于漏斗彎管中起液封作用,避免氫氣從漏斗中逸出,A正確;裝置A中稀硫酸與粗鋅反應生成氫氣,氫氣在C中與Na反應,B正確;B是干燥氫氣的裝置,B中試劑應該為濃硫酸,C正確;先啟動A中反應,利用生成的氫氣將裝置中的空氣排出,再點燃C處酒精燈,D錯誤。
3.C　鈉和鹽酸反應生成氯化鈉和氫氣,氯化鈉在濃度較大的鹽酸中溶解度較低,所以實驗2中鈉表面有NaCl固體,故A正確;鈉和鹽酸反應放熱,實驗2中液面上方出現白霧是因為反應放熱,加速鹽酸的揮發,故B正確;一般反應物濃度越大,反應速率越快,鹽酸濃度越大反應越劇烈,實驗2不如實驗1劇烈的原因是鈉表面包裹白色固體,使鈉與鹽酸接觸面積減小,反應變慢,故C不正確,D正確。
4.答案　(1)NaOH溶液　2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2　(2)gfeab(ba)c　(3)防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進入裝置Ⅰ
思路分析　本題以Na2O2的制備為載體,考查實驗裝置的連接順序、化學方程式的書寫、實驗方案的設計等,綜合性較強。實驗過程中應先除去空氣中的二氧化碳,再除去空氣中的水蒸氣,剩余氣體通入盛有鈉單質的硬質玻璃管中,鈉與氧氣在加熱條件下反應制備過氧化鈉;為防止空氣中的水和二氧化碳進入,需在裝置Ⅰ后連接盛有堿石灰的干燥管。解題時先根據裝置的作用判斷裝置的連接順序,再判斷接口的連接順序。
解析　(1)裝置Ⅳ是利用NaOH溶液除去空氣中的二氧化碳,若沒有該裝置,空氣中的二氧化碳和過氧化鈉反應會生成碳酸鈉,反應的化學方程式為2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2。(2)由思路分析知裝置的正確連接順序為Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ,各接口順序為hgfeab(ba)cd。(3)裝置Ⅱ中堿石灰可以防止空氣中的水和二氧化碳進入裝置Ⅰ。
5.D　①中84消毒液與醫用酒精混合,溶液溫度升高,產生大量氣泡,而②中醫用酒精和蒸餾水混合均勻,水浴至相同溫度,卻無明顯現象,說明①中產生的氣體不是乙醇蒸氣,證明①中產生的大量氣泡與酒精揮發無關,故A合理。①中84消毒液和醫用酒精混合均勻,溶液溫度升高,并產生大量氣泡,略有刺激性氣味,溶液顏色無明顯變化;③中84消毒液和蒸餾水混合均勻并水浴至相同溫度,產生的現象除無氣泡外,其余與①相同,說明①中刺激性氣味的產生可能與酒精無關,故B合理。由①②③可知84消毒液與醫用酒精混合后,溶液中發生了化學反應,產生了新的物質,故C合理。在酸性條件下84消毒液中的NaCl、NaClO會反應產生Cl2,Cl2從溶液中逸出,不能說明酸性條件有利于84消毒液與醫用酒精發生反應,故D不合理。
6.A　裝置①制得的Cl2中含有HCl和水蒸氣,TiCl4極易與H2O反應,遇空氣中的水蒸氣即產生“白煙”,HCl不會干擾實驗,所以②中應盛裝濃H2SO4,A錯誤;TiCl4的沸點較低,制得的TiCl4應經過冷凝處理,則該裝置中冷凝管具有冷凝、回流和導氣的作用,B正確;反應結束時,應先停止③處加熱,后停止①處加熱,可以使制得的TiCl4在氯氣氛圍中冷卻,C正確;因TiCl4極易與水反應,所以應在裝置④和⑤之間增加一個防止水蒸氣進入④的裝置,D正確。
7.答案　(1)分液漏斗　(2)除去氯氣中的HCl氣體　長頸漏斗中液面上升　(3)B　(4)2Fe+3Cl2 2FeCl3　(5)D　降低溫度,收集FeCl3　(6)h
思路分析　裝置A制備氯氣,裝置B除去氯氣中的氯化氫同時用作安全瓶,裝置C驗證氯氣是否具有漂白性,裝置D中鐵和氯氣在加熱條件下反應生成氯化鐵,裝置E收集氯化鐵,最后連接尾氣吸收裝置。
解析　(2)根據題給信息可知氯氣在飽和食鹽水中的溶解度比較小,裝置B中盛裝飽和食鹽水,作用是除去氯氣中的HCl氣體;若裝置C發生堵塞,裝置B內壓強增大,觀察到的現象是長頸漏斗中液面上升。(3)裝置C的作用是驗證氯氣是否具有漂白性,實驗時裝置C中Ⅰ處放濕潤的有色布條(有色布條褪色),Ⅱ處放干燥劑干燥氯氣,U形管中應裝固體干燥劑,Ⅲ處放入干燥的有色布條(有色布條不褪色),說明干燥的氯氣沒有漂白性,故選B。(4)裝置D中鐵和氯氣在加熱條件下反應生成氯化鐵,化學方程式為2Fe+3Cl2 2FeCl3。(5)為防止倒吸,實驗結束時,應先熄滅D處酒精燈,再熄滅A處酒精燈;無水FeCl3受熱易升華,E中冷水的作用是降低溫度,收集FeCl3。(6)氯氣有毒,為防止氯氣污染空氣,應連接氯氣吸收裝置,同時還要防止無水FeCl3潮解,故應選用堿石灰,E中的導管應接虛線框中的h。
8.答案　(1)濃硫酸　Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O　(2)稀釋Cl2O,防止Cl2O濃度過高發生爆炸　(3)Cl2　(4)裝置⑤⑥之間加裝一個盛有無水氯化鈣的干燥管　(5)ⅰ.5.0　ⅱ.NaClO溶液具有漂白性;其他條件相同時,堿性越強,NaClO溶液的漂白能力越弱
思路分析　
解析　(1)裝置③中試劑是濃硫酸,干燥氯氣;裝置⑥中氫氧化鈉溶液可吸收氯氣,防止污染空氣,反應的化學方程式為Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O。(2)根據已知信息Cl2O濃度過高時會發生爆炸,可知通入干燥空氣的目的是稀釋Cl2O,防止Cl2O濃度過高爆炸。(3)裝置⑤中盛有液氨制冷劑,Cl2的沸點為-34.6 ℃,氨氣的沸點為-33 ℃,Cl2O的沸點為3.8 ℃,在裝置⑤中內管得到的Cl2O中可能含有雜質Cl2。(4)根據Cl2O易溶于水且會與水反應生成次氯酸,可知該設計中存在的不足之處是Cl2O收集裝置后缺少干燥裝置,改進的措施是裝置⑤⑥之間加裝一個盛有無水氯化鈣的干燥管。(5)ⅰ.根據控制變量法,為使實驗Ⅱ、Ⅲ中氫氧化鈉濃度相等,a=5.0。ⅱ.由實驗得出的結論是NaClO溶液具有漂白性;其他條件相同時,堿性越強,NaClO溶液的漂白能力越弱。
名師點睛　解答實驗探究類試題的思路
該類試題通常會提供資料信息,綜合性比較強,考查實驗裝置的選取、實驗操作、實驗裝置的用途、藥品的選擇、實驗方案的評價等,難度較大。做這類題目時,首先要認真讀題和審題,讀清設問,搞清設問的特殊指向性,然后要學會從中提取有效信息,聯系已有知識,針對問題進行遷移應用,最后組織答案,語言要規范化。
12(共20張PPT)
研究物質的性質時,常運用觀察、實驗、分類和比較等方法,進行化學研究時還會用到假說
和模型的方法。
第2節　研究物質性質的方法和程序
知識點 1　研究物質性質的基本方法
必備知識 清單破
特別提醒 研究某種物質的性質時,只用一種方法往往得不出結論,有時需要多種方法綜合
應用,比較法和實驗法是常用的兩種方法。
1.金屬鈉的性質和保存
(1)金屬鈉的物理性質
常溫下,金屬鈉是一種銀白色固體,密度比水小,熔點較低,硬度較小。
(2)金屬鈉的化學性質
①與水的反應
鈉能與水反應生成氫氧化鈉和氫氣:2Na+2H2O 2NaOH+H2↑。(鈉與水溶液的反應詳見
定點1)
知識點 2　鈉和鈉的氧化物
反應條件 常溫 加熱
實驗操作
實驗現象 新切開的鈉具有銀白色的金屬光澤,在空氣中很快變暗 鈉先熔化成小球,然后劇烈燃燒,火焰呈黃色,生成淡黃色固體
化學方程式 4Na+O2 2Na2O 2Na+O2 Na2O2
結論 鈉的化學性質非常活潑,常溫下可與空氣中的O2反應,加熱時更加劇烈 ②與氧氣的反應　
特別提醒　鈉露置在空氣中的變化
銀白色金屬鈉(Na) 表面變暗(生成Na2O) 出現白色固體(生成NaOH) 表面變成
溶液(NaOH潮解) 白色塊狀物質(生成Na2CO3·10H2O) 白色粉末狀物質(生成Na2CO3)。
③鈉能與氯氣、硫等多種非金屬單質反應,生成氯化鈉、硫化鈉等。
(3)金屬鈉的保存
實驗室保存少量鈉,一般將其密封在煤油或石蠟油中。
2.氧化鈉和過氧化鈉
氧化鈉(Na2O) 過氧化鈉(Na2O2)
顏色、狀態 白色固體 淡黃色固體
氧元素化合價 -2價 -1價
構成 Na+和O2-(個數比為2∶1) Na+和 (個數比為2∶1)
化學 性質 與H2O反應 Na2O+H2O 2NaOH 2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑
與CO2反應 Na2O+CO2 Na2CO3 2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2
與HCl反應 Na2O+2HCl 2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl 4NaCl+2H2O+O2↑
主要用途 制燒堿等 做供氧劑、漂白劑、消毒劑等

知識點３　研究物質性質的基本程序
1.氯氣的性質與用途
(1)氯氣的物理性質
常溫、常壓下,氯氣是黃綠色、有刺激性氣味的有毒氣體;密度比空氣大;易液化;可溶于水,
常溫下1體積水可溶解約2體積氯氣。
(2)氯氣的化學性質
①氯氣與金屬單質反應
氯氣是一種非常活潑的非金屬單質,容易與鈉、鐵、銅等金屬單質發生反應。
a.與鈉反應
2Na+Cl2 2NaCl(產生白煙)
知識點４　氯及其重要化合物
b.與鐵反應
2Fe+3Cl2 2FeCl3(產生棕褐色煙)
c.與銅反應
Cu+Cl2 CuCl2(產生棕黃色煙)
②氯氣與非金屬單質反應
將燃燒著的氫氣的尖嘴導管伸入盛有氯氣的集氣瓶中,觀察到的現象為安靜地燃燒,發出蒼
白色火焰,在集氣瓶口上方出現白霧,反應的化學方程式為H2+Cl2 2HCl。
③氯氣與水反應
反應的化學方程式為Cl2+H2O HCl+HClO,氯氣的水溶液叫作氯水,其呈淡黃綠色。
④氯氣與堿反應
a.與氫氧化鈉反應:Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O(主要用來吸收多余的Cl2)。
b.與氫氧化鈣反應:2Cl2+2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(工業上用來制取漂白粉)。
(3)氯氣的用途
氯氣是一種具有重要用途的氣體,在工業上大量用于制造鹽酸、有機溶劑和殺菌消毒劑等。
2.新制氯水、久置氯水、液氯(詳見定點2)
3.次氯酸的性質
(1)弱酸性:酸性比碳酸弱。
(2)不穩定性:見光易分解,化學方程式為2HClO 2HCl+O2↑;氯水須現用現配,保存在棕色
試劑瓶中。
(3)強氧化性:能使有色物質褪色,并能殺滅細菌,因此具有漂白作用和消毒作用。
知識拓展　次氯酸鹽
次氯酸鹽與空氣中的二氧化碳和水蒸氣反應可生成次氯酸,從而發揮漂白作用和消毒作用,
如次氯酸鈣。
①次氯酸鈣的穩定性比次氯酸強。
②次氯酸鈣能與酸(如碳酸)反應生成次氯酸,漂白粉的漂白原理可用化學方程式表示為Ca
(ClO)2+H2O+CO2 CaCO3↓+2HClO。
③保存方法:密封、避光并置于陰涼干燥處保存。
1.金屬鈉很活潑,可以將溶液中比它不活潑的金屬置換出來,這種說法正確嗎 (　 )
　　　如將鈉投入硫酸銅溶液中,鈉先與水反應生成氫氧化鈉和氫氣,氫氧化鈉再與硫酸
銅反應生成硫酸鈉和氫氧化銅沉淀。
2.鈉在氯氣中燃燒,產生大量白色煙霧,這種說法正確嗎 (　 )
　　　“煙”是指固體小顆粒,而“霧”是指小液滴,鈉在氯氣中燃燒生成氯化鈉固體,
產生大量白煙,沒有霧。
知識辨析 判斷正誤，正確的畫“ √” ，錯誤的畫“ ” 。


提示
提示
3.金屬鈉著火時,可以用泡沫滅火器滅火,這種說法正確嗎 (　 )
　　　鈉燃燒生成的過氧化鈉可與水、CO2等反應,故金屬鈉著火,不能用泡沫滅火器滅
火,可用沙土撲滅。
4.新制氯水滴在藍色石蕊試紙上,試紙最終變紅,這種說法正確嗎 (　 )
　　　新制氯水呈酸性,可以使藍色石蕊試紙變紅,但新制氯水中還含有次氯酸,次氯酸
具有漂白性,能使變紅的石蕊試紙褪色。


提示
提示
1.鈉與水(滴有酚酞)的反應
關鍵能力 定點破
定點 1　鈉與水溶液反應
實驗操作 實驗現象 解釋
鈉浮在水面上 鈉的密度比水小
鈉熔化成閃亮的小球 鈉的熔點低,反應放熱
小球在水面上四處游動,最后完全消失 反應產生的氫氣推動小球游動
與水反應發出嘶嘶的響聲 鈉與水反應劇烈
滴有酚酞的溶液變紅 反應生成NaOH
　　實驗結論:常溫下,鈉與水劇烈反應,生成氫氧化鈉和氫氣,化學方程式為2Na+2H2O 2
NaOH+H2↑。
2.鈉與鹽溶液的反應
當鈉加到鹽溶液中時,一般是鈉先與水反應生成NaOH和H2,再考慮生成的NaOH能否與鹽反
應,即“先水后鹽”。如將鈉投入硫酸銅溶液中,發生的反應為2Na+2H2O 2NaOH+H2
↑、CuSO4+2NaOH Cu(OH)2↓+Na2SO4。但鈉投入NaHSO4溶液中,Na直接與NaHSO4反
應,化學方程式為2Na+2NaHSO4 2Na2SO4+H2↑。
典例 將一小塊鈉投入下列溶液中,說法正確的是 (　 )
A.放入飽和NaOH溶液中:有氫氣放出,恢復到室溫后溶液中溶質質量分數增加
B.放入稀CuSO4溶液中:有氫氣放出,有紅色固體析出
C.放入MgCl2溶液中:有氫氣放出,有白色沉淀析出
D.放入滴有紫色石蕊的水中:有氫氣放出,溶液變紅
思路點撥 將鈉投入除酸溶液以外的溶液中,一般鈉與水反應生成NaOH和H2,考慮NaOH的
性質(如堿性、與溶質是否反應等)對溶液的影響。
解析

答案 C
1.新制氯水、久置氯水、液氯的比較
定點 2　新制氯水、久置氯水、液氯
液氯 新制氯水 久置氯水
物質類別 純凈物 混合物 混合物
顏色 黃綠色 淺黃綠色 無色
微粒 Cl2 H2O、Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH- H2O、H+、Cl-、OH-
主要性質 具有氧化性 能導電,有酸性、氧化性、漂白性 能導電,有酸性
保存方法 低溫密封 棕色試劑瓶盛裝,避光并放在陰涼處 —
轉化 液氯 新制氯水 久置氯水 2.新制氯水的性質探究
所加物質 新制氯水中參與反應的微粒 實驗現象
AgNO3溶液 Cl- 產生白色沉淀
Na2CO3固體 H+ 有氣泡產生
有色布條 HClO 布條顏色褪去
FeCl2溶液 Cl2 溶液變為棕黃色
SO2 Cl2、H2O 溶液淺黃綠色褪去
紫色石蕊試液 HClO、H+ 先變紅后褪色
典例 下列有關實驗現象、分析或結論都正確的是 (　 )
實驗現象 分析或結論
A 光照新制氯水有氣泡冒出 氯水中含有Cl2,光照Cl2逸出
B 新制氯水中加入NaOH溶液,新制氯水黃綠色消失 新制氯水中有HClO分子存在
C 向鎂粉中加入久置氯水,有無色無味的氣體產生 久置氯水中的H+與Mg反應,產生H2
D 向氯水中加入鹽酸酸化,再加入硝酸銀溶液產生白色沉淀 氯水中有Cl-存在
思路點撥 明確新制氯水和久置氯水(相當于鹽酸)的成分,同時掌握各成分的性質,是順利解
答此類題目的關鍵。
解析 光照新制氯水時,HClO分解生成HCl、O2,產生的氣體為O2,A錯誤;向新制氯水中加入
NaOH溶液,黃綠色消失,發生反應:Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O,說明新制氯水中含Cl2,
B錯誤;久置氯水相當于鹽酸,向鎂粉中加入久置氯水,H+與Mg反應生成無色無味的H2,C正確;
鹽酸中含有Cl-,會干擾氯水中Cl-的檢驗,D錯誤。
答案 C第1章　認識化學科學
第2節　研究物質性質的方法和程序
第2課時　研究物質性質的基本程序
基礎過關練
題組一　研究物質性質的基本程序
1.哈工大研究團隊設計了一種使用Fe3O4磁性材料的微型納米生物機器人。下列關于研究Fe3O4性質的基本程序中排序正確的是(　　)
a.觀察Fe3O4的顏色、狀態
b.設計并進行實驗,觀察實驗現象
c.解釋現象、得出結論
d.預測Fe3O4的性質
A.abcd　　　B.adbc　　　C.dbac　　　D.dacb
2.非金屬單質溴與氯氣的性質很相似。在探究溴單質的性質時,其基本程序應該是(　　)
A.觀察溴的外部特征→預測溴的性質→做實驗并觀察實驗現象→解釋和得出結論
B.做實驗并觀察溴的外部特征→分析、綜合、推理得出結論
C.觀察并做實驗→分析實驗現象→綜合、推理得出結論
D.預測溴的性質→觀察溴的外部特征→做實驗并觀察實驗現象→解釋和得出結論
題組二　氯氣的性質
3.下列說法中,不正確的是(　　)
A.氯氣是一種黃綠色有毒氣體,密度比空氣大
B.氯氣常用于制備漂白粉等殺菌消毒劑
C.鐵絲在氯氣中燃燒,產生棕褐色的煙
D.純凈的氫氣在盛有氯氣的集氣瓶中安靜地燃燒,發出蒼白色火焰,集氣瓶口有白煙
4.(經典題)下列氯化物中,既能由金屬和氯氣直接化合制得,又能由金屬和鹽酸反應制得的是(　　)
A.CuCl2　　　B.FeCl2　　　C.MgCl2　　　D.FeCl3
5.(教材習題改編)某化學試劑廠不慎發生了氯氣泄漏事故,泄漏出的氯氣迅速向周圍的居民區蔓延。下列自救措施合理的是(　　)
A.順風向低凹處轉移
B.及時戴上用氫氧化鈉溶液浸濕過的口罩迅速轉移
C.就近向地下商場轉移
D.可以用毛巾蘸取肥皂水制作簡易的防毒面具
6.(經典題)某化學教師為“氯氣與金屬鈉反應”設計了如圖裝置的實驗,實驗時先給鈉預熱,等鈉熔成圓球時,撤火,通入氯氣,即可見鈉燃燒,生成大量白煙。以下敘述錯誤的是(　　)
A.反應生成的大量白煙是氯化鈉晶體
B.玻璃管尾部塞一團浸有堿液的棉花球是用于吸收過量的氯氣,以免其污染空氣
C.鈉熔點高,所以先預熱再反應
D.若在棉花球外沿滴一滴紫色石蕊溶液,可據棉球外沿呈藍色判斷氯氣被堿液完全吸收
7.某研究性學習小組欲探究氯氣的化學性質,設計如圖所示的實驗裝置。
已知:該裝置氣密性良好;銅粉放在耐高溫托盤內(防止硬質玻璃管炸裂)。
請回答下列問題:
(1)為防止銅與空氣中的氧氣反應,在加熱之前應該進行的操作為　　　　　　　　　　。
(2)當觀察到AgNO3溶液中出現白色沉淀時,點燃酒精燈加熱。寫出AgNO3溶液中發生反應的化學方程式:　　　　　　　　　　　。
(3)硬質玻璃管中的實驗現象為　　　　　　　　　　　　　　　　,反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　。
(4)裝置中空試管的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)燒杯中氫氧化鈉溶液的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　,發生反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　。
題組三　氯水的成分和性質
8.(易錯題)在新制氯水中存在多種分子和離子,它們在不同的反應中表現出各自的性質。下列實驗現象和結論一致且正確的是(　　)
A.向新制氯水中放入紅色布條,一會兒紅色布條褪色,說明新制氯水中有Cl2存在
B.新制氯水呈淺黃綠色,且有刺激性氣味,說明有HCl分子存在
C.加入AgNO3溶液產生白色沉淀,說明新制氯水中有Cl-存在
D.加入NaOH溶液,新制氯水淺黃綠色消失,說明新制氯水中有HClO分子存在
9.某同學在pH試紙上滴幾滴新制氯水,現象如圖所示,下列說法中正確的是(　　)
A.該實驗說明Cl2分子具有漂白性
B.若用久置的氯水進行實驗,現象相同
C.該實驗說明H+擴散速度比HClO分子快
D.將新制氯水放置幾天,溶液酸性減弱
10.新制氯水中含有多種成分,因而具有多種性質,根據新制氯水分別與如圖所示四種物質發生的反應回答下列問題(a代表光照新制氯水發生的反應,b、c、d、e代表物質間反應,且新制氯水足量)。
(1)能證明新制氯水具有漂白性的是　　　(填“b”“c”“d”或“e”)。
(2)c反應的現象是　　　　　　　　,e反應的現象是　　　　　　　　,b反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　。
(3)新制氯水久置變為　　　　　　,用化學方程式表示原因:　　　　　　　　。
(4)實驗室中飽和氯水常保存于　　　　　(填“棕色試劑瓶”或“透明試劑瓶”)中。
題組四　次氯酸鹽的性質和用途
11.有關漂白粉和漂白液的說法正確的是(　　)
A.漂白粉是純凈物,漂白液是混合物
B.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2
C.工業上將氯氣通入澄清石灰水制取漂白粉
D.漂白液的有效成分是NaCl
12.以NaClO、NaCl為主要成分的消毒液具有殺菌消毒作用,用該消毒液浸泡過的有色布條晾置在空氣中一段時間,漂白效果更好。下列說法錯誤的是(　　)
A.該消毒液可與AgNO3溶液反應
B.晾置在空氣中,有色布條會被空氣中的氧氣氧化,漂白效果更好
C.該消毒液與空氣中的CO2反應生成HClO,漂白效果更好
D.將該消毒液長期露置在空氣中,會失去殺菌消毒能力
能力提升練
題組　氯及其化合物性質的綜合應用
1.部分常見含氯物質的分類與相應化合價關系如圖所示。下列推斷不合理的是(　　)
A.若d為鈉鹽,則d的穩定性強于e
B.將CO2通入d的鈉鹽溶液中,可以生成e
C.若d為鈉鹽,d和e均可用作漂白劑
D.a物質發生泄漏時,用NaOH溶液蘸濕的毛巾捂住口鼻撤退
2.(經典題)某同學進行有關Cl2的實驗或操作,下列說法不正確的是(　　)
A.圖Ⅰ中:實驗現象證明干燥的氯氣無漂白作用,潮濕的氯氣有漂白作用
B.圖Ⅱ中:聞Cl2的氣味時應吸入足量氯氣
C.圖Ⅲ中:生成棕黃色的煙
D.圖Ⅳ中:若氣球膨脹,證明Cl2可與NaOH溶液反應
3.(不定項)向盛有紫色石蕊溶液的試管中持續通入氯氣至過量,溶液顏色可能出現紅色、無色、淺黃綠色等變化。下列敘述不正確的是(　　)
A.過程Ⅰ溶液由紫色變成紅色,起作用的微粒是H+
B.過程Ⅱ溶液由紅色變成無色,證明試管②中溶液不再呈酸性
C.過程Ⅲ溶液由無色變成淺黃綠色,證明溶液中有Cl2
D.若向紫色石蕊溶液中持續加入Na2O2粉末,會出現相同的顏色變化
4.某實驗小組以冷的石灰乳和氯氣為原料制備漂白粉的過程如下:在三頸燒瓶和燒杯中(實驗裝置如圖)均加入一定量石灰乳,通入氯氣和空氣,反應20 min。停止通入氣體,充分攪拌,取出糊狀物,避光,晾干,密封保存。
(1)石灰乳和氯氣反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　。
(2)燒杯中石灰乳的作用是　　　　　　　　　　　　。
(3)石灰乳吸收氯氣放出熱量,實驗中控溫的方法是　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)該實驗小組將飽和氯水慢慢滴入含有酚酞的NaOH溶液中,當滴到最后一滴時紅色突然褪去。分析實驗中紅色褪去的原因時,他們產生了分歧。甲認為是氯水中的酸與NaOH溶液發生了中和反應,堿性減弱而使溶液褪色;乙認為是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。丙同學設計了如下實驗:取褪色后的溶液于試管中,向其中滴加足量　　　　(填化學式)溶液,溶液不變紅,證明乙同學的分析是正確的。
答案與分層梯度式解析
第1章　認識化學科學
第2節　研究物質性質的方法和程序
第2課時　研究物質性質的基本程序
基礎過關練
1.B　研究物質性質的基本程序為:觀察物質的外部特征→預測物質的性質→實驗和觀察→解釋和結論,所以正確的排序為adbc,故選B。
2.A　非金屬單質溴與氯氣的性質很相似,可以根據氯氣的性質預測溴單質的性質,所以探究溴的性質時其基本程序是先從色、態方面觀察溴的外部特征,然后根據氯氣的性質預測溴可能具有的性質,再做實驗驗證預測,觀察實驗并記錄現象,最后分析實驗現象并用已知化學知識解釋現象,得出結論,故選A。
3.D　氯氣是一種黃綠色有毒氣體,密度比空氣大,故A正確;氯氣可以和氫氧化鈣等堿反應生成次氯酸鹽,常用于制備漂白粉等殺菌消毒劑,故B正確;鐵絲在氯氣中燃燒,產生棕褐色的煙,產物為氯化鐵,故C正確;純凈的氫氣在盛有氯氣的集氣瓶中安靜地燃燒,發出蒼白色火焰,HCl在集氣瓶口遇空氣中的水蒸氣形成白霧,故D不正確。
4.C　銅與鹽酸不反應,故A錯誤;鐵與氯氣反應生成氯化鐵,與鹽酸反應生成氯化亞鐵,故B、D錯誤;鎂與氯氣、鹽酸反應均生成氯化鎂,故C正確。
5.D　氯氣的密度比空氣大,應向地勢較高處轉移,不能向地下商場轉移,故A、C不正確;氫氧化鈉溶液有腐蝕性,不能佩戴用氫氧化鈉溶液浸濕過的口罩,故B不正確;肥皂水呈堿性,能吸收氯氣,故D正確。
6.C　鈉熔點低,先預熱是為了升高溫度使氯氣反應較完全,C錯誤。
7.答案　(1)通入氯氣排盡裝置中的空氣　
(2)Cl2+H2O HCl+HClO、HCl+AgNO3 AgCl↓+HNO3　
(3)劇烈反應,產生棕黃色的煙　Cu+Cl2 CuCl2
(4)防止右側試管中的水倒吸入硬質玻璃管中,使硬質玻璃管炸裂　
(5)吸收多余的氯氣,防止污染空氣　Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O
解析　(1)為防止銅與空氣中的氧氣反應,在加熱之前應該進行的操作為通入氯氣排盡裝置中的空氣。
(2)氯氣與水反應生成HCl,HCl能與硝酸銀反應生成氯化銀,故白色沉淀為氯化銀,反應的化學方程式為Cl2+H2O HCl+HClO、HCl+AgNO3 AgCl↓+HNO3。
(3)干燥的氯氣與銅粉在加熱條件下劇烈反應生成氯化銅,化學方程式為Cu+Cl2 CuCl2。
(4)空試管的作用是防止右側試管中的水倒吸入硬質玻璃管中,使硬質玻璃管炸裂。
(5)氫氧化鈉溶液用于吸收多余的氯氣,防止污染空氣,發生反應的化學方程式為Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O。
8.C　新制氯水中HClO具有漂白性,使有色布條褪色的物質是HClO,故A錯誤;Cl2是黃綠色氣體,且有刺激性氣味,新制氯水呈淺黃綠色,且有刺激性氣味,說明有Cl2分子存在,新制氯水中不存在HCl分子,故B錯誤;加入AgNO3溶液產生白色沉淀,沉淀為AgCl,說明新制氯水中有Cl-存在,故C正確;向新制氯水中加入NaOH溶液,淺黃綠色消失,發生反應Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O,說明有Cl2分子存在,故D錯誤。
易錯分析　解答此類題目時,易混淆新制氯水成分與性質的對應關系。新制氯水的成分比較復雜,含有三分子(HClO、Cl2、H2O)和四離子(Cl-、H+、ClO-、OH-),與不同的物質反應時,表現出不同粒子的性質。
9.C　氯氣與水反應生成的次氯酸具有漂白性,氯氣本身不具有漂白性,故A錯誤;久置的氯水為稀鹽酸,無漂白性,故B錯誤;由實驗現象可知,滴加氯水后中間區域變為白色,由淺紅色區域的位置可說明H+的擴散速度比HClO分子快,故C正確;新制氯水中的次氯酸見光會分解生成HCl和氧氣,新制氯水放置幾天后,溶液酸性增強,故D錯誤。
10.答案　(1)d　(2)有白色沉淀產生　溶液淺黃綠色變淺　Na2CO3+2HCl 2NaCl+CO2↑+H2O　(3)稀鹽酸　2HClO 2HCl+O2↑　(4)棕色試劑瓶
解析　(1)新制氯水中含有H+、HClO等,溶液呈酸性,HClO有漂白性,所以新制氯水遇到石蕊溶液,溶液先變紅后褪色,故能證明新制氯水具有漂白性的是d。(2)新制氯水中含有Cl-,能與AgNO3發生反應生成AgCl,現象是有白色沉淀產生;新制氯水中含有Cl2,新制氯水呈淺黃綠色,與NaOH溶液混合會發生反應:Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O,使溶液淺黃綠色變淺;HCl酸性強于碳酸,將新制氯水(足量)與碳酸鈉溶液混合,HCl與Na2CO3反應,化學方程式為2HCl+Na2CO3 2NaCl+H2O+CO2↑。(3)HClO不穩定,見光易分解:2HClO 2HCl+O2↑,所以新制氯水久置變為稀鹽酸。(4)HClO不穩定,見光易分解,實驗室中飽和氯水常保存于棕色試劑瓶中。
11.B　漂白粉中含有氯化鈣、次氯酸鈣等,漂白液中含有氯化鈉、次氯酸鈉等,二者都屬于混合物,故A錯誤;漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,故B正確;氯氣與Ca(OH)2反應制次氯酸鈣,澄清石灰水中Ca(OH)2的濃度太小,不利于生產,工業上將氯氣通入石灰乳制取漂白粉,故C錯誤;漂白液的有效成分為次氯酸鈉,故D錯誤。
12.B　該消毒液的主要成分為NaClO、NaCl,能與AgNO3反應,故A正確;NaClO能與水、CO2反應生成HClO,HClO具有漂白性,所以用該消毒液浸泡過的有色布條晾置在空氣中一段時間,漂白效果更好,故B錯誤、C正確;將該消毒液長期露置在空氣中,生成的HClO會分解,逐漸失去殺菌消毒能力,故D正確。
能力提升練
1.D　根據氯元素的化合價和物質類別可判斷a是氯氣,b是HCl,c是鹽酸鹽,d是次氯酸鹽,e是次氯酸;A項,次氯酸見光易分解,次氯酸鈉的穩定性強于次氯酸,合理;B項,碳酸酸性強于次氯酸,CO2、H2O和NaClO反應可生成次氯酸,合理;C項,次氯酸和次氯酸鈉均可用作漂白劑,合理;D項,氫氧化鈉溶液腐蝕性強,氯氣發生泄漏時,可用肥皂水蘸濕的毛巾捂住口鼻撤退,不合理。
2.B　干燥的有色布條不褪色,濕潤的有色布條褪色,說明潮濕的氯氣具有漂白性,是因為Cl2與水反應生成的HClO具有漂白作用,A項正確;Cl2有毒,聞氣味時用手輕輕在瓶口扇動,使極少量氣體飄入鼻孔,B項錯誤;Cu絲在Cl2中燃燒生成棕黃色的煙,C項正確;若Cl2與NaOH溶液反應,燒瓶內氣體壓強減小,外壓大于內壓,故氣球會膨脹,D項正確。
3.BD　向盛有紫色石蕊溶液的試管中持續通入氯氣至過量,溶液先變紅后褪色,過程Ⅰ溶液由紫色變成紅色,起作用的微粒是H+,故A正確;過程Ⅱ溶液由紅色變成無色,是HClO漂白的結果,溶液中仍然含有鹽酸,呈酸性,故B錯誤;過程Ⅲ形成飽和氯水,顯淺黃綠色是因為溶解有Cl2分子,故C正確;Na2O2與H2O反應可看作兩個過程:①Na2O2+2H2O 2NaOH+H2O2,②2H2O2 2H2O+O2↑,NaOH使溶液變為藍色,H2O2具有漂白性,使藍色褪去,故D錯誤。
4.答案　(1)2Cl2+2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O　(2)吸收未反應的氯氣,防止污染環境,提高氯氣利用率　(3)用冷水浴　(4)氯水中的次氯酸有漂白性,使溶液褪色　NaOH
解析　(1)Ca(OH)2和氯氣發生反應的化學方程式為2Cl2+2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。(2)多余的氯氣可用石灰乳吸收,既可以防止污染環境,反應又可得到漂白粉的主要成分,提高氯氣的利用率。(3)石灰乳吸收氯氣放出熱量,為降低溫度,實驗中可以采用冷水浴控溫。(4)若由于次氯酸的漂白性使溶液褪色,則褪色后的溶液中加入氫氧化鈉溶液不會恢復紅色,故可向褪色后的溶液中加入足量氫氧化鈉溶液,若溶液不變紅,則證明乙同學分析正確。
16第1章　認識化學科學
第2節　研究物質性質的方法和程序
第1課時　研究物質性質的基本方法
基礎過關練
題組一　研究物質性質的基本方法
1.查閱資料發現,金屬鈉不僅跟氧氣、水反應,還能跟多種物質反應,其中包括與酒精在常溫下的反應。要研究金屬鈉跟酒精反應以及金屬鈉跟水反應的異同點,下列研究方法中用不到的是(　　)
A.分類法　　　B.觀察法　　　C.實驗法　　　D.比較法
2.某同學將一小塊金屬鈉和一塊鐵分別放在表面皿中,研究它們在空氣中的穩定性,該學生采用的研究方法是　　(　　)
①假說法　②實驗法　③分類法　④比較法
A.②④　　　B.①③　　　C.②③　　　D.①②
題組二　鈉的物理性質和保存方法
3.實驗室中,用鑷子從煤油中取出一小塊金屬鈉,然后用濾紙吸干表面的煤油,再用小刀切開觀察。在這一過程中,不能得出的鈉的物理性質是(　　)
A.金屬鈉很軟
B.鈉的熔點很低
C.鈉在常溫下是固體
D.鈉具有銀白色的金屬光澤
4.(教材習題改編)下列有關鈉的取用方法、保存及存在形式的描述正確的是(　　)
A.實驗室中,可用手直接取用少量的金屬鈉
B.實驗室中,鈉通常保存在煤油或石蠟油中
C.實驗后剩余的金屬鈉要丟入垃圾桶,不能放回原試劑瓶中
D.鈉元素在自然界中主要以化合態形式存在,少量以單質形式存在
題組三　鈉與水的反應
5.實驗室里做鈉與水反應的實驗時,不必使用的儀器是(　　)
①藥匙　②鑷子　③陶土網　④濾紙　⑤研缽　⑥燒杯　⑦坩堝　⑧玻璃片
A.①③⑤⑦　　　　　　B.②③④⑥
C.①③④⑧　　　　　　D.②④⑤⑦
6.將綠豆粒大的鈉塊投入如圖所示的燒杯中,可能出現的現象是(　　)
A.鈉塊只在煤油層中游動,并放出氣體
B.鈉塊只在水層中游動,鈉塊熔化,水層變紅
C.鈉塊在CCl4層和水層界面處游動并上下跳動,鈉塊熔化,水層變紅
D.鈉塊在水層和煤油層界面處游動并上下跳動,鈉塊熔化,水層變紅
7.如圖是有關鈉與水反應的實驗裝置。實驗開始時先向管內加入滴有酚酞的水,使水位接近B端管口(Na與水未接觸),然后迅速塞緊橡膠塞并拔掉大頭針,此時Na掉入水中。
回答下列問題:
(1)鈉與水反應的化學方程式為　　　　　　　　　　。
(2)鈉與水反應的現象很多,不同的現象證明不同的性質。
①能證明鈉的密度比水小的現象是　　　　　　　　。
②能證明鈉的熔點低的現象是　　　　　　　　　　。
③能證明有氫氧化鈉生成的現象是　　　　　　　　。
④能證明有氣體產生的現象是A端液面　　　　B端液面(填“高于”或“低于”)。
題組四　鈉與氧氣反應
8.(經典題)等質量的兩小塊鈉,第一塊在常溫下與氧氣充分反應,第二塊在加熱條件下與足量氧氣反應。下列說法正確的是(　　)
A.兩塊鈉的反應產物中鈉元素的質量分數相同
B.兩塊鈉消耗的氧氣一樣多
C.第一塊鈉的反應產物為淡黃色
D.兩塊鈉的反應產物中鈉元素的化合價都為+1價
9.(經典題)觀察法是研究物質性質的一種基本方法。一同學將一小塊金屬鈉露置在空氣中,觀察到下列現象:銀白色→變暗→變白色→出現液滴→白色粉末狀物質。下列說法正確的是(　　)
A.銀白色的金屬鈉變暗是因為生成了過氧化鈉
B.出現液滴是因為NaOH易潮解
C.上述每個過程都屬于化學變化
D.最后得到的白色粉末狀物質是NaOH
10.將鈉和硫分別置于如圖所示的兩個盛滿氧氣的集氣瓶中,燃燒完畢冷卻至室溫后,打開裝置中的兩個止水夾,這時觀察到(　　)
A.水進入左瓶　　　　　　B.水進入右瓶
C.水同時進入兩瓶　　　　　　D.水不進入任何一瓶
題組五　氧化鈉和過氧化鈉的性質
11.(經典題)下列對Na2O2和Na2O性質的有關敘述錯誤的是(　　)
A.Na2O2和Na2O長期置于空氣中,最終產物相同
B.Na2O2和Na2O都能與CO2、H2O發生反應
C.Na2O2和Na2O分別與H2O反應都有NaOH生成
D.Na2O2與Na2O中陰、陽離子個數比不同
12.下列判斷正確的是　　(　　)
A.可用水來檢驗Na2O粉末中是否含有Na2O2
B.可用CO2來檢驗Na2O粉末中是否含有Na2O2
C.可利用在純氧氣中加熱的方法除去Na2O中的Na2O2
D.將足量的Na2O2、Na2O分別加到滴有酚酞的水中,最終溶液均為紅色
13.過氧化鈉可與二氧化碳反應放出氧氣,因此常用在缺乏空氣的場所,如礦井、坑道、潛水艇、宇宙飛船等。利用如圖所示裝置進行實驗,模擬過氧化鈉在呼吸面具或潛水艇中做供氧劑。
請回答下列問題:
(1)A是實驗室中制取CO2的裝置,其中盛裝液體的儀器名稱是　　　　;寫出A中發生反應的化學方程式:　　　　　　　　。
(2)B中盛裝的試劑是NaHCO3溶液,其作用是　　　　　　　　。
(3)寫出C中CO2發生反應的化學方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)D中盛裝的試劑為　　　　。
(5)下列關于試管F中收集到的氣體的敘述錯誤的是　　　　(填字母)。
A.可以用KClO3分解制取
B.可以使澄清石灰水變渾濁
C.可以使帶火星的木條復燃
D.與其組成元素相同的某單質可用作自來水消毒劑
能力提升練
題組一　鈉與水溶液反應
1.(不定項)將一小塊金屬鈉分別投入足量的下列溶液中,有氣體放出,且溶液質量減小的是(　　)
A.CuCl2溶液　　　　　　B.HCl溶液
C.飽和NaOH溶液　　　　　　D.Na2SO4溶液
2.(教材深研拓展)某課外活動小組為了探究鈉與CuSO4溶液的反應,設計如圖裝置(夾持裝置省略)。首先在U形管內加入少量煤油和幾粒金屬鈉,再從U形管左端加入CuSO4溶液,一段時間后加熱銅絲。回答下列問題:
(1)U形管中出現的現象是　　　　(填字母)。
A.鈉在煤油面上四處游動
B.有氣泡生成,鈉熔化成小球
C.溶液中有紅色金屬生成
D.溶液中有藍色沉淀產生
(2)寫出鈉與CuSO4溶液反應總的化學方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)銅絲的變化現象是　　　　　　　　,寫出該反應的化學方程式:　　　　　　　　。
題組二　過氧化鈉的性質及探究
3.某化學興趣小組在學校活動中表演了“滴水生火”的小魔術。如圖所示,在坩堝內放一小團脫脂棉,在里面裹入一種淡黃色的化合物,用膠頭滴管滴幾滴水,一會兒脫脂棉會燃燒起來。下列說法正確的是(　　)
A.該淡黃色化合物為Na2O
B.由“滴水生火”的小魔術可以得出有氫氣生成
C.由“滴水生火”的小魔術可以得出Na2O2與H2O反應放熱
D.為了更清楚地觀察到現象,需要近距離俯視坩堝
4.過氧化鈉是中學化學中重要的化合物,某化學小組設計實驗驗證其相關性質。
(1)該小組同學取一定量過氧化鈉粉末于試管中,加入足量冷水,待固體粉末全部反應后,仍可緩慢釋放出氣體。為探究該固體粉末反應后的溶液成分,設計如下實驗:
①向甲中加入固體粉末的操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②乙中產生的氣體是　　　　(填化學式),設計實驗證明:　　　　　　　　　　　　　　　　　。
③乙→丙過程說明固體粉末溶解后溶液中含有　　　　(填化學式),MnO2在丙中的作用是　　　　　　　。
(2)為驗證Na2O2與H2能否反應,該小組同學設計如下實驗:
①儀器a的名稱是　　　　;裝置B的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②若Na2O2與H2能反應產生H2O,該實驗裝置C、D之間還缺少檢驗反應產物H2O的裝置,缺少的儀器和藥品是　　　　　　　　　　　　　　　。
答案與分層梯度式解析
第1章　認識化學科學
第2節　研究物質性質的方法和程序
第1課時　研究物質性質的基本方法
基礎過關練
1.A　研究金屬鈉跟酒精反應與金屬鈉跟水反應的異同點用到實驗法、觀察法、比較法,用不到的研究方法是分類法,故選A。
2.A　將兩種金屬暴露在空氣中,通過實驗研究它們在空氣中的穩定性,②符合題意;兩種金屬分別放在表面皿中,采用比較法來研究它們在空氣中的穩定性,④符合題意。
3.B　由題干中“取出一小塊金屬鈉”可知鈉在常溫下是固體,“用小刀切開”說明鈉很軟;切開后可觀察到鈉具有銀白色的金屬光澤;沒有加熱將鈉熔化,所以不能得出其熔點很低的性質。
4.B　金屬鈉與皮膚接觸會腐蝕皮膚,不能用手直接接觸金屬鈉,A錯誤;鈉易與空氣中的水蒸氣、氧氣等反應,不與煤油和石蠟油反應,且密度比煤油和石蠟油的大,因此實驗室中,鈉通常保存在煤油或石蠟油中,B正確;鈉易與水發生反應產生氫氣和NaOH,有危險性,實驗后剩余的金屬鈉要放回原試劑瓶中,C錯誤;鈉元素在自然界中都以化合態形式存在,D錯誤。
5.A　實驗室里做鈉與水反應的實驗時,取鈉塊時用鑷子,用濾紙吸干鈉表面的煤油,用燒杯盛放水,在玻璃片上切割金屬鈉,所以題中所給儀器用不到的是藥匙、陶土網、研缽、坩堝,故選A。
6.D　鈉的密度比煤油的大,比水的小,則鈉在水層與煤油層界面發生反應,產生的氫氣使鈉塊四處游動并上下跳動,反應生成氫氧化鈉,水層變紅。
7.答案　(1)2Na+2H2O 2NaOH+H2↑
(2)①鈉浮在水面上　②鈉熔化為光亮的小球
③溶液呈紅色　④高于
解析　(1)Na能與水發生置換反應,化學方程式為2Na+2H2O 2NaOH+H2↑。(2)①鈉的密度小于水,所以鈉浮在水面上;②反應過程中放熱,鈉熔化為光亮的小球,說明鈉的熔點低;③水中滴有酚酞,酚酞溶液遇堿呈紅色,反應后溶液呈紅色,證明有氫氧化鈉生成;④反應生成H2,而H2難溶于水,B端管內氣體壓強增大,液面下降,A端液面上升,最終A端液面將高于B端。
8.D　鈉在常溫下與氧氣反應生成Na2O,鈉在加熱條件下與足量氧氣反應生成Na2O2,氧化鈉和過氧化鈉中鈉元素的質量分數不同,故A錯誤;根據化學方程式4Na+O2 2Na2O、2Na+O2 Na2O2可知,兩塊等質量的鈉消耗氧氣的量后者是前者的2倍,故B錯誤;鈉在常溫下與氧氣反應生成白色的Na2O,故C錯誤;Na2O、Na2O2中鈉元素的化合價均為+1價,故D正確。
9.B　銀白色的金屬鈉變暗是因為金屬鈉與空氣中的氧氣反應生成了Na2O,Na2O2為淡黃色固體,A錯誤;出現液滴是Na2O與空氣中的水蒸氣反應生成的NaOH易潮解,NaOH吸收空氣中的水蒸氣形成了NaOH溶液,故B正確;NaOH發生潮解,屬于物理變化,NaOH溶液與空氣中的CO2反應生成Na2CO3晶體,Na2CO3晶體易風化,失去結晶水后得到Na2CO3白色粉末狀固體,題述過程中既有物理變化,又有化學變化,C、D錯誤。
10.A　鈉與氧氣在加熱條件下反應生成過氧化鈉固體,化學方程式為2Na+O2 Na2O2,燃燒后冷卻至室溫,左瓶內氣體體積減小,壓強減小;硫與氧氣在點燃條件下反應生成二氧化硫氣體,化學方程式為S+O2 SO2,燃燒后冷卻至室溫,右瓶內氣體體積不變,壓強不變;所以燃燒完畢冷卻至室溫后,打開裝置中的兩個止水夾,水只會進入左瓶中,故選A。
11.D　Na2O2和Na2O長期置于空氣中最終都生成Na2CO3,A正確;Na2O2和Na2O都能與CO2、H2O發生反應,B正確;Na2O2和H2O反應生成NaOH和O2,Na2O和H2O反應生成NaOH,C正確;Na2O2由Na+和構成,其中陰、陽離子個數比為1∶2,Na2O由Na+和O2-構成,其中陰、陽離子個數比也是1∶2,D錯誤。
12.A　氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉,過氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉和氧氣,將粉末放入水中,若有氣泡產生則有過氧化鈉,故可用水來確定Na2O粉末中是否含有Na2O2,A正確。二氧化碳和氧化鈉反應生成碳酸鈉,過氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣,但過氧化鈉和二氧化碳反應過程中無明顯現象,故不可用CO2來檢驗Na2O粉末中是否含有Na2O2,B錯誤。氧化鈉在加熱條件下與氧氣反應生成過氧化鈉,不能用在純氧氣中加熱的方法除去Na2O中的Na2O2,C錯誤。氧化鈉加入滴有酚酞的水中,氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉使溶液變為紅色,過氧化鈉加入滴有酚酞的水中,過氧化鈉與水反應可看作兩個過程:①Na2O2+2H2O 2NaOH+H2O2,②2H2O2 2H2O+O2↑;NaOH使滴有酚酞的溶液變為紅色,H2O2具有漂白性,能使有色物質褪色,所以看到溶液先變紅后褪色,D錯誤。
13.答案　(1)分液漏斗　CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑　(2)除去CO2中混有的HCl　(3)2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+(4)NaOH溶液　(5)B
解析　(5)試管F中收集到的氣體是O2。A項,實驗室用KClO3分解可以制取O2,正確;B項,O2不可以使澄清石灰水變渾濁,錯誤;C項,O2可以使帶火星的木條復燃,正確;D項,與O2組成元素相同的單質O3可用作自來水消毒劑,正確。
能力提升練
1.AC　A項,將金屬鈉投入CuCl2溶液中,鈉不能置換出銅,Na先與水反應生成氫氣和氫氧化鈉,氫氧化鈉與氯化銅反應生成氫氧化銅沉淀,有氣體放出且溶液質量減小,符合題意;B項,將金屬鈉投入HCl溶液中,反應生成氫氣,但溶液的質量增大,不符合題意;C項,將Na投入飽和NaOH溶液中,Na與水反應生成氫氣和NaOH,消耗掉部分水使NaOH結晶析出,溶液的質量減小,符合題意;D項,將鈉投入硫酸鈉溶液中,鈉與水反應生成氫氣和NaOH,但溶液的質量增大,不符合題意;故選AC。
歸納總結　鈉與水溶液反應的規律
(1)鈉與酸溶液反應,酸過量時,鈉與酸反應;酸不足時,鈉先與酸反應再與水反應。
(2)鈉與堿溶液反應,實質是鈉與水反應。
(3)鈉與鹽溶液反應,一般是鈉先與水反應,再考慮氫氧化鈉是否與鹽發生復分解反應。
2.答案　(1)BD　(2)2Na+2H2O+CuSO4 Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑　(3)黑色變為紅色　H2+CuO H2O+Cu
解析　(1)鈉的密度比煤油大,比水小,鈉在煤油與水的界面處上下跳動,A錯誤;鈉的熔點低,鈉與水反應生成NaOH和H2,并放出熱量,所以有氣泡生成,鈉熔化成小球,B正確;Na先和水反應生成NaOH和H2,NaOH再和CuSO4反應生成藍色的氫氧化銅沉淀,溶液中沒有紅色金屬生成,C錯誤、D正確。(2)總反應的化學方程式為2Na+2H2O+CuSO4 Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。(3)反應中生成的氫氣在加熱條件下把氧化銅還原為紅色的單質銅,化學方程式為H2+CuOH2O+Cu。
3.C　Na2O為白色化合物,Na2O2為淡黃色化合物,故A錯誤;由“滴水生火”的小魔術可得出Na2O2與H2O反應放熱,無法得出有氫氣生成,故B錯誤、C正確;由于存在燃燒,近距離俯視存在安全隱患,所以不可近距離俯視坩堝,故D錯誤。
4.答案　(1)①先使試管傾斜,把盛有藥品的藥匙或紙槽小心地送至試管底部,然后使試管直立　②O2　用帶火星的木條接近試管口,木條復燃,說明生成氧氣　③H2O2　做催化劑　(2)①長頸漏斗　干燥氫氣和吸收揮發出來的HCl氣體　②U形管和無水硫酸銅(合理即可)
解析　(1)②過氧化鈉和水反應生成氧氣,用帶火星的木條接近試管口,木條復燃,說明生成氧氣。③H2O2在MnO2催化下分解生成水和氧氣,乙→丙過程說明固體粉末溶解后溶液中含有H2O2,MnO2在丙中的作用是做催化劑。
(2)
鋅和稀鹽酸反應生成氫氣,鹽酸具有揮發性,則裝置B的作用是干燥氫氣和吸收揮發出來的HCl氣體,防止對實驗產生干擾;無水硫酸銅為白色固體,遇水變藍,所以可以用裝有無水硫酸銅的U形管檢驗水的存在。
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