高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第2节 研究物质性质的方法和程序第1课时练习题

第1课时　研究物质性质的基本方法

一、概念判断(判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”，共5小题，每题1分，共5分)

1．金属钠着火时，可以用水灭火。(　　)

提示：×。钠和水会反应生成氢气，燃烧会更剧烈。

2．钠放置在空气中，会迅速被氧化而生成淡黄色的氧化钠。(　　)

提示：×。钠在空气中会被氧化成白色的氧化钠。

3．钠单质具有较高的还原性，结构示意图为。(　　)

提示：×。钠单质由原子构成，其原子结构示意图为。

4．钠与水反应生成NaOH 和H2；所有金属与水反应都生成碱和H2。 (　　)

提示：×。钠与水反应生成NaOH和H2，有的金属与水反应不生成碱和H2，有的金属与水不反应。

5．Na2O2吸收CO2产生O2 ，因此可用作呼吸面具供氧剂。(　　)

提示：√。

二、选择题(本题包括8小题，每题2分，共16分)

·题组1　钠的物理性质、用途及保存

1．(金榜原创题)记笔记是学习过程中非常重要的一个环节，下面是某同学的化学笔记，需要改正的是(　　)

A．钠导电导热，具有银白色金属光泽

B．钠要隔绝空气保存，通常保存在煤油或石蜡油中

C．实验室取用钠块时，通常用镊子夹取

D．钠着火时可以用干冰或水来灭火

【解析】选D。钠作为一种活泼的金属，具有金属的通性，可以导电导热，具有银白色金属光泽，故A正确；钠易与空气中水、氧气反应，钠与煤油、石蜡油不反应，且密度大于煤油、石蜡油，保存在煤油、石蜡油中可以隔绝空气，故B正确；实验室里钠一般保存在煤油或石蜡油中，需要用镊子夹取，避免与皮肤接触，故C正确；钠着火时燃烧产生的Na2O2能够与CO2、H2O反应产生O2，O2有助燃性，会使钠燃烧得更旺，因此不能用干冰或水来灭火，故D错误。

2．中科院研究成果表明，利用金属钠、钾实现肿瘤高温消融治疗的新方法可用于杀死癌细胞。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．钠只能以化合物的形式存在于自然界中

C．实验室中剩余的钠应丢弃在废料桶中

D．钠的密度比水的大

【解析】选B。钠是一种硬度小、熔点低的银白色金属，A项错误；钠的化学性质活泼，易与氧气发生反应，在自然界中以化合物的形式存在，B项正确；实验室中将剩余的钠重新保存在石蜡油或煤油中，C项错误；钠的密度比水小，D项错误。

·题组2　钠与非金属的反应

3．将钠和碳分别置于如图所示的两个盛满氧气的集气瓶中，燃烧完毕后，打开装置中的两个活塞，这时观察到(　　)

A.水进入左瓶　　　　　B．水进入右瓶

C．水同时进入两瓶    D．水不进入任何一瓶

【解析】选A。钠与氧气反应生成过氧化钠固体，燃烧后左瓶内气体体积减少，压强减小；碳与氧气反应生成二氧化碳气体，右瓶内气体体积变化不大，压强变化不大；故燃烧完毕后同时打开装置中的两个活塞，水只会进入左瓶中。

4．将4.6 g钠与1.6 g硫粉迅速混合起来，并放在石棉网上加热，反应后生成的固体是(　　)

A．钠与硫化钠　　    B．硫与硫化钠

C．过氧化钠与硫化钠    D．氧化钠与硫化钠

【解析】选C。在加热条件下，钠既能与硫化合生成Na2S，也能与空气中的氧气反应生成Na2O2，而钠又是过量的，所以除生成Na2S外还有Na2O2生成，故答案为C。

·题组3　钠与水的反应

5．将一小块金属钠投入滴有紫色石蕊试液的盛冷水的烧杯中，甲同学认为可以观察到下列实验现象，其中正确的有(　　)

①钠投入水中，先沉入水底，后浮出水面

②钠立即与水反应，并有气体产生

③反应后溶液变红色    　④钠熔化成光亮的小球

⑤小球在水面上迅速游动    　⑥有“嘶嘶”的响声发出

A．①②③④　 B．②③④⑤　 C．②④⑤⑥　 D．③④⑥

【解析】选C。钠投入水中，不是沉入水底，而是浮在水面上；钠与水反应生成NaOH和H2，溶液呈碱性，使紫色石蕊试液变蓝。

·题组4　过氧化钠的性质与用途

6．下列关于过氧化钠用途的描述错误的是(　　)

A．供氧剂　 B．消毒剂　 C．漂白剂　 D．淡黄色颜料

【解析】选D。过氧化钠可与水、二氧化碳反应生成氧气，可用作供氧剂，A项正确；过氧化钠可用于杀菌消毒，可用作消毒剂，B项正确；过氧化钠具有漂白性，可用作漂白剂，C项正确；过氧化钠虽然呈淡黄色，但不稳定，很容易与其他物质如：H2O、CO2等发生反应，不能用作淡黄色颜料，D项错误。

7．Na2O2是呼吸面具中常用的供氧剂，下列关于Na2O2的叙述正确的是(　　)

A．Na2O2能漂白所有物质

B．Na2O2分别与H2O、CO2反应，产生相同质量的O2时，消耗H2O和CO2分子的数量相等

C．Na2O2与CO2的反应，属于置换反应

D. 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

【解析】选B。Na2O2因具有强氧化性而有漂白性，能漂白某些有色物质，但不能漂白所有的有色物质，A项错误；Na2O2与H2O、CO2反应的化学方程式分别为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑、2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，由反应方程式可知，生成相同质量的O2时消耗H2O和CO2分子的数量相同，B项正确；2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，由置换反应概念可知，该反应不是置换反应，C项错误；Na2O2粉末加入紫色石蕊试液中现象应为先变蓝色后褪色，D项错误。

·题组5　氧化钠与过氧化钠

8．下列对于Na2O、Na2O2的叙述中正确的一项是(　　)

A．Na2O2不如Na2O稳定

B．Na2O、Na2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体

C．Na2O和Na2O2中阴阳离子个数比都是1∶2

D．Na2O2、Na2O均可作供氧剂

【解析】选C。氧化钠在加热条件下能与氧气反应生成过氧化钠，故过氧化钠比氧化钠稳定，故A项错；Na2O2是淡黄色固体，故B项错；Na2O与CO2的反应中无氧气产生，不能作供氧剂，D项错误。

三、非选择题(本题包括1小题，共9分)

9．金属钠是在1807年通过电解氢氧化钠制得的，这个原理应用于工业生产，约在1891年才获得成功。1921年实现了电解氯

化钠制钠的工业方法，其反应原理是2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。回答下列有关单质钠的问题：

(1)保存金属钠的正确方法是________。

A．放在棕色瓶中       B．放在细沙中

C．放在水中        D．放在煤油中

(2)将一小块钠放在水平放置的试管中部，用酒精灯加热充分反应(如图所示)，请写出该反应的化学方程式

____________________________________________________________________

___________________________________________________________________，

生成物的颜色为__________。

(3)Na、NaOH久置空气中最终都是变为__________(填化学式)。

(4)将一小块金属钠投入CuCl2溶液中，发生反应的方程式为

___________________________________________________________________。

【解析】(1)钠是很活泼的金属元素，其单质极易与水或氧气反应，又因为钠的密度小于水而大于煤油，因此钠通常保存在煤油中。

(2)将一小块钠放在水平放置的试管中部，加热，反应方程式为2Na＋O2Na2O2。过氧化钠为淡黄色固体。

(3)Na、NaOH久置空气中最终都是变为碳酸钠，化学式为Na2CO3。

(4)将一小块金属钠投入CuCl2溶液中，首先钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，然后氢氧化钠与氯化铜发生复分解反应，发生反应的方程式为2Na＋CuCl2＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2↑＋2NaCl。

答案：(1)D　(2)2Na＋O2Na2O2　

淡黄色　(3)Na2CO3

(4)2Na＋CuCl2＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2↑＋2NaCl

一、选择题(共11题，每小题4分，共44分)

1．(2021·济南高一检测)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，产物则不同

B．若钠着火，可以用沙子灭火

C．钠的化学性质比较活泼，少量的钠可以保存在与钠不反应的煤油中

D．做完实验多余的钠，不能放回原来的试剂瓶

【解析】选D。钠放置在空气中和氧气发生反应生成氧化钠，在加热的条件下与氧气反应生成过氧化钠，A项正确；钠着火要用干燥的沙土来灭火，B项正确；实验室中将钠保存在石蜡油或煤油中，并会将剩余的钠重新保存在石蜡油或煤油中，C项正确，D项错误。

2．金属钠分别投入下列溶液中，没有沉淀产生的是(　　)

A．MgCl2溶液       B．NaCl溶液

C．饱和Ca(OH)2溶液    D．Ca(HCO3)2溶液

【解析】选B。钠投入氯化镁溶液中，钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁白色沉淀，故A不选；钠投入氯化钠溶液中，钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠与氯化钠不反应，不会产生沉淀，故B选；钠投入饱和澄清石灰水中，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应消耗水，故有氢氧化钙白色固体析出，故C不选；钠投入Ca(HCO3)2溶液中，钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠与Ca(HCO3)2反应产生CaCO3沉淀，故D不选。

3．(素养新思维)2019年诺贝尔化学奖颁给几位在锂离子电池研发领域做出贡献的科学家，锂单质化学性质与钠类似，活泼性比钠略差。它的密度为0.534 g·cm－3，将绿豆大的锂投入水中，下列实验现象合理的有(　　)

①锂沉入水中　②锂浮在水面上　③水中有大量气泡

④反应后在水中加入几滴石蕊试液，溶液变红　⑤锂四处游动

A．②⑤    B．①③    C．②③    D．②④⑤

【解析】选A。锂单质化学性质与钠类似，活泼性比钠略差，密度为

0.534 g·cm－3，比水小，所以将绿豆大的锂投入水中，锂浮在水面上，与水反应生成LiOH和氢气，则锂四处游动，加入几滴石蕊试液，溶液变蓝，故②⑤正确。

4．钛和钛的合金大量用于航空工业，有“空间金属”之称；钛还可以用来制造潜艇——钛潜艇，由于钛非常结实，能承受很高的压力，这种潜艇可以在深达

4 500米的深海中航行。金属钛可由反应TiCl4＋4Na===4NaCl＋Ti制得。对于反应，下列说法不正确的是(　　)

A．该反应说明钠可用于冶炼金属

B．该反应条件是TiCl4在熔融状态或水溶液中

C．该反应为置换反应

D．Na2O2可用于潜艇供氧

【解析】选B。由TiCl4＋4Na===4NaCl＋Ti知，钠可用于冶炼金属，A项正确；钠性质非常活泼，能用于还原熔融状态TiCl4为Ti，但不能在水溶液中进行，B项错误；该反应中，钠置换出TiCl4中的钛，C项正确；Na2O2可与CO2反应生成O2，D项正确。

5．(金榜原创题)某化学小组为了探究钠与水的反应，设计了如图实验。如图a所示，可以看到钠块浮在水面上，与水发生剧烈反应，反应放出的热量使钠熔成小球，甚至会使钠和生成的氢气都发生燃烧。如图b所示，同样与水发生剧烈的反应，但不发生燃烧。下列叙述中不正确的是(　　)

A.由两个现象可知钠的密度大于煤油的密度，小于水的密度

B．在第二个实验中，钠也与水发生反应，但不发生燃烧，是因为钠不与空气接触，缺乏燃烧条件

C．上述实验中反应的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑

D．若将图a中的蒸馏水改为氯化铁溶液，会有铁析出并有气体产生

【解析】选D。钠投入氯化铁溶液中，钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠与氯化铁反应生成氯化钠和氢氧化铁沉淀，不会置换出铁单质，D 项错误。

6．(金榜原创题)将金属钠分别投入不同溶液中，下列实验现象描述不正确的是(　　)

【解析】选A。钠投入硫酸铜溶液中，钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠与硫酸铜反应生成硫酸钠和氢氧化铜蓝色沉淀，不会置换出铜单质，A 项错误；钠投入FeCl2溶液中，钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠与氯化亚铁反应生成氯化钠和氢氧化亚铁白色沉淀，氢氧化亚铁会被氧化，由白色变为灰绿色，最后变为红褐色的氢氧化铁沉淀，B项正确；钠投入硫酸镁溶液中，钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠与硫酸镁反应生成硫酸钠和氢氧化镁白色沉淀，C项正确；钠投入饱和氯化钠溶液中，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应消耗水，饱和氯化钠溶液中析出白色氯化钠固体，D项正确。

7．(2021·北京丰台区高一检测)为探究Na2O2与H2O的反应，进行了如下实验，有关说法不正确的是(　　)

A.实验ⅰ中发生反应的化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑

B．实验ⅲ中MnO2作H2O2分解反应的催化剂

C．综合实验ⅰ和ⅲ可以说明Na2O2与H2O反应有H2O2生成

D．综合实验表明，实验ⅱ酚酞褪色的原因是溶液碱性变弱

【解析】选D。过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，故A正确；过氧化氢在二氧化锰作催化剂的作用下分解生成水和氧气，2H2O22H2O＋O2↑，实验ⅲ中MnO2作H2O2分解反应的催化剂，故B正确；过氧化钠和水反应生成过氧化氢和氢氧化钠，过氧化氢分解生成水和氧气，综合实验ⅰ和ⅲ可以说明Na2O2与H2O反应有H2O2生成，故C正确；过氧化钠、过氧化氢具有氧化性，可以使酚酞褪色，故D错误。

8．观察是研究物质性质的一种基本方法。一同学将一小块金属钠露置于空气中，观察到下列现象：银白色变灰暗变白色出现液滴白色固体白色粉末。下列说法正确的是(　　)

A．①发生了化合反应

B．②变白色是因为生成了碳酸钠

C．③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液

D．④只发生物理变化

【解析】选A。钠在空气中露置，物质转化如下：NaNa2ONaOHNaOH潮解Na2CO3·10H2ONa2CO3粉末。①发生了化合反应，A对；②变白色是因为生成了NaOH，B错；③是NaOH吸收空气中的水蒸气形成了溶液，C错；④中有新物质的生成，发生了化学变化，D错。

9．(2021·枣庄高一检测)在一定温度下，向饱和NaOH溶液中投入一小块金属钠，充分反应后恢复到原来的温度，下列叙述合理的是(　　)

A．NaOH溶液浓度增大，并放出H2

B．溶液中NaOH的质量分数不变，有H2放出

C．总溶液的质量增大，有H2放出

D．总溶液的质量不变，有H2放出

【解析】选B。钠投入溶液后，立即与水作用生成NaOH和H2，由于原溶液为饱和溶液，因此NaOH结晶析出后溶液仍然是饱和溶液，质量分数不变，且消耗部分原溶剂水及对应析出部分NaOH晶体，故总溶液质量减小。

10．(金榜原创题)钠是非常活泼的金属单质，下列关于钠及其化合物的叙述错误的是(　　)

A．Na2O2是一种淡黄色固体，常用作供氧剂

B．金属钠与饱和石灰水反应时，既有白色沉淀生成又有气体逸出

C．a g CO充分燃烧的产物被Na2O2完全吸收，固体增重a g

D．Na2O2可由钠与过量的氧气在常温下反应制备

【解析】选D。过氧化钠是淡黄色固体，与二氧化碳、水反应生成氧气，常用作供氧剂，故A正确；钠与水反应放热，氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，金属钠与饱和石灰水反应时，既有白色沉淀生成又有气体氢气逸出，故B正确；Na2O2与CO2反应生成Na2CO3，由化学式的变化可知，过氧化钠增加的质量是CO的质量，则a g CO充分燃烧的产物被Na2O2完全吸收，固体增重a g，故C正确；钠与氧气在常温下反应生成Na2O，在加热的条件下生成 Na2O2，Na2O2的生成受反应条件影响，与反应物的量无关，故D错误。

11．下列判断正确的是(　　)

A．可用水来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2

B．可用CO2来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2

C．可利用在空气中加热的方法除去Na2O中的Na2O2

D．将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞溶液中，最终溶液均为红色

【解析】选A。Na2O2与水反应有气泡产生，Na2O与水反应不产生气体，A正确；CO2也是气体，CO2与Na2O2的反应无明显的现象，B错误；在空气中加热，Na2O会转变为Na2O2，C错误；Na2O2能使红色酚酞溶液褪色，D错误。

二、非选择题(本题包括2小题，共26分)

12．(12分)某位教师设计了钠与硫酸铜溶液反应实验装置(如图，夹持装置省略)。

实验前将装置中的直角导管(序号为⑫)的上端要和直通管⑤的上端高度相当；同时止水夹要夹在导气管的乳胶管上，避免逸出气体。实验操作如下：

(1)向直通管⑤中注满硫酸铜溶液，然后小心且迅速地用带有金属钠(置于细铜丝上)和导气管的橡胶塞塞紧试管。可观察到：

a．钠与硫酸铜溶液剧烈反应有无色气体产生，该气体为____________，直通管⑤液面逐渐下降，直通管⑦液面逐渐上升，至液面高度如图所示，产生该现象的原因是___________________________________________________________

___________________________________________________________________，

直通管⑤中有蓝色絮状沉淀生成，该沉淀为

___________________________________________________________________。

b．把燃着的火柴置于注射器针头口，打开止水夹。可观察到现象：___________________________________________________________________。

(2)写出钠与硫酸铜溶液反应的化学方程式：

____________________________________________________________________

___________________________________________________________________。

(3)实验过程中可观察到蓝色絮状沉淀中有黑色物质，分析发现该黑色物质是氧化铜，写出生成黑色物质的化学方程式

___________________________________________________________________。

答案：(1)a.氢气　反应产生氢气，直通管⑤中压强增加，所以直通管⑦中的液面升高　氢氧化铜

b．火柴继续燃烧，产生淡蓝色火焰

(2)2Na＋CuSO4＋2H2O===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑

(3)Cu(OH)2CuO＋H2O

13．(14分)过氧化钠常作漂白剂、杀菌剂、消毒剂，若保存不当容易吸收空气中的CO2而变质。

(1)某课外活动小组欲探究某过氧化钠样品是否已经变质，取少量样品，溶解，加入________________溶液，充分振荡后有白色沉淀生成，证明Na2O2已经变质。

(2)为了粗略测定过氧化钠的纯度，他们设计并用如图装置来测定a g样品中过氧化钠的质量分数。

①将仪器连接好以后，必须进行的第一步操作是__________。

②从B装置中逸出的气体是否需要干燥？__________(填“是”或“否”)。

③D中NaOH溶液的作用为

___________________________________________________________________。

④实验结束，读取实验中生成气体的体积时，不合理的是________(填序号)。

a．直接读取气体体积，不需冷却到室温

b．上下移动量筒，使得E、F中液面高度相同

c．视线与凹液面最低点相平，读取量筒中水的体积

⑤实验完成后，E到F之间导管内残留水的体积会使测量结果__________(填“偏大”“偏小”或“不影响”)。

【解析】(1)过氧化钠在空气中容易变质，最后生成碳酸钠固体，探究过氧化钠样品是否已经变质，可以利用碳酸根离子和钙离子或钡离子结合生成碳酸钙或碳酸钡白色沉淀这一性质。取少量样品，溶解，加入CaCl2或BaCl2溶液，充分振荡后有白色沉淀生成，证明Na2O2已经变质。

(2)装置图中A为制取二氧化碳的装置，B为洗气装置，吸收二氧化碳中混有的HCl，防止HCl干扰实验，C为二氧化碳和水与过氧化钠反应的装置，D为吸收未反应的二氧化碳的装置，防止未反应的二氧化碳进入量气装置，导致测得的氧气体积偏大，E和F是测量生成氧气体积的装置。①实验是通过测定二氧化碳和水与过氧化钠反应生成的氧气的体积，计算得到过氧化钠的质量，装置必须气密性完好，将仪器连接好以后，必须进行的第一步操作是检查装置的气密性。②从B装置中逸出的气体不需要干燥，二氧化碳、水蒸气与过氧化钠反应生成氧气的定量关系相同，水蒸气对测定过氧化钠的质量分数无影响，所以不需要干燥。③D为吸收过量的二氧化碳的装置。④a.不冷却到室温，直接读取气体体积，会使量筒中液体体积偏大，导致读数结果偏大，不合理；b.调整量筒使E、F中液面高度相同，装置内压强和外界压强才能相同，避免产生误差，合理；c视线与凹液面的最低点相平时读取量筒中水的体积，合理。⑤实验完成后，E到F之间导管内残留水会使测定的氧气体积偏小，导致过氧化钠质量分数测量结果偏小。

答案：(1)CaCl2(或BaCl2)

(2)①检查装置的气密性　②否　③吸收未反应的CO2　

④a　⑤偏小

 (九层之台，起于累土——难点知识从基础练起)

1．标注元素化合价(学会标注化合价，氧化还原不用愁)

(1)H2O：H：＋1、O：－2；　(2)H2O2：H：＋1、O：－1；

(3)SO2：S：＋4、O：－2;__   (4)SO3：S：＋6、O：－2；

(5)H2SO3：H：＋1、S：＋4、O：－2；

(6)H2SO4：H：＋1、S：＋6、O：－2；

(7)NO：N：＋2、O：－2;__   (8)NO2：N：＋4、O：－2；

(9)N2O3：N：＋3、O：－2;__   (10)N2O4：N：＋4、O：－2。

2．写出下列反应的化学方程式

(1)氧化钠与水反应：Na2O＋H2O===2NaOH；

(2)氧化钠与盐酸反应：Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O；

(3)过氧化钠与H2O反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；

(4)过氧化钠与CO2反应：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2；

(5)过氧化钠与盐酸反应：2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑；

(6)将钠投入硫酸铁溶液中：6Na＋6H2O＋Fe2(SO4)3===2Fe(OH)3＋3Na2SO4＋3H2__↑。