鲁科版高中化学必修一第一章 认识化学科学

第一章 认识化学科学第一节 走进化学科学 研究物质性质的方法和程序课时1 走进化学科学 研究物质性质的基本方法1．2.1g 平均分子质量为7.2的CO 与H 2组成的混合气体与足量的O 2充分燃烧后，立即通入足量的Na 2O 2固体中，固体的质量增加( )A.2.1 g B ．3.6 g C ．7.2 g D ．无法确定解析：本题涉及的反应方程式有：①2CO ＋O 2=====点燃2CO 2②2Na 2O 2＋2CO 2===2Na 2CO 3＋O 2③2H 2＋O 2=====点燃2H 2O④2Na 2O 2＋2H 2O===4NaOH ＋O 2↑将①②叠加得：⑤Na 2O 2＋CO===Na 2CO 3将③④叠加得：⑥Na 2O 2＋H 2===2NaOH综合分析知，增加的质量为CO 和H 2的质量和。

答案：A2． 过氧化钠能与水反应，某同学在学习了这一反应后提出了以下说法，你认为正确的是( )A.Na 2O 2是氧化剂，H 2O 是还原剂B．Na2O2既作氧化剂，又作还原剂C．氧化剂和还原剂的质量比为1∶1D．在2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑的反应中，转移的电子数为4e－解析：在Na2O2与H2O反应中，Na2O2中O为－1价，其中有一部分升高到0价，有一部分降低到－2价，H2O中元素化合价未变。

1 mol Na2O2在反应中转移电子为1 mol。

答案：BC3．下列判断正确的是()A.可用水来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2B．可用CO2来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2C．可利用在空气中加热的方法除去Na2O中的Na2O2D．将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞试液中，最终溶液均为红色解析：CO2、H2O与Na2O2、Na2O均能反应，但与Na2O2反应时能产生气体，不过因氧气是无色无味的气体且CO2也是气体，故CO2和Na2O2的反应无明显的现象产生，水与Na2O2反应则会产生气泡而有明显的现象，故A项正确而B项错误；在空气中加热Na2O2与Na2O的混合物，后者会转化为前者，故C 项错误；D项中两种氧化物加到酚酞试液中后，均先与试液中的水反应生成碱而使试液先变为红色，但因Na2O2具有漂白性，最后又会将变成红色的溶液漂白，故D项错误。

答案：A4．使5.6 L CO2气体迅速通过Na2O2固体后得到4.48 L气体(标准状况)，这4.48 L气体的质量为()A.8.8 g B．6.4 g C．8.2 g D．6.2 g解析：根据Na2O2与CO2反应的方程式，利用差量法进行计算：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2ΔV2×22.4 L 22.4 LV(CO2) (5.6－4.48) L反应消耗CO2的体积V(CO2)＝2ΔV＝2×1.12 L＝2.24 L则生成O 2的体积V (O 2)＝12V (CO 2)＝1.12 L 气体总质量：m ＝m (CO 2)＋m (O 2)＝5.6 L －2.24 L 22.4 L/mol ×44 g/mol ＋ 1.12 L 22.4 L/mol×32 g/mol ＝8.2 g 。

答案：C5. (原创)某化学兴趣小组的同学，在学习了钠的性质后，用小刀切割了一小块钠，然后放入盛有空气的集气瓶中，充分燃烧后发现瓶壁上有黑色固体附着，下面是该兴趣小组的几点推测，你认为不合理的是( )A. 黑色固体是碳B ．钠在燃烧时只发生了一个反应C ．钠在金属活动顺序表中排在镁的前面，所以钠能与二氧化碳反应D ．钠保存在煤油中，可能滤纸没有完全吸干煤油，煤油不完全燃烧产生碳解析：该题首先要从钠的保存、空气的组成等多方面分析黑色固体的来源，钠及其化合物没有黑色的，所以黑色物质所含元素只能来自煤油或空气，所以只有选项B 不合理。

答案：B6．教材必修一课后习题中关于过氧化钠的性质探究实验，某同学在学习后做了如下改进并进行实验：经过改进，用脱脂棉包住约0.2 g 过氧化钠粉末，置于石棉网上，往脱脂棉上滴加几滴水，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Na 2O 2和H 2O 反应的结论是：a ．有氧气生成；b. 。

(2)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 。

(3)该研究性学习小组的同学认为Na 2O 2和H 2O 反应可生成H 2O 2，现请你设计一个简单的实验证明Na 2O 2和足量的H 2O 充分反应后的溶液中有H 2O 2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：。

解析：(1)由脱脂棉包住约0.2 g过氧化钠粉末，置于石棉网上，往脱脂棉上滴加几滴水，可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来，可知Na2O2和H2O反应是放热反应。

(2)由题图装置可知，p口处放出氧气，因而验证氧气的生成，应在导管口p处放一带火星的木条，发现木条复燃。

如果本反应是放热反应，则试管的温度必然升高，使锥形瓶内的空气温度升高，则空气被排出。

所以应将导管q插入水槽中，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。

(3)过氧化氢在二氧化锰作用下分解放出氧气，所以加入二氧化锰来检验是否有氧气生成即可。

答案：(1)反应放出热量(2)①加水后，将带火星的木条置于导管口P处，发现木条复燃②将导管q插入水槽中，再打开分液漏斗的开关，发现q处有气泡放出(3)MnO2放出使带火星的木条复燃的气体(其他合理答案也可)7．金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反应。

在高中化学教材的几次改版中该实验曾出现过几种不同的演示方法，分别如下图中甲、乙、丙所示：(1)现按图甲所示的方法，在室温时，向盛有Ca(HCO3)2溶液的水槽中加入一小块金属钠。

下列现象描述正确的是()A. 钠浮在液面上，并四处游动，最后消失B．钠熔化成一个光亮的小球C．反应开始后，溶液由无色变红色D．恢复到室温时，烧杯底部有固体物质析出(2请补充并完成甲实验中从试剂中取出钠到向水槽中投入钠的有关操作；用镊子从试剂中取出一块钠→用镊子夹取切好的金属钠投入到盛有Ca(HCO3)2溶液的烧杯中。

(3)某同学用镊子夹住一块钠，按图乙所示方法来收集产生的气体，但钠很快脱落，实验没有成功。

正确的关键操作是。

(4)用装满水的矿泉水瓶按图丙方法进行实验，用手挤压矿泉水瓶并塞紧带有钠的塞子，排出水的体积共为16.8 mL，待钠反应结束后，干瘪的带塞矿泉水瓶恢复成原状，假设瓶内、瓶外均处于标准状况，则所用的钠的质量为g。

解析：(1)将钠加入到Ca(HCO3)2溶液中，钠先要与水反应，生成氢氧化钠。

氢氧化钠再与Ca(HCO3)2反应，生成碳酸钙沉淀。

(2)用镊子从试剂瓶中取出一小块钠以后的操作是：用滤纸吸干表面的煤油，在玻璃片上用小刀切下绿豆大小的钠粒，并将多余的钠放回试剂瓶中。

(3)不能直接将钠浸入水中来收集气体，因为反应过于剧烈，应用铝箔把钠包好后再扎上一些小孔，再用镊子夹住。

(4)由排出水的体积为16.8mL ，可知n (H 2)＝0.000 75 mol ，n (Na)＝0.001 5 mol ，m (Na)＝0.034 5 g 。

答案：(1)ABD (2)用滤纸吸干表面的煤油，在玻璃片上用小刀切下绿豆大小的钠粒，并将多余的钠放回试剂瓶中 (3)用铝箔把钠包好后再扎上一些小孔，再用镊子夹住 (4)0.034 58． 某研究学习小组的同学为了探究过氧化钠与二氧化硫的反应，用如图所示的装置进行实验。

通入过量的SO 2气体后，用带余烬的木条检验从C 导出的气体，木条复燃。

实验前称得Na 2O 2固体的质量为m 1 g ，充分反应后称得生成物固体质量为m 2 g 。

回答下列问题：(1)依据题中所描述的现象，推测装置B 中发生了怎样的反应，写出反应的化学方程式： 。

(2)设计一种实验方案，验证你对上述推测的结论是正确的。

(3)装置C 的作用是 。

(4)根据反应前后固体的质量，通过计算判断m 2的取值范围？(用含m 1的关系式表示)解析：(1)根据实验现象可知，SO 2在没有H 2O 的存在下与Na 2O 2反应生成Na 2SO 3和O 2，O 2再将Na 2SO 3氧化为Na 2SO 4。

(2)检验有Na 2SO 3和Na 2SO 4生成即可。

(3)SO 2属于大气污染物且不能有水蒸气进入装置B 中，防止产生干扰。

(4)用极端假设法求解。

若生成物只有Na 2SO 3时，有m 2＝21m 113，若生成物只有Na 2SO 4时，有m 2＝71m 139，故m 2的取值范围为21m 113<m 2<71m 139。

答案：(1)2SO 2＋2Na 2O 2===2Na 2SO 3＋O 2,2Na 2SO 3＋O 2===2Na 2SO 4(2)实验方案：取少量反应后的白色固体，加入过量的稀盐酸，若产生能使品红溶液退色的气体，则证明反应物中有Na 2SO 3产生。

在反应后的溶液中加入BaCl 2溶液，若生成白色沉淀，则证明反应中有Na 2SO 4生成，说明B 装置中发生了上述两个反应(3)吸收过量的SO 2防止造成空气污染，防止空气中的水蒸气进入B 装置(4)21m 113<m 2<71m 139。

9. (2009·宁夏理综，27)下图表示有关物质(均由短周期元素形成)之间的转化关系，其中A 为常见的金属单质，B 为非金属单质(一般是黑色粉末)，C 是常见的无色无味液体，D 是淡黄色的固体化合物。

(反应条件图中已省略。

)(1)A 、B 、C 、D 代表的物质分别为__、__、__、__(填化学式)；(2)反应①中的C 、D 均过量，该反应的化学方程式是____；(3)反应②中，若B 与F 物质的量之比为4∶3，G 、H 分别是__、__(填化学式)；(4)反应③产物中K 的化学式为 ；(5)反应④的离子方程式为 。

解析：(1)由C 是常见无色无味液体，推知为H 2O ；D 是淡黄色固体化合物，推知D 为Na 2O 2，C 、D 反应后生成NaOH ，并且又能和常见金属单质A 反应，可知A 为Al ；由B 为黑色非金属单质，猜测为碳。

(2)分步书写，减少错误。

先写出Na 2O 2与H 2O 的反应，生成的NaOH 再与Al 发生反应。

(3)根据C 和O 2反应的物质的量，两者比值为4∶4时产物为CO 2，比值为4∶2时，产物为CO ，现在比值为4∶3，所以产物为CO 2和CO 的混合物。

(4)反应③Na 2O 2和CO 2反应生成Na 2CO 3和O 2。