新教材2023_2024学年高中化学第1章认识化学科学分层作业2研究物质性质的基本方法鲁科版必修第一册

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研究物质性质的基本方法A级　必备知识基础练1.下列对研究物质性质的常用方法的理解中正确的是(　　)A.研究物质性质的常用方法只有观察法、实验法、分类法、比较法B.观察法只能通过视觉来进行感知C.观察的目的是对现象进行分析、对比、综合,并得出结论D.观察是用感官来研究物质的性质,无法借助仪器2.[2023广东阳江四校高一联考]将一块金属钠投入滴有紫色石蕊溶液的盛冷水的烧杯中,甲同学认为可观察到下列现象,其中正确的有(　　)①钠投入水中,先沉入水底,后浮出水面　②钠在水面上四处游动　③反应后溶液变红　④钠熔成闪亮的小球　⑤有“嘶嘶”的响声发出A.①②③ B.②③④C.②④⑤ D.③④⑤3.在烧杯中加水和苯(苯的密度为0.88 g·cm-3,与水互不相溶,且不与钠反应)各50 mL,将一小粒金属钠(密度为 0.97 g·cm-3)投入烧杯中,观察到的现象可能为(　　)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上下跳动4.将一小块钠投入下列溶液中,既能产生气体又会出现沉淀的是(　　)①稀硫酸　②氢氧化钠溶液　③硫酸铁溶液　④氯化镁溶液　⑤饱和澄清石灰水A.①②⑤ B.①③⑤ C.②③④ D.③④⑤5.下列关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是(　　)A.都具有漂白性B.都可以作为供氧剂C.常温下都为淡黄色固体D.与水反应后的溶液均呈碱性6.下列关于钠的叙述正确的是(　　)A.钠单质与氯化亚铁溶液反应生成氯化钠和铁单质B.钠与水反应的现象能说明钠的熔点低,且与水反应放热C.钠与酸溶液反应产生氢气,实质是钠与H2O的反应D.将4.6 g金属钠投入95.4 g水中,所得溶液中溶质的质量分数等于8%7.[2023山东济南章丘高一期中]下列关于钠及其化合物的说法正确的是(　　)A.Na2O、Na2O2与水反应均属于化合反应B.将Na、Na2O2投入水中,会生成同种气体C.Na、Na2O、Na2O2久置在空气中会变质,变质过程中钠元素化合价均发生变化D.将Na、Na2O固体分别投入滴加了紫色石蕊溶液的水中,均可以得到蓝色溶液8.[2023广东惠州高一期中]将一定量的金属钠投入下列稀溶液中,充分反应后,最终不会产生沉淀的是(　　)A.硫酸铜溶液 B.氯化钠溶液C.氯化铁溶液 D.氯化镁溶液9.等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量氧气(常温)中充分反应,则下列说法正确的是(　　)A.第一块钠失去电子多B.两块钠失去电子一样多C.第二块钠的反应产物质量大D.两块钠的反应产物质量相等10.已知钠放置于空气中可发生如下变化:NaNa2ONaOHNa2CO3·10H2O→Na2CO3根据此变化回答以下问题。(1)请写出①②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:①该淡黄色物质的化学式为　　　　　。 ②该淡黄色物质与CO2、H2O反应的化学方程式分别为　　　　　　,　 　　　　　。B级　关键能力提升练11.[2023重庆万州高一期中]如图所示,若锥形瓶内是水,分液漏斗内的液体也是水,向烧杯内滴加水时,发现U形管内液面左边低于右边,恢复到原温度后液面左边与右边基本相平,则烧杯内的物质是(　　)A.过氧化钠 B.氧化钠C.钠 D.氯化钠12.[2023山西吕梁高一期中]某实验小组通过如图所示实验,探究Na2O2与水的反应。下列说法错误的是(　　)A.关闭K1打开K2,分液漏斗中的水滴入B后,产生大量气泡,带火星的木条复燃B.关闭K2打开K1,B中液体进入A,溶液变红,说明Na2O2与水反应的生成物显碱性C.振荡烧杯红色褪去,加入氢氧化钠溶液又恢复红色D.充分反应后取B中溶液加入MnO2又有气泡出现,MnO2起催化作用13.利用如图所示装置进行金属钠与水反应的实验,液体添加完毕后,关闭活塞,打开右边胶塞,向煤油中加入一小块钠,立即塞好胶塞,可观察到的现象是(　　)A.钠块始终保持在a处,直至完全消失B.钠沉入U形管b处而后又慢慢浮到a处C.钠块在水中上下跳动直至消失D.随反应的进行,煤油与胶塞相接处液面下降,漏斗中液面上升14.如图所示,试管中盛有水,气球a中盛有干燥的Na2O2粉末,U形管中是滴有红墨水的浅红色的水溶液。将气球用橡皮绳紧系在试管口。实验时将气球中的Na2O2抖落到试管b的水中,将发生的现象是(　　)A.U形管内红色的水褪色 B.试管内溶液变红C.气球a被吹大  D.U形管中水位d<c15.下列关于钠及其化合物的说法正确的是(　　)A.Na与Na+都具有强还原性B.Na2O和Na2O2长期露置于空气中最终产物不相同C.将足量的Na、Na2O和Na2O2分别加入含有酚酞的水中,最终溶液均变为红色D.将少量Na和Na2O2分别投入CuSO4溶液中,均既有沉淀生成又有气体放出16.向一定量的饱和NaOH溶液中加入少量Na2O2固体,恢复到原温度时,下列说法正确的是(　　)A.溶液中的Na+增多 B.溶液的碱性增强C.溶质的质量分数不变 D.溶液的质量不变17.2.3 g金属钠在干燥的空气中被氧化后得到3.5 g固体,由此可判断出产物是(　　)A.Na2O  B.Na2O2C.Na2O和Na2O2  D.无法确定18.为研究Na的性质,进行如下实验:装置实验液体a现象蒸馏水Ⅰ.Na浮在液面上,剧烈反应,产生少量白雾稀盐酸Ⅱ.Na浮在液面上,反应比Ⅰ中剧烈,产生白雾浓盐酸Ⅲ.Na浮在液面上,反应比Ⅰ中缓慢,产生大量白雾,烧杯底部有白色固体下列说法不正确的是(　　)A.Ⅰ中现象说明Na与水反应放热B.Ⅰ中反应的化学方程式为2Na+2H2O══2NaOH+H2↑C.Ⅲ中白雾比Ⅱ中多,说明Ⅲ中反应放热比Ⅱ中更多D.推测Ⅲ中反应缓慢可能与Cl-的浓度以及生成的白色固体有关C级　学科情境创新练19.用脱脂棉包住约0.2 g过氧化钠粉末,置于石棉网上,往脱脂棉上滴水,可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。(1)由实验现象所得出的有关Na2O2和H2O反应的结论是:a.有氧气生成;b.　 　　　。(2)写出Na2O2和H2O反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)某学校研究性学习小组拟用如图所示装置进行实验,以证明上述结论。①用以验证结论a的实验操作方法及现象是　　　　　　　　　　。 ②用以验证结论b的实验操作方法及现象是 　　　　　　　　　　　。 (4)该研究性学习小组的同学认为Na2O2和H2O反应可生成H2O2,现请你设计一个简单的实验以证明Na2O2和足量的H2O充分反应后的溶液中有H2O2存在(只要求列出实验所用的试剂及观察到的现象)。试剂:　　　　　　　　　　　　　　　。 现象:　　　　　　　　　　　　　　　。  答案：1.C　解析 研究物质性质的常用方法除了观察法、实验法、分类法、比较法外,还有其他的方法,A项错误;观察时可以通过视觉、触觉、听觉、嗅觉等进行感知,不只是通过视觉来进行感知,B项错误;观察的目的是通过现象得出一定的结论,C项正确;观察也可以借助仪器进行,从而提高观察的灵敏度,D项错误。2.C　解析 钠投入水中,钠的密度小于水,钠不会沉入水底,①错误;钠是活泼的金属,钠立即与水发生反应2Na+2H2O══2NaOH+H2↑,产生的气体推动钠四处游动,②正确;生成氢氧化钠,溶液显碱性,使石蕊变蓝,即反应后溶液变蓝,③错误;钠熔点低,反应放热,钠熔成闪亮的小球,④正确;氢气在钠块与水之间的缝隙中逸出,有“嘶嘶”的响声发出,⑤正确。3.D　解析 钠的密度介于水和苯之间,将一小粒金属钠投入烧杯中,钠开始时在苯与水的界面处,钠与水发生反应生成氢气,氢气推动钠球上升,H2逸出后钠又回到水面继续反应,如此反复多次,直到Na与水完全反应。4.D　解析 将钠投入稀硫酸中,钠与硫酸反应生成可溶性的硫酸钠和水,所以只能生成气体不会产生沉淀,故不选①;将钠投入氢氧化钠溶液,钠和水反应生成可溶性的氢氧化钠和氢气,所以只能生成气体不会产生沉淀,故不选②;将钠投入硫酸铁溶液,钠和水反应生成可溶性的氢氧化钠和氢气,氢氧化钠和硫酸铁发生复分解反应生成难溶性的氢氧化铁沉淀,所以既能产生气体又能出现沉淀,故选③;将钠投入氯化镁溶液,钠和水反应生成可溶性的氢氧化钠和氢气,氢氧化钠和氯化镁溶液反应生成难溶性的氢氧化镁沉淀,所以能产生沉淀和气体,故选④;将钠投入饱和澄清石灰水,钠和水反应生成可溶性的氢氧化钠和氢气,水的质量减少,会有氢氧化钙固体析出,所以能产生沉淀和气体,故选⑤。5.D　解析 Na2O没有强氧化性,不具有漂白性;Na2O2有强氧化性,具有漂白性,A错误。Na2O与水或二氧化碳反应时不能生成氧气,不能作为供氧剂;Na2O2与水或二氧化碳反应能生成氧气,可以作为供氧剂,B错误。常温下,Na2O是白色固体,Na2O2是淡黄色固体,C错误。Na2O和Na2O2都能与水反应生成氢氧化钠,使溶液呈碱性,D正确。6.B　解析 钠单质与氯化亚铁溶液反应时,钠先与水反应生成氢氧化钠,后生成氢氧化亚铁,不能置换出铁;钠与酸反应时直接与酸解离产生的H+反应;将4.6g金属钠投入95.4g水中,所得氢氧化钠的质量是8g,但因为放出氢气,溶液的质量小于100g,故溶质的质量分数大于8%。7.D　解析 Na2O2与水反应不属于化合反应,A错误;将Na、Na2O2投入水中,生成的气体分别是氢气和氧气,B错误;Na久置在空气中变质,变质后钠元素化合价升为+1价,Na2O、Na2O2变质过程中钠元素化合价不变,C错误;将Na、Na2O两种固体分别投入滴加了紫色石蕊溶液的水中,由于均得到氢氧化钠溶液,所以均可以得到蓝色溶液,D正确。8.B　解析 钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠和硫酸铜反应生成Cu(OH)2沉淀,和氯化铁反应生成Fe(OH)3沉淀,和氯化镁反应生成Mg(OH)2沉淀。NaOH和氯化钠溶液不反应,不会产生沉淀。9.B　解析 钠在反应后都变为+1价,所以B项正确,A项错误;钠与氧气在加热时生成过氧化钠,钠与氧气在常温时生成氧化钠,前者的质量大于后者,C、D项错误。10.答案 (1)4Na+O2══2Na2O　Na2O+H2O══2NaOH(2)①Na2O2　②2Na2O2+2CO2══2Na2CO3+O22Na2O2+2H2O══4NaOH+O2↑解析 (1)根据题目中图示转化关系,①②转化反应的化学方程式分别为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↑。11.B　解析 过氧化钠溶于水放出热量并生成氧气,使容器内温度升高,压强增大,U形管内液体左低右高,但恢复到原温度后液面左边仍然比右边低,A错误;氧化钠与水反应放出热量,使容器内温度升高,压强增大,U形管内液体左低右高,反应中没有气体生成,恢复到原温度后液面左边与右边基本相平,B正确;钠加入水中放热并生成氢气,使容器内温度升高,压强增大,U形管内液体左低右高,但恢复到原温度后液面左边仍然比右边低,C错误;氯化钠溶于水,无明显热效应,U形管中液面不变,D错误。12.C　解析 关闭K1打开K2,分液漏斗中的水滴入B后,产生大量气泡,带火星的木条复燃,证明产生的气体为氧气,A正确;关闭K2打开K1,B中液体被压入A,溶液变红,说明Na2O2与水反应的反应产物显碱性,有氢氧化钠生成,B正确;振荡烧杯红色褪去,说明在溶液中有过氧化氢生成,把酚酞氧化漂白,再加入氢氧化钠溶液不会恢复红色,C错误;充分反应后取B中溶液加入MnO2又有气泡出现,MnO2加快了溶液中过氧化氢的分解,则MnO2起催化作用,D正确。13.D　解析 由于密度:水>钠>煤油,向题给装置中加入一小块钠,钠块落在a处,但钠块底部与水接触发生反应生成H2,H2推动钠块向上运动进入煤油层并与水脱离,受重力作用,钠块又会落回a处,重复上述运动,直至钠块完全消失,A、B、C均错误。钠与水反应产生氢气,氢气在煤油与胶塞相接处聚集,气体压强逐渐增大,右边胶塞处液面下降,左边漏斗中液面上升,D正确。14.C　解析 由于发生反应:2Na2O2+2H2O══4NaOH+O2↑,产生的O2使气球变大,同时该反应放出大量的热,使广口瓶中空气受热膨胀而导致U形管中水位d>c。15.D　解析 Na具有强还原性,Na+不具有强还原性,A错误;Na2O和Na2O2长期露置于空气中,先与水蒸气反应生成NaOH,再吸收CO2转化为Na2CO3,最终产物相同,B错误;Na2O2具有强氧化性,将其加入含有酚酞的水中,溶液先变红后褪色,C错误;将少量Na投入CuSO4溶液中生成Cu(OH)2沉淀和H2,将少量Na2O2投入CuSO4溶液中生成Cu(OH)2沉淀和O2,D正确。16.C　解析 Na2O2与水反应生成NaOH和O2,所以反应后仍为NaOH的饱和溶液。因为水少了,所以溶液中的Na+减少,故A错误;因为所得溶液仍为NaOH的饱和溶液,所以氢氧根离子浓度不变,溶液的碱性不变,故B错误;因为所得溶液仍为NaOH的饱和溶液,所以溶质的质量分数不变,C正确;因为水少了,饱和溶液中的溶质也少了,溶液质量减小,故D错误。17.C　解析 金属钠和氧气反应可生成Na2O或Na2O2。若2.3g钠全部反应生成Na2O,由反应4Na+O2══2Na2O可知,生成Na2O的质量为3.1g;若2.3g钠全部反应生成Na2O2,由反应2Na+O2Na2O2可知,生成Na2O2的质量为3.9g。由于产物的质量为3.5g,介于3.1g和3.9g之间,则产物应为Na2O和Na2O2。18.C　解析 Ⅰ中钠与水剧烈反应:2Na+2H2O══2NaOH+H2↑,产生少量白雾,说明钠与水反应放热,使部分水变成水蒸气,A、B均正确;浓盐酸的挥发性比稀盐酸的挥发性强,Ⅲ中挥发出的HCl更多,故产生大量白雾,并非反应放出热量更多,C错误;Ⅲ与Ⅱ相比,Ⅲ中Cl-的浓度更大,可能影响Na与H+的反应,烧杯底部白色固体可能是生成的NaCl,D正确。19.答案 (1)该反应是放热反应(2)2Na2O2+2H2O══4NaOH+O2↑(3)①将带火星的木条靠近导管口p处,木条复燃②将导管q放入水槽中,反应过程中有气泡冒出(4)MnO2　有无色的气体放出,该气体能使带火星的木条复燃解析 (1)用脱脂棉包住约0.2g过氧化钠粉末,置于石棉网上,往脱脂棉上滴加几滴水,可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来,说明Na2O2和H2O反应有O2生成且该反应是放热反应。(3)由题图装置可知,p口处应放出氧气,验证氧气的生成可在导管口p处放一根带火星的木条,木条复燃说明有氧气生成。如果该反应是放热反应,则试管的温度必然升高,使锥形瓶内的空气温度升高,压强增大,则空气被排出。所以应将导管q插入盛水的水槽中,再打开分液漏斗的开关,发现q处有气泡放出,即可证明该反应为放热反应。(4)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解放出氧气,所以加入二氧化锰并检验是否有氧气生成即可。