初高中衔接5金属的性质与钠及其化合物(含解析)

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初高中衔接5金属的性质与钠及其化合物(含解析)

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初高中衔接5金属的性质与钠及其化合物
【九年级知识要点】
金属材料的发展过程:商朝,人们开始使用青铜器;春秋时期开始冶铁;战国时期开始炼钢;铜和铁一直是人类广泛应用的金属材料。在100多年前,又开始了铝的使用,因铝具有密度小和抗腐蚀等许多优良性能,铝的产量已超过了铜,位于第二位。金属材料包括纯金属(90多种)和合金(几千种)两类,金属属于金属材料,但金属材料不一定是纯金属,也可能是合金。
1. 合金:由一种金属跟其他一种或几种金属(或金属与非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质。在金属中加热熔合某些金属和非金属,形成具有金属特性的物质。一般说来,合金的熔点比各成分低,硬度比各成分大,抗腐蚀性能更好
(1)合金是金属与金属或金属与非金属的混合物。
(2)合金的很多性能与组成它们的纯金属不同,使合金更容易适于不同的用途。
(3)日常使用的金属材料,大多数为合金。
(4)金属在熔合了其它金属和非金属后,不仅组成上发生了变化,其内部组成结构也发生了改变,从而引起性质的变化。
2.金属的物理性质:大多数金属都具有金属光泽,密度和硬度较大,熔沸点较高,具有良好的延展性和导电、导热性,在室温下除汞为液体,其余金属均为固体。
(1)铝:地壳中含量最多的金属元素。
(2)钙:人体中含量最多的金属元素。
(3)铁:目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜)。
(4)银:导电、导热性最好的金属(银>铜>金>铝)。
(5)铬:硬度最高的金属。
(6)钨:熔点最高的金属。
(7)汞:熔点最低的金属。
(8)锇:密度最大的金属。
(9)锂:密度最小的金属。
3.金属的化学性质
(1)与氧气的反应
金属 条件 反应方程式 现象
Mg 常温下(在空气中氧化) 2Mg+O2 =2MgO 银白色镁条在空气中表面逐渐变暗,生成白色固体
点燃时(在空气中或在氧气中) 2Mg+O22MgO 剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成一种白色固体
Al 常温下(在空气中) 4Al+3O2 =2Al2O3 银白色的表面逐渐变暗,生成一层致密的薄膜。
点燃时(在氧气中) 4Al+3O2 2Al2O3 剧烈燃烧,放出大量的热和耀眼的白光,生成白色固体
Fe 常温下,干燥的空气
常温下,在潮湿的空气中 铁与空气中的氧气和水共同作用下会生成暗红色疏松的物质——铁锈(Fe2O3·H2O)
在氧气中点燃 3Fe+2O2Fe3O4 剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成一种黑色固体
Cu 常温下,干燥的空气
加热时 2Cu+O22CuO 铜丝表面逐渐变为黑色
在潮湿的空气中 2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3 铜表面生成一层绿色物质
Au、Ag 即使在高温下也不与氧气反应“真金不怕火炼”。
结论:大多数金属都能与氧气反应,但反应的难易和剧烈程度不同。Mg、Al等在常温下就能与氧气反应;Fe、Cu等在常温下几乎不能单独与氧气反应,但在点燃或加热的情况下可以发生反应;Au、Ag等在高温时也不与氧气反应。
(2)金属与酸的反应
金属 现象 反应的化学方程式
稀盐酸 稀硫酸 稀盐酸 稀硫酸
镁 剧烈反应,产生大量气泡,溶液仍为无色,试管壁发热,生成的气体能够燃烧并且产生淡蓝色火焰。 Mg+2HCl =MgCl2+H2 Mg+H2SO4=MgSO4+H2
锌 反应比较剧烈,产生大量气泡,溶液仍为无色,试管壁发热,生成的气体能够燃烧并且产生淡蓝色火焰。 Zn+2HCl =ZnCl2+H2 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2
铁 反应缓慢,有气泡产生,溶液由无色逐渐变为浅绿色,生成气体能够燃烧并且产生淡蓝色火焰。 Fe+2HCl =FeCl2+H2 Fe+H2SO4 =FeSO4+H2
铜 不反应
结论:Mg、Zn、Fe的金属活动性比铜强,它们能置换出稀硫酸或稀盐酸中的氢。
(3)与化合物溶液的反应
实验操作 现象 反应的化学方程式 质量变化 应用
铁丝浸入硫酸铜溶液中 浸入溶液的铁钉表面覆盖一层紫红色的物质,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 Fe+CuSO4= Cu+FeSO4 金属质量增加,溶液质量减少 不能用铁制品放硫酸铜溶液(或农药波尔多液)
铝丝浸入硫酸铜溶液中 浸入溶液的铝丝表面覆盖一层紫红色的物质,溶液由蓝色逐渐变为无色 2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu 金属质量增加,溶液质量减少
铜丝浸入硝酸银溶液中 浸入溶液的铜丝表面覆盖一层银白色的物质,溶液由无色逐渐变为蓝色 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 金属质量增加,溶液质量减少
铜丝浸入硫酸铝溶液中
结论:以上四种金属的活动性由强到弱的顺序为:Al>Fe>Cu>Ag;活泼性强的金属能把活泼性弱的金属从其化合物溶液中置换出来。
【衔接练习】
1.(2024·湖北·中考真题)《宋会要辑稿》记载:“浸铜之法,先取生铁打成薄片,……浸渍数日,铁片为胆水(硫酸铜溶液)所薄,上生赤煤,取出刮洗……入炉烹炼,……方成铜。”下列理解错误的是
A.“打成薄片”增大了反应的接触面积 B.“铁片为胆水所薄”发生了置换反应
C.“上生赤煤”指铁片上生成了红色的煤 D.“浸铜之法”可知铁的金属活动性比铜强
2.(2024·河南·中考真题)镁与某金属的混合物共mg,在一定条件下与氧气充分反应,生成的氧化物共2mg。则该金属(括号内为生成的氧化物)可能是
A.Be(BeO) B.Cu(CuO) C.Al(Al2O3) D.Fe(Fe3O4)
3.(2024·山东临沂·中考真题)下列关于金属和金属材料的说法中正确的是
A.生铁和钢的含碳量不同
B.黄铜比纯铜硬度小
C.合金属于合成材料
D.大多数金属在自然界中以单质形式存在
4.(2024·江苏苏州·中考真题)苏州是历史悠久的文化名城,古今建筑交相辉映。下列建筑材料属于金属材料的是
A.旧城墙的青砖 B.古城门的铜钉
C.火车站立柱的水泥 D.博物馆天窗的玻璃
5.(2024·山东滨州·中考真题)下列各组药品不能验证铁、铜、银三种金属活动性强弱的是
A.溶液 B.溶液 稀
C.溶液 稀 D.溶液 溶液
6.(2024·重庆·中考真题)中国应用的湿法炼铜技术,是对世界化学史的一个贡献。现将一根光亮的铁钉放入硫酸铜溶液里充分反应。下列说法的组合中正确的是
①反应能证明两种金属的活动性
②反应后溶液的质量增加
③反应生成的溶质为硫酸铁
④反应后固体表面附着一层红色物质
A.①④ B.②③ C.①②④ D.②③④
7.(2024·江苏连云港·中考真题)一种以黄铜渣(含Zn、Cu、ZnO、CuO)为原料获取Cu和ZnSO4溶液的实验流程如下。下列说法正确的是

A.加入H2SO4生成H2的化学方程式为
B.根据流程可以判断Zn的金属活动性比Cu的强
C.判断加入的Zn如已过量的依据是溶液中有固体剩余
D.流程中涉及的化学反应类型均为置换反应
8.(2024·四川成都·中考真题)有关金属的实验如下,能达到相应目的的是
A.比较合金与其组分金属的硬度
B.验证锌、铁和铜的金属活动性顺序
C.证明铜生锈与CO2、O2和H2O有关
D.验证质量守恒定律
9.(2024·安徽·中考真题)如图是我国西汉青铜雁鱼灯及其示意图。灯油燃烧时,烟气通过鱼身和雁颈导入雁体内水中,减少对室内空气的污染。下列说法错误的是
A.该灯使用的青铜是一种金属材料 B.产生烟尘的原因是灯油不完全燃烧
C.转动灯罩隔绝空气,可使灯火熄灭 D.水能吸收烟尘,还能吸收一氧化碳
10.(2024·河北·中考真题)老师在课上演示了两个趣味实验。
(1)“火焰分割”。先将加热至红热的铁丝网a平伸到火焰上部,如图甲所示;再将常温的铁丝网b平伸到火焰下部,两张铁丝网中间的火焰熄灭,如图乙所示。
①铁块能拉成铁丝是利用了铁的 性。
②“两张铁丝网中间的火焰熄灭”的主要原因:铁丝网b吸收热量, (选填字母)。
A.使酒精的着火点降低
B.使温度降低到酒精的着火点以下
(2)“铁花飞溅”。将铁粉抖撒到酒精灯火焰上方,铁粉剧烈燃烧,火星四射,宛如美丽的“铁花”。铁燃烧生成四氧化三铁的化学方程式为 。
11.(2024·山西·中考真题)我国是世界上锌冶炼最早的国家。明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是:“每炉甘石(主要成分是碳酸锌)十斤装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼(反应后生成一氧化碳)垫盛,其底铺薪,发火煅红……冷定毁罐取出……即倭铅(锌)也。”此工艺过程分解模拟如图。(已知:Zn的冶炼温度为904℃,Zn的沸点为906℃。)请结合图文信息,分析思考,解决问题:
(1)装入原料器之前,将炉甘石敲碎的目的是 。
(2)高温炉内,碳酸锌(ZnCO3)在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO,反应的化学方程式为 。该反应生成物中碳元素的化合价为 价。
(3)冷凝器中发生的变化属于 。
(4)我国古代冶锌晚于铁和铜,结合已知信息,分析说明其中的原因是 。
12.(2024·重庆·中考真题)2024年4月,淮南武王墩墓考古有重大发现。墓中出土了写有文字的竹简、陶瓷、青铜和金银器皿等文物。
(1)不属于金属材料的文物是___________(填序号)。
A.竹简 B.陶瓷 C.青铜和金银器皿
(2)竹简上用墨书写的文字能保留至今,其原因是 。
(3)铜能形成多种合金,其中黄铜的硬度 (填“大于”或“小于”)纯铜的硬度。黄铜(主要成分为和)外观与黄金相似,可通过灼烧来鉴别它们,写出鉴别它们的化学方程式 。
13.(2024·云南·中考真题)铜是重要的金属资源,它对于改善人类生活、促进人类文明起着重要作用。
(1)铜的认识:生活中常用铜作导线,体现了铜的延展性和 性。
(2)铜的冶炼:黄铜矿的主要成分是CuFeS2,根据其主要成分的组成元素,推断用黄铜矿炼铜过程中产生形成酸雨的空气污染物是 (填化学式)。
(3)铜的加工:青铜是金属冶铸史上最早的合金,其主要成分是铜和锡。表中的A和B分别表示铜和青铜中的一种。《吕氏春秋》记载:“金(铜)柔锡柔,合两柔则刚”,据此判断A是 。
物质 A B
硬度 2.5-3 5-6.6
注:硬度以金刚石的硬度为10作标准,1表示很软,10表示很硬
(4)铜的锈蚀:铜在潮湿的空气中锈蚀的反应为2Cu+O2+H2O+X=Cu2(OH)2CO3,X的化学式为 。
(5)铜的回收:某工厂的废水经预处理后得到含FeSO4和CuSO4的溶液。为了减少污染并促进废物利用,工厂设计以下流程回收Cu和FeSO4。
①步骤I中发生反应的化学方程式为 。
②溶液C中的溶质是 。
14.(2024·天津·中考真题)金属材料在生产、生活中具有广泛的用途。
(1)“天津之眼”摩天轮的轿厢使用铝合金材料,利用铝合金的性质是______(填序号)。
A.良好的导电、导热性
B.密度小且抗腐蚀性强
(2)工业上炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温下反应,该反应的化学方程式为 。
(3)“乌铜走银”是我国特有的铜制工艺技术,迄今已有300余年的历史。该工艺的废料经初步处理后可得到硝酸银和硝酸铜的混合溶液,向其中加入一定量的金属锌,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,则滤液中含有的溶质为 (填化学式)。
(4)我国神舟载人飞船上的天线使用了钛镍合金,其中镍(Ni)和铁的金属活动性相近,该元素常见的化合价为+2价。将8g镍加入到一定量的硫酸铜溶液中,充分反应后过滤,得到金属混合物8.5g,则该混合物中铜的质量为 g。
15.(2024·福建·中考真题)废金属是宝贵的资源。
(1)废铜块能制成薄铜片,利用了铜的 性。
(2)用废铜生产硫酸铜的过程中,涉及反应:,该反应的实验现象:黑色固体逐渐溶解, 。
(3)利用废锌与含硫酸镍的废液反应回收镍,反应的化学方程式:由此判断Zn、Ni两种金属中,金属活动性较强的是 。
(4)我国科学家利用废弃金属资源,合成了催化剂(含镍、钙、铁复合金属氢氧化物),将CO2和电解水产生的H2催化转化为CH4和CO等物质,实现CO2的捕集和应用。
①反应中,X为 。
②CO2的捕集是应对气候变化的措施之一。请你提出另一种捕集CO2的方法: 。
【高一预习】
1. 钠的物理性质:
实验步骤 实验现象 实验结论
(1)用镊子夹取存放在煤油中较大块的金属钠,用滤纸吸干表面的煤油,放在玻璃片上,观察钠的表面。 (2)用小刀从中间切开,观察钠的颜色、光泽,感受钠的硬度。 (3)观察完毕,将钠块全部放回原试剂瓶中。 钠很软,刚切开时,其断面呈银白色,切口处在空气中很快变暗 钠是一种硬度小、熔点低的银白色的金属,具有金属光泽,常温下极易被氧化
温馨提示:空气中的氧气在常温下与活泼金属钠反应生成了氧化钠,从而使金属钠失去了光泽,纯净的氧化钠是一种白色粉末。常温下,金属钠在空气中就会发生变化,这说明钠比铁、铝、镁等金属活泼得多。因此在实验室中,要把钠保存在石蜡油或煤油中,以隔绝空气。
2.钠与氧气的反应:
实验步骤 实验现象 实验结论
用坩埚钳夹持坩埚放在三角架的泥三角上,用小切切下绿豆粒大小的钠块,用滤纸吸干煤油后放入坩埚中。点燃酒精灯进行加热。 钠受热先熔化成银白色的小球,接着就燃烧起来,燃烧时火焰呈黄色,有烟产生,最后生成淡黄色固体 钠的化学性质很活泼,在常温或加热的条件下都能跟氧气反应生成不同的产物,但加热时与氧气的反应更加剧烈
(1)常温下钠与氧气反应:4Na+O2===2Na2O
(2)加热时钠与氧气反应:2Na+O2Na2O2
温馨提示:钠与氧气反应的反应条件不同,实验现象不同,所得产物不同。
(3)钠与其它非金属反应:钠还能被氯气、硫等具有氧化性的物质所氧化,生成相应的氯化物或硫化物。
2Na+Cl22NaCl
2Na+SNa2S
3. 钠与水反应:
实验步骤 实验现象 原因和结论
用镊子取一小块钠置于滤纸上,吸干表面的煤油,用小刀切绿豆大的一粒,其余放回原瓶。在小烧杯中加一小半水,并将切下的钠粒投入小烧杯中,观察实验现象。反应结束后向烧杯中滴入1-2滴酚酞试剂,观察溶液的变化 浮(钠浮在水面上) 钠的密度小
熔(钠熔化成一个闪亮的小球) 钠与水反应放热,钠的熔点低
游(钠球四处游动) 钠与水反应产生的氢气不均匀,推动小球
嘶(钠球发出嘶嘶的响声) 钠与水反应产生的氢气冒出时发出声音
红(钠球游过的地方酚酞溶液由无色变为红色) 钠与水反应产生了碱性物质
(1)按照不同的分类方法,钠与水的反应属于置换反应、离子反应、氧化还原反应、放热反应,Na 是还原剂,H2O 是还原剂,NaOH是氧化产物,H2是还原产物。
2Na +2H2O=2Na++2OH―+H2↑
温馨提示:①钠不能否保存在汽油或CCl4中。②钠与水反应过于剧烈,一般不用此反应制备H2。③金属钠失火不能用水或泡沫灭火器灭火,一般用砂土盖灭。
(2)钠与酸溶液反应:钠与酸反应时先与酸中的H+反应,如果钠过量,钠把酸消耗尽之后,再与水反应。
2Na+2HCl===2NaCl+H2↑
温馨提示:Na 与H2O 和酸反应的实质都是与H+反应,而酸电离出的H+ 比水电离出的H+要大得多,故先与酸反应,现象与水反应相似,但更剧烈。
(3)钠与盐溶液反应:钠与盐溶液反应时先与水反应,如果盐溶液中的溶质与氢氧化钠不反应,只发生钠与水的反应。如果盐溶液中的溶质与氢氧化钠反应,则会发生两个反应,如钠与硫酸铜溶液的反应:
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4
4. 氧化钠和过氧化钠:
化学式 Na2O Na2O2
化合物类型 离子化合物 离子化合物
氧元素的化合价 +2价 +1价
属类 碱性氧化物 非碱性氧化物
颜色、状态 白色、固体 淡黄色、固体
与水反应 Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+ 2H2O=4NaOH+O2↑
与CO2反应 Na2O+CO2=Na2CO3 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
与盐酸反应 Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑
用途 ———— 氧化剂、供氧剂、漂白剂、杀菌剂
生成条件 常温下缓慢氧化 燃烧或加热
转化关系 2Na2O+O2 2Na2O2
(1)Na2O2与水反应是一个氧化还原反应,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂。
(2)人进行呼吸时,需要呼出CO2吸进O2,而CO2与Na2O2 可以反应生成O2,以保证人体正常呼吸。Na2O2 可用做呼吸面具和潜水艇里的供氧剂。
5.碳酸钠和碳酸氢钠:
物质 碳酸钠 碳酸氢钠
化学式 Na2CO3 NaHCO3
俗名 纯碱或苏打 小苏打
颜色状态 白色粉末 细小白色晶体
溶解性 Na2CO3比NaHCO3更易溶于水
与HCI反应 Na2CO3+2HCl=2NaCl+ H2O+CO2↑ NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
热稳定性 稳定但结晶Na2CO3·10H2O易风化 NaHCO3 Na2CO3+ H2O+CO2↑
主要用途 玻璃、造纸、纺织 发酵、医药、灭火器
(1)Na2CO3和NaHCO3的提纯:
①Na2CO3粉末中混有NaHCO3,用加热法:2NaHCO3 Na2CO3 +H2O+CO2 ↑
②Na2CO3溶液中混有NaHCO3,滴加适量NaOH: NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
③NaHCO3 溶液中混有Na2CO3 通入过量CO2: Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
(2)碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别
依据 原理 结论
热稳定性 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O; Na2CO3受热不分解 加热有气体产生的是NaHCO3,无变化的是Na2CO3
与CaCl2反应 CO+Ca2+===CaCO3↓ HCO与Ca2+不反应 有沉淀生成的是Na2CO3,无变化的是NaHCO3
与盐酸反应 Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑ NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑ 生成气体剧烈的是NaHCO3,相对不剧烈的是Na2CO3
盐酸逐滴加入 CO+H+===HCO HCO+H+===CO2↑+H2O 逐滴加入盐酸立即产生气体的是NaHCO3,开始不产生气体,滴加一会才产生气体的是Na2CO3
(3)碳酸钠的制备:自然界存在的天然纯碱主要来自于碱湖和固体碱矿。工业制碱是以氯化钠为原料生产纯碱。
①侯氏制碱法是将二氧化碳通入氨水的氯化钠饱和溶液中,由于碳酸氢钠的溶解度较小,碳酸氢钠从溶液中析出。反应为:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl
②过滤除掉碳酸氢钠晶体后,在母液中加入氯化钠,通入氨气,经降温后氯化铵结晶析出。碳酸氢钠加热分解得到碳酸钠。反应为:2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑
6.焰色反应
(1)定义:很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰发出特殊的颜色,在化学上称为焰色反应。
(2)操作:
⑶火焰的颜色:钠:黄色、钾:紫色(透过蓝色钴玻璃)、钙:砖红色、铜:绿色。
(4)可用洁净的铁丝代替铂丝进行焰色反应;焰色反应产生的火焰颜色与元素的存在状态无关,如灼烧钠的化合物和单质时,火焰颜色均为黄色;焰色反应是物理变化而不是化学变化。
【巩固练习】
1.(2025高一下·湖南·学业考试)下列关于钠的说法正确的是
A.钠在空气中燃烧生成白色固体
B.钠投入硫酸铜溶液中会置换出铜
C.钠与水反应的离子方程式为
D.钠保存在煤油中,是因为钠不与煤油反应且密度比煤油大
2.(2025高一下·浙江·学业考试)在进行“钠与水的反应”的探究实验中,不需要标注的图标是
A.用电 B.护目镜 C.锐器 D.洗手
3.(24-25高一下·全国·课后作业)取一块金属钠放在燃烧匙里加热,观察到下列实验现象:①金属先熔化;②在空气中燃烧,放出黄色火花;③燃烧后得到白色固体;④燃烧时火焰为黄色;⑤燃烧后生成淡黄色固体。其中描述正确的是
A.①② B.①②③ C.①③ D.①④⑤
4.(2025高一·全国·专题练习)将一定量的金属Na投入下列稀溶液中充分反应后,最终不会产生沉淀的是
A.溶液 B.NaCl溶液 C.溶液 D.溶液
5.(2025高一下·湖南娄底·学业考试)将一小块黄豆粒大小的金属钠投入滴有酚酞的冷水中,下列现象不会出现的是
A.钠球四处游动,并发出“嘶嘶”的响声 B.钠球沉在水底,和水剧烈反应
C.滴有酚酞的溶液变成红色 D.金属钠熔化成一个闪亮的小球
6.(2025高三·全国·专题练习)研究金属钠的性质,实验如下:
实验装置 实验方案
液体a 现象
蒸馏水 I.钠浮在水面,剧烈反应,有少量白雾
盐酸 Ⅱ.钠浮在液面,剧烈反应,有白雾产生
浓盐酸 Ⅲ.钠浮在液面,反应比Ⅱ缓慢,产生大量白雾,烧杯底部有白色固体
下列说法错误的是
A.Ⅱ中反应的离子方程式为:
B.Ⅲ中反应剧烈程度不如Ⅱ原因为浓盐酸中溶质主要以分子形式存在,小
C.实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有白雾产生,说明与水或酸反应均放出大量热
D.推测Ⅲ中烧杯底部白色固体为
7.(24-25高一上·广西梧州·期中)某同学设计的钠与水反应的实验装置如图,实验开始时,关闭活塞a,向上提拉大头针,使钠与大头针分开,下列说法错误的是
A.钠会在水与煤油的交界面上下跳动
B.滴有酚酞的水变红,说明有碱性物质生成
C.导水管出水口应低于玻璃管中的液面,有利于水喷出
D.打开活塞a,将燃着的火柴放在导气管口,可检验生成的气体
8.(24-25高一下·全国·课后作业)下列对于的比较不正确的是
A.都是钠的氧化物,都是碱性氧化物
B.向饱和烧碱溶液中加入,充分反应后,恢复至原温度,溶液中不变
C.与反应生成时,转移
D.与水反应时,既作氧化剂又作还原剂
9.(24-25高一下·北京房山·期中)下列关于的说法中,不正确的是
A.淡黄色固体 B.可用Na与在加热条件下化合而获得
C.能与二氧化碳反应 D.阳离子和阴离子个数比为1:1
10.(24-25高一上·北京·期末)已知:是一种含有10个中子的氧原子,可用于示踪反应过程中氧原子的去向。和分别代装含有的二氧化碳和氧气分子。下列关于过氧化钠(,不含)的叙述中,不正确的是
A.是一种淡黄色固体
B.阴,阳离子个数比为1:2
C.能与反应生成
D.可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源
11.(24-25高一下·湖北·期中)如图实验装置用于验证某些物质的性质,在试管A中装入足量的固体NaHCO3,下列叙述不正确的是
A.B装置的作用是干燥CO2
B.在双球干燥管内发生反应的化学方程式为
C.双球干燥管和蚊香的实验现象是淡黄色的Na2O2逐渐转变为白色粉末,点燃的蚊香燃烧更加剧烈
D.若将干燥管内的Na2O2换成Na2O,则实验现象相同
12.(2025高一下·湖南·学业考试)下列关于钠及其化合物的说法不正确的是
A.碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多
B.可用氧化铝坩埚加热熔融氢氧化钠固体
C.将金属钠投入水中可生成可燃性气体
D.与中的阴、阳离子之比相同
13.(24-25高一上·福建三明·期中)下列说法正确的是
A.金属钠着火,不能用水扑灭,但可以用CO2灭火
B.Na2O与Na2O2固体分别溶于水,滴加酚酞试液后,现象完全相同
C.纯碱溶液可以用于洗去油污,也可以用于治疗胃酸过多
D.等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸反应,产生CO2的物质的量相等
14.(24-25高一上·浙江温州·阶段练习)已知同种金属阳离子形成的碳酸盐热稳定性要比其形成的碳酸氢盐高,且。某同学采用如图装置探究碳酸钠和碳酸氢钠受热分解情况,下列说法正确的是
A.试管应该放,试管放
B.试验结束时,应先移开试管、,再熄灭酒精灯
C.若在、试管口放置沾有硫酸铜粉末的棉花,管中棉花不变色
D.试管中出现浑浊,试管中没有出现浑浊
15.(24-25高一下·全国·课后作业)下列实验方法不能鉴别和的是
A.测相同浓度时溶液的pH
B.分别配成溶液并逐滴加入相同浓度的稀盐酸观察现象
C.分别配成溶液并加入澄清石灰水观察现象
D.充分加热,比较加热前后的质量变化
16.(24-25高一上·云南曲靖·阶段练习)学习小组利用如下流程制备过氧化钠,并设计实验验证其相关性质。
回答下列问题:
(1)一块金属钠长期放置在空气中,最终生成 (写名称)。
(2)流程中生成的淡黄色固体与水反应的化学方程式为 。
(3)小组同学取一定量淡黄色固体溶于冷水中,待固体全部反应后,仍可缓慢释放氧气。为探究固体溶解后溶液成分,设计如下实验方案进行验证:
①淡黄色固体的阴阳离子个数比: ;甲中产生较多气泡,写出甲中发生反应的化学方程式: 。
②向乙中滴入酚酞,溶液变红的原因是 。
(4)小组同学将金属钠加热至熔化后,误通入了干燥的进行反应,将反应后固体产物溶于稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,观察到有难溶于水的黑色固体生成。根据实验,请写出Na与反应的化学方程式,并用单线桥标出电子转移的方向 。
17.(24-25高一下·四川眉山·期中)物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的两个重要认识视角。图为钠及其化合物的“价一类”二维图,回答下列问题:
(1)物质①与水反应的离子方程式为 ,所以通常将其保存在 中。
(2)写出淡黄色固体②与二氧化碳反应的化学方程式,并用双线桥表示其电子转移的方向和数目: 。
(3)从核心元素价态的视角看,中H元素的化合价为 价;与水反应生成一种强碱和可燃性气体,反应的化学方程式为 。
(4)和都是重要的化工原料,在生产和生活中有着广泛的应用。
①图III、IV中 能更好说明二者的稳定性(填装置序号)。
②写出B处的化学方程式 。
18.(2025高一下·全国·专题练习)烧碱、纯碱等都是重要的化工原料。
(1)利用如图所示装置可以证明二氧化碳与烧碱溶液发生了反应。
①若将A与B连接,打开止水夹,将胶头滴管中的液体挤入烧瓶,此时的实验现象是 。
②若其他操作不变,将A与C连接,可观察到的现象是 。
(2)向烧碱溶液中通入一定量充分反应后,低温蒸去水后得到白色固体X,X的组成可能有四种情况,按出现的先后顺序分别是Ⅰ.;Ⅱ. ;Ⅲ.;Ⅳ. 。
(3)①常温下,将得到的固体X重新溶于水,在得溶液中加入盐酸,使溶液的,再将溶液蒸干,得到固体的质量为 g。
②若要验证白色固体X是第Ⅰ种组成,依次加入的试剂为 (填字母)。
a.盐酸 b.溶液 c.溶液 d.溶液
19.(24-25高一上·山东潍坊·阶段练习)某课外活动小组设计了如图所示的装置,验证二氧化碳与过氧化钠反应时需要与水接触。
【装置分析】
(1)装置①中反应的化学方程式是 。
(2)装置③中的试剂是 (填字母)。
a.饱和NaHCO3溶液 b.饱和Na2CO3溶液 c.浓硫酸 d. 饱和食盐水
【进行实验】
步骤1:打开旋塞K2,关闭K1,打开分液漏斗旋塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处。
步骤2:打开旋塞K1,关闭K2,打开分液漏斗旋塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处。
(3)步骤1和步骤2中,a处带火星的木条产生的实验现象分别是 、 。
(4)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是 。
【实验反思】
(5)有同学提出质疑:“上述实验不足以证明有水存在时过氧化钠与二氧化碳发生了化学反应。”其理由是 。
20.(24-25高一上·安徽淮北·阶段练习)化学兴趣小组制取,并测定制得的样品的纯度。
Ⅰ.制取。查阅资料:
①钠与空气在453~473K之间可生成,迅速提高温度到573~673K之间可生成。
②。 ③加热后,Na不与反应。
(1)下图为兴趣小组制取的装置,得到的固体中可能混有的杂质是 。
A. B. C. D.NaOH
写出钠单质与水反应的化学方程式 。
(2)该小组若要得到相对纯净的,请从图中选择合适的装置净化空气,接口从左至右正确的连接顺序是 。
Ⅱ.测定制得的样品的纯度。
按上图装置中的F→B→C→A→D顺序连接,检查装置气密性后,将上述兴趣小组制得的10g样品放入F装置的烧瓶中,滴入稀硫酸反应后,D中收集到1.12L气体(体积已转换为标况下)。
(3)C装置的作用是 。
(4)装置F中仪器ⅰ的名称为 ;仪器ⅰ和烧瓶用一根导管连接,导管的作用是: 。
(5)该实验测得样品中纯度为 %。
21.(24-25高一上·辽宁丹东·期中)我国化学家侯德榜发明了联合制碱法,对世界制碱工业做出了巨大贡献,联合制碱法的主要过程如图所示(部分物质已略去)
(1)①~③所涉及的操作方法中,包含过滤的是 (填序号)。
(2)①中发生反应的化学方程式为 。
(3)物质的循环使用能提高原料的利用率,减少浪费,以上过程中能循环利用的物质有 (填化学式)。
(4)下列说法中,正确的是 (填字母)。
a.副产物NH4Cl可用作肥料
b.溶液B中一定含有Na+、、Cl-
c.反应过程中应先通入CO2,使溶液显酸性,再通入NH3气体,有利于吸收
(5)若制出的Na2CO3样品中含有的杂质只有NaHCO3,则下列实验方案中,不能测定样品中Na2CO3质量分数的是___________。
A.取ag混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得到bg固体
B.取ag混合物充分加热,得到bg固体
C.取ag混合物与足量稀盐酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,碱石灰质量增加bg
D.取ag混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥,得到bg固体
(6)若制出10.6g Na2CO3,将该Na2CO3与足量稀硫酸反应后,产生的气体先通过足量浓硫酸,再通过足量Na2O2固体,则Na2O2固体增重 g。
(7)若制出的Na2CO3样品含有的杂质只有NaCl,向mg该样品中加入足量的CaCl2溶液,沉淀经过滤、洗涤、干燥,称其质量为bg,则该Na2CO3样品的纯度(质量分数)为 (用m、b来表示)。
22.(2025高一·全国·专题练习)课外兴趣小组的同学探究和的性质,并测定混合物中的含量。
实验一:和溶解性与碱性的比较。
序号 实验操作 实验现象
① 在两支试管中分别加入、,再加入5mL水,充分振荡;用温度计测量两试管中溶液温度的变化
温度由17.6℃变为23.2℃;冷却到室温时,试管内无固体 温度由17.6℃变为17.20℃;冷却到室温时,试管内有少量固体残留
② 室温时,分别向①所得溶液中滴入2滴酚酞溶液 溶液变红 溶液变微红
(1)室温下,的溶解度大于的实验证据是 。
(2)该实验 (填“能”或“不能”)说明溶液的碱性强于溶液,理由是 。
实验二:和混合物(不考虑其他杂质)中质量分数的测定。
实验装置如图所示。称取19.0g待测样品于锥形瓶中,反应前先打开弹簧夹,通入一段时间的,然后关闭弹簧夹,接上总质量为200.0g的干燥管1,再接上干燥管2,打开分液漏斗的活塞,滴加稀硫酸进行反应。待锥形瓶中不再有气泡产生,关闭分液漏斗的活塞,打开弹簧夹,再通入一段时间的,最后取下干燥管1,称得其质量为208.8g。
(3)①洗气瓶中盛放的液体是 (填名称)。
②第一次通入的目的是 。第二次通入的目的是 。如果没有进行第一次通的操作,测量的结果将会 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
③计算混合物中的质量分数为 %(保留1位小数)。
23.(24-25高一上·北京通州·期中)金属钠在食品、生物医药、工业中都有重要应用。某小组同学探究金属钠的性质。
已知:的密度大于H2O的密度。
(1)用小刀切开的金属钠暴露在空气中应即被氧气氧化,从原子结构的角度解释钠的化学性质非常活泼的原因是 。
实验Ⅰ.将切好的金属钠放入如下装置中,其中A、B、C分别表示硬质玻璃管的三个位置,将如图装置倒置后迅速打开弹簧夹。
(2)钠与水剧烈反应,迅速熔化成闪光小球,且从钢针上脱离,在硬质玻璃管的 (填字母)处不断游动, (补充实验现象)。
实验Ⅱ.为验证产生的气体,小组同学将产生的气体通入如图所示装置中,先通入一段时间气体后再进行加热,当黑色粉末完全变为红色粉末后停止加热,继续通入气体直至冷却,烧杯壁上出现小液滴。(实验装置气密性已检验)
(3)先通气体一段时间后再加热的原因是 。
(4)用化学方程式解释“黑色粉末变红”的原因是 。
(5)实验Ⅲ.将实验Ⅰ中加厚有酚酞的蒸馏水换为(CuSO4溶液,重复实验Ⅰ.
实验Ⅲ可能产生不同于实验Ⅰ的现象是 ,请用离子方程式解释原因 。
24.(24-25高一上·广东珠海·期中)Ⅰ.完成下列问题。
(1)向一小烧杯中依次加入等体积的水和煤油,片刻后再向该烧杯中轻缓地加入一块绿豆大小的金属钠,观察到的现象最有可能符合的是图_______(填选项字母)。
A. B. C. D.
(2)将一小块钠投入到溶液中,请写出分步反应的化学方程式: 、 。
Ⅱ.和是厨房中常见的两种盐,可用化学性质的差异进行鉴别。
(3)与酸反应的差异。
甲组进行了如下4组实验:
通过实验 (填实验序号)可以鉴别和,鉴别时初始反应物含的试管中的实验现象是 。
(4)稳定性差异。
乙组设计如图所示的装置进行实验(加热及夹持装置省略)。
①将分别装有和的试管同时放入装有某液体的烧杯中,对烧杯进行加热直至140℃,则烧杯中装的液体可以是 (填选项字母)。
A.水    B.酒精     C.植物油
②该实验用饱和碳酸钠溶液检验反应的产物,b试管中的实验现象为 。
③试管b中发生反应的化学方程式为 。
参考答案
【衔接练习】
1.C
【详解】A、“打成薄片”,增大了反应物之间的接触面积,使反应更快更充分,不符合题意;
B、“铁片为胆水所薄”,发生反应为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,该反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应,属于置换反应,不符合题意;
C、“上生赤煤”是因为铁与硫酸铜反应生成了红色的铜,不是红色的煤,符合题意;
D、“浸铜之法”中铁能将硫酸铜中的铜置换出来,说明铁比铜活泼,不符合题意。
故选C。
2.A
【分析】镁与某金属的混合物共mg,在一定条件下与氧气充分反应,镁和氧气生成氧化镁,生成的氧化物共2mg,假设mg金属全部是镁,则有,生成氧化镁的质量为,生成的氧化物共2mg,说明另一种金属与氧气反应生成氧化物的质量应该>2mg。
【详解】A、假设mg金属全是Be,则有,生成BeO的质量为,符合题意;
B、假设mg金属全是Cu,则有,生成CuO的质量为<2mg,不符合题意;
C、假设mg金属全是Al,则有,生成Al2O3的质量为<2mg,不符合题意;
D、假设mg金属全是Fe,则有,生成Fe3O4的质量为<2mg,不符合题意;
故选:A。
3.A
【详解】A、根据生铁是指含碳量为 2%~4.3% 的铁的合金,钢是指含碳量为 0.03%~2% 的铁的合金可知,二者的主要区别为含碳量不同,故A选项说法正确,符合题意;
B、合金的硬度比组成它的纯金属大,因此黄铜是铜锌合金,其硬度比纯铜大,故B选项说法不正确,不符合题意;
C、合金属于金属材料,不属于合成材料,故C选项说法不正确,不符合题意;
D、大多数金属活化学性质较活泼,在自然界中以化合物形式存在;少数金属,如金、银等化学性质稳定,在自然界中以单质形式存在,故D选项说法正确,不符合题意。
故选A。
4.B
【详解】A、青砖是用泥土烧制而成的,属于无机非金属材料,故选项错误;
B、铜钉属于金属材料,故选项正确;
C、水泥的主要成分是硅酸盐,属于无机非金属材料,故选项错误;
D、玻璃的主要成分是硅酸盐,属于无机非金属材料,故选项错误;
故选:B。
5.B
【详解】A、Fe能与CuSO4溶液反应置换出Cu,说明Fe比Cu活泼,Ag不能与CuSO4溶液反应,说明Ag不如Cu活泼,可以验证三种金属活动性强弱,不符合题意;
B、Cu、Ag都不能与FeSO4溶液和稀H2SO4反应,只能说明Cu、Ag的活动性都比Fe弱,但无法比较Cu和Ag的活动性强弱,不能验证三种金属活动性强弱,符合题意;
C、Fe能与AgNO3溶液反应置换出Ag,说明Fe比Ag活泼,Cu能与AgNO3溶液反应置换出Ag,说明Cu比Ag活泼,Fe能与稀H2SO4反应,Cu不能与稀H2SO4反应,说明Fe比Cu活泼,可以验证三种金属活动性强弱,不符合题意;
D、Cu不能与FeSO4溶液反应,说明Cu不如Fe活泼,Cu能与AgNO3溶液反应置换出Ag,说明Cu比Ag活泼,可以验证三种金属活动性强弱,不符合题意。
故选B。
6.A
【详解】①活泼金属能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来。铁能和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,说明活动性铁大于铜,反应能证明两种金属的活动性,正确;
②,反应前后溶剂水的质量不变,溶质由硫酸铜变为硫酸亚铁,每160份质量的硫酸铜生成152份质量的硫酸亚铁,溶液的质量减少,错误;
③反应生成的溶质为硫酸亚铁,错误;
④反应后有铜单质析出,所以固体表面附着一层红色物质,正确;
①④正确,故选A。
7.B
【分析】黄铜渣中的锌、氧化铜、氧化锌和硫酸均能反应,铜不与硫酸反应。锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,氧化锌和硫酸反应生成硫酸锌和水,氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水。过滤后的滤液中有硫酸锌和硫酸铜。加入过量的锌,锌和硫酸铜反应生成硫酸锌,过滤的滤渣中有生成的铜和过量的锌。
【详解】A、根据分析,铜不和硫酸反应,和硫酸反应生成氢气的是锌,锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气。不符合题意;
B、活泼金属能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来,通过加入锌能将铜置换出来可说明锌比铜活泼。锌能和稀硫酸反应生成氢气而铜不能,也可以说明活动性锌大于铜。符合题意;
C、因为锌和硫酸铜反应生成铜,不论锌是否过量溶液中都会有固体剩余。不符合题意;
D、置换反应是单质和化合物反应生成单质和化合物的反应。流程中氧化锌、氧化铜和硫酸的反应中反应物都是化合物,都不是置换反应,不符合题意;
故选B 。
8.B
【详解】A、不锈钢的组分金属是铁,不是铝,所以不锈钢在铝片上刻画不能比较合金与其组分金属的硬度。即A不能达到相应目的,不符合题意;
B、由于铜片与硫酸亚铁溶液不反应,所以金属的活动性铜<铁;锌粒能与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁,所以金属的活动性锌>铁。即锌、铁和铜的金属活动性顺序是锌>铁>铜。B能达到相应目的,符合题意;
C、铜生锈主要是铜与空气中的氧气、二氧化碳和水共同作用的结果,实验中缺少验证铜片只与干燥的二氧化碳和氧气接触,铜片是否生锈。C不能达到相应目的,不符合题意;
D、由于铁片与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,所以用铁片与稀硫酸反应验证质量守恒定律应在密闭装置内进行。实验中烧杯不是密闭装置。D不能达到相应目的,不符合题意。
综上所述:选择B。
9.D
【详解】A、金属材料包括纯金属及合金,青铜是合金,属于金属材料。A正确;
B、灯油不完全燃烧产生碳粒等烟尘。B正确;
C、清除可燃物,隔绝空气,使温度降到着火点以下,都能达到灭火目的,所以转动灯罩隔绝空气,可使灯火熄灭。C正确;
D、由于一氧化碳难溶于水,所以水不能吸收一氧化碳。D错误。
综上所述:选择D。
10.(1) 延展 B
(2)
【详解】(1)①铁块能拉成铁丝是利用了铁的延展性;
②“两张铁丝网中间的火焰熄灭”的主要原因:铁丝网b吸收热量,使温度降低到酒精的着火点以下,故选:B;
(2)铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,化学方程式为。
11.(1)增大反应物的接触面积,使反应更充分
(2) +2
(3)物理变化
(4)锌的金属活动性比铁和铜强
【详解】(1)将炉甘石敲碎可以增大反应物的接触面积,使反应更充分;
(2)碳酸锌(ZnCO3)在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO,反应的化学方程式为:;该反应生成物中氧元素化合价为-2价,根据化合物中各元素化合价代数和为0,可知CO中碳元素的化合价为+2价;
(3)锌蒸气在冷凝器中冷凝为固体锌,只是状态改变,没有生成新物质,属于物理变化;
(4)锌金属活动性比铁和铜强,容易与氧气反应生成锌的化合物,故我国古代冶锌晚于铁和铜。
12.(1)AB
(2)常温下,碳单质化学性质稳定
(3) 大于
【详解】(1)A、竹简用竹子做成,属于天然材料,符合题意;
B、陶瓷属于无机非金属材料,符合题意;
C、青铜属于合金,金银器皿是金属,均属于金属材料,不符合题意;
故填:AB;
(2)墨的主要成分是碳,碳在常温下化学性质稳定,有利于长期保存,故填:常温下,碳单质化学性质稳定;
(3)合金相比组成金属,硬度增大,熔点降低,黄铜硬度大于纯铜硬度,故填:大于;
灼烧过程中,黄铜中锌和铜能够与氧气反应,铜和氧气反应生成黑色的氧化铜,金灼烧不与氧气反应,故填:。
13.(1)导电性(或良好的导电性)
(2)SO2
(3)铜/Cu
(4)CO2
(5) 硫酸、硫酸亚铁
【详解】(1)生活中常用铜作导线,体现了铜的延展性和导电性;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,黄铜矿中含硫元素,则黄铜矿炼铜过程中产生形成酸雨的空气污染物是:SO2;
(3)“金(铜)柔锡柔,合两柔则刚”,说明合金比组成它的纯金属硬度大,A的硬度小,故A是铜;
(4)根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,反应物中含Cu、O、H、C的个数分别是2、3、2、0,生成物中含Cu、O、H、C的个数分别是2、5、2、1,故反应物中还应含2个O、1个C,故X的化学式为:CO2;
(5)①该流程的目的是回收铜和硫酸亚铁,故M应是铁,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,可将硫酸铜中的铜置换出来,故步骤I中发生反应的化学方程式为:;
②固体A中含反应生成的铜和过量的铁,要想除去铁,得到铜,则加入的N应是硫酸,铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,硫酸过量,则溶液C中的溶质是:硫酸亚铁、硫酸。
14.(1)B
(2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(3)Zn(NO3)2
(4)6.4
【详解】(1)“天津之眼”摩天轮的轿厢使用铝合金材料,主要是利用了铝合金密度小且抗腐蚀性强的性质,这样可以减轻轿厢的重量,同时保证其在户外环境中的耐久性;良好的导电、导热性虽然也是铝合金的性质之一,但在这个情境中并不是主要的考虑因素。
故选B;
(2)工业上炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温下反应,生成铁和二氧化碳。化学方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;
(3)金属活动顺序中,锌的活动性强于铜,铜的活动性强于银,硝酸银和硝酸铜混合溶液中加入锌,锌会先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,当硝酸银完全反应后,锌再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,说明滤渣中含有锌,即锌过量,硝酸银和硝酸铜已经完全反应。因此,滤液中含有的溶质为硝酸锌Zn(NO3)2。
(4)设:该混合物中铜的质量为x。
x=6.4g。
15.(1)延展(或良好的延展)
(2)溶液由无色变为蓝色
(3)Zn/锌
(4) 用水吸收CO2(或其他合理答案)
【详解】(1)废铜块能制成薄铜片,利用了铜的延展性;
(2)氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,现象为:黑色固体逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色;
(3)锌能将硫酸镍中的镍置换出来,说明金属活动性较强的是锌;
(4)①根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,反应物中含C、H、O的个数分别是3、12、6,生成物中含C、H、O的个数分别是3、4、2,故生成物中还应含8个H、4个O,故X的化学式为:H2O;
②二氧化碳能与水反应,故可用水吸收CO2。
【巩固练习】
1.D
【详解】A.钠在空气中燃烧生成淡黄色过氧化钠(Na2O2),而非白色Na2O,A错误;
B.钠先与水反应生成NaOH和H2,NaOH再与硫酸铜反应生成Cu(OH)2沉淀,不会直接置换出铜,B错误;
C.钠与水反应的正确离子方程式为,选项C中电荷不守恒,C错误;
D.钠的密度大于煤油且不与煤油反应,因此保存在煤油中以隔绝空气,D正确;
故选D。
2.A
【详解】A.该反应不需要用电,所以该图标不需要标注,A符合题意;
B.钠与水反应生成氢气和氢氧化钠反应剧烈,在进行实验时为保证安全,戴好护目镜需要标注,B不符合题意;
C.切割钠时需要用到小刀等锐器,需要提醒学生注意锐器,C不符合题意;
D.实验结束时需要提醒学生注意洗手,需要标注,D不符合题意;
故选A。
3.D
【详解】钠的熔点较低,加热易熔化;钠在空气中燃烧的火焰为黄色;钠是一种很活泼的金属,燃烧时与氧气化合生成淡黄色固体。综上所述,①④⑤正确。故选D.
4.B
【详解】金属Na投入4种溶液中,均会先和溶液中的水反应生成NaOH和。和溶液发生复分解反应生成蓝色沉淀和,A不符合题意;NaOH和NaCl溶液不反应,不会产生沉淀,B符合题意;NaOH和溶液反应生成红褐色沉淀和NaCl,C不符合题意;NaOH和溶液反应生成白色沉淀和NaCl,D不符合题意。
5.B
【分析】钠密度小于水,浮在水面上;与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应放出大量的热,钠块熔成小球;生成氢气使钠在水面上四处游动,氢氧化钠属于碱,与酚酞变红色,据此解答。
【详解】A.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,生成氢气使钠在水面上四处游动,且反应剧烈故发出“嘶嘶”的响声,A正确;
B.钠密度小于水,浮在水面上,B错误;
C.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠属于碱,与酚酞变红色,所以钠与水反应后溶液变红,C正确;
D.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应放出大量的热,钠熔化成闪亮的小球,D正确;
故答案为:B。
6.B
【详解】A.Ⅱ中反应的离子方程式为:,A不符合题意;
B.浓盐酸中溶质氯化氢完全电离,从三个反应的实验现象可以看出,由蒸馏水到0.1mol/L的盐酸,溶液中氢离子浓度增大,反应的剧烈程度有所提高,但是在浓盐酸中Na的反应并不是很剧烈,说明随着增大,反应的剧烈程度增大,当达到某一浓度时,可能是溶液中氯离子浓度或生成的氯化钠对反应产生了影响,反应剧烈程度会随之减弱,B符合题意;
C.实验均有白雾产生,说明与水或酸反应均放出大量热,C不符合题意;
D.Ⅲ中盐酸浓度较高,反应一段时间后烧杯底部有白色固体生成,该白色固体为NaCl,D不符合题意;
故答案为:B。
7.C
【详解】A.密度:水>钠>煤油,钠在煤油中会向下沉,钠与水接触时,反应生成氢气,反应较剧烈,会推动钠向上浮,所以钠会在水与煤油的交界面上下跳动,A正确;
B.钠与水反应生成氢气和氢氧化钠,酚酞遇碱变红,滴有酚酞的水变红,说明有碱性物质()生成,B正确;
C.由于水与钠反应剧烈,且有气体产生,导水管出水口应高于玻璃管中的液面,若低于玻璃管中的液面,含有碱性物质()的水会喷出,不利于实验安全,C错误;
D.金属钠与水反应生成氢气,打开活塞a,导管口会有氢气流出,将燃着的火柴放在导管口,火焰呈淡蓝色,可检验生产的气体,D正确;
故选C。
8.A
【详解】与水反应除了生成NaOH外,还有生成,不符合碱性氧化物的定义,故不是碱性氧化物,A错误。
9.D
【详解】A.Na2O2是淡黄色固体,A正确;
B.Na与O2加热可生成Na2O2,B正确;
C.Na2O2能与CO2反应生成Na2CO3和O2,C正确;
D.Na2O2中阳离子是Na+,阴离子是,阳离子和阴离子个数比为2:1,D错误;
故答案选D。
10.C
【详解】A.过氧化钠是一种淡黄色固体,A正确;
B.过氧化钠是钠离子和过氧根离子形成的离子化合物,化合物中阴、阳离子个数比为1:2,B正确;
C.与二氧化碳发生反应生成氧气,过氧化钠既是反应的氧化剂又是还原剂,氧气中的氧原子全部来源于过氧化钠,C错误;
D.可以二氧化碳、水反应生成氧气,可作供氧剂,D正确;
答案选C。
11.D
【分析】碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳和水蒸气,通过浓硫酸干燥二氧化碳,二氧化碳和过氧化钠生成助燃性的氧气。
【详解】A.浓硫酸具有吸水性,能作干燥剂,B装置的作用是吸收CO2中的水蒸气,即干燥CO2,A正确;
B.在双球干燥管内CO2与Na2O2反应反应生成氧气和碳酸钠,化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,B正确;
C.碳酸钠为白色、过氧化钠为黄色固体,在双球干燥管中反应生成Na2CO3使固体由淡黄色变为白色,反应产生的O2有助燃性,能使点燃的蚊香燃烧更加剧烈,C正确;
D.若将Na2O2换成Na2O,Na2O与CO2反应生成Na2CO3,无O2生成,在CO2环境中蚊香逐渐熄灭,故实验现象不相同,D错误;
故选D。
12.B
【详解】A.碳酸氢钠能与胃酸中的盐酸反应,中和胃酸,因此可用于治疗胃酸过多,A正确;
B.氧化铝是两性氧化物,高温下会与强碱氢氧化钠反应,导致坩埚被腐蚀,因此不能用氧化铝坩埚加热熔融氢氧化钠,B错误;
C.金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢气可燃,C正确;
D.Na2O中阴离子为O2-,阳离子为Na+,阴、阳离子之比为1:2;Na2O2中阴离子为过氧根离子,阳离子仍为Na+,阴、阳离子之比同样为1:2,D正确;
故选B。
13.D
【详解】A.金属钠着火时,钠与水剧烈反应生成氢气和氢氧化钠,并放出大量热,可能加剧火势或引发爆炸,因此不能用水扑灭。但也不能用灭火,因为钠着火时生成的过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气,使钠的燃烧更剧烈,所以不能用二氧化碳灭火,正确方法是用干燥沙土覆盖灭火,A错误;
B.溶于水生成氢氧化钠溶液,滴加酚酞试液后溶液变红;溶于水生成氢氧化钠和氧气,滴加酚酞试液后溶液变红,但反应过程中有氧气气泡产生。两者滴加酚酞后均变红,但溶解时伴随明显气泡现象,且具有漂白性,可能会使变红色溶液褪色,因此现象不完全相同,B错误;
C.纯碱溶液显碱性,能促进油脂水解,因此可用于洗去油污;但不能用于治疗胃酸过多,因为与胃酸反应剧烈,产生大量气体,可能导致胃胀、不适甚至胃黏膜损伤。治疗胃酸过多通常使用碱性较弱且更安全的碳酸氢钠,C错误;
D.根据碳元素守恒可知,等物质的量的和分别与足量的盐酸反应,产生的物质的量相等,D正确;
故选D。
14.B
【详解】A.碳酸钠热稳定性比碳酸氢钠高,则加热时放Na2CO3处的温度应高于放NaHCO3 处的温度,因此A试管放Na2CO3,B试管放NaHCO3 ,A错误;
B.实验结束时,应先移开试管C、D,再熄灭酒精灯,目的是防止倒吸,B正确;
C.A试管放Na2CO3,B试管放NaHCO3 ,B试管NaHCO3受热发生分解反应:,由于有水生成,硫酸铜粉末遇水会变蓝,因此B试管口沾有硫酸铜粉末的棉花变蓝,C错误;
D.A试管放Na2CO3,受热不发生分解,因此试管D中没有出现浑浊;B试管放NaHCO3,受热分解生成CO2,因此试管C中出现浑浊,D错误;
故选B。
15.C
【详解】
16.(1)碳酸钠
(2)
(3) 1:2 NaOH电离出了氢氧根,溶液为碱性
(4)
【分析】固体Na中通入纯净的氧气生成氧化钠,继续通入氧气生成淡黄色固体Na2O2,Na2O2和过量水反应生成NaOH和氧气,甲中产生较多气泡,证明固体溶解后溶液中有H2O2,乙中滴入酚酞变红,说明NaOH电离出了氢氧根,以此解答。
【详解】(1)金属钠置于空气中,先与O2发生反应产生氧化钠,氧化钠与水反应在钠的表面产生NaOH,NaOH潮解后可以吸收二氧化碳生成含有结晶水的碳酸钠,最后风化为碳酸钠,发生的反应有:、、、、,因此一块金属钠长期放置在空气中,最终生成碳酸钠。
(2)过氧化钠和氧气反应生成淡黄色固体Na2O2,过氧化钠与水反应产生NaOH和O2,反应的化学方程式为:。
(3)①淡黄色固体为过氧化钠,过氧化钠中含有钠离子和过氧根离子,因此阴阳离子个数比:1:2;
Na2O2和足量水完全反应,得到的溶液中H2O2在MnO2的催化下可以产生氧气,甲中产生较多气泡,证明固体溶解后溶液中有H2O2,化学方程式为: ;
②乙中含有NaOH,向乙中滴入酚酞,溶液变红的原因是:NaOH电离出了氢氧根,溶液为碱性。
(4)小组同学将金属钠加热至熔化后,误通入了干燥的进行反应,将反应后固体产物溶于稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,观察到有难溶于水的黑色固体生成。根据实验,请写出Na与反应的化学方程式,并用单线桥标出电子转移的方向
根据题中现象可知,Na和二氧化碳反应生成难溶于水的黑色固体,可知黑色固体为单质碳,反应后固体产物溶于稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,可知固体可能是Na2CO3,因此Na与反应的化学方程式:4Na+3CO22Na2CO3+C;用单线桥标出电子转移的方向为:。
17.(1) 煤油或石蜡油
(2)
(3) -1
(4) IV
【分析】根据钠及其化合物的“价一类”二维图,可知①是Na、②是Na2O2;
【详解】(1)Na与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的离子方程式为;钠性质活泼,能与氧气、水等物质反应,Na的密度比煤油大,通常将其保存在煤油中;
(2)
淡黄色固体②是Na2O2,Na2O2与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,过氧化钠中氧元素化合价由-1升高为0、由-1降低为-2,用双线桥表示为;
(3)中Na显+1价,则H元素的化合价为-1价;与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的化学方程式为;
(4)①图III难以控制反应温度,图IV简单、易对比,把碳酸氢钠放在温度相对较低的小试管内,碳酸钠放在温度较高的大试管内,与小试管连接的石灰水变浑浊、与大试管连接的石灰水不变浑浊,能说明碳酸氢钠易分解,所以IV能更好说明二者的稳定性;
②B处碳酸氢钠分解为碳酸钠、二氧化碳、水,发生反应的化学方程式。
18.(1) 广口瓶中液体进入烧瓶,广口瓶中液面下降 广口瓶中长导管口有气泡产生
(2)
(3) 5.85 cb
【详解】(1)①若A与B连接,打开止水夹,将胶头滴管中的液体挤入烧瓶,二氧化碳和氢氧化钠溶液反应,导致烧瓶中气体压强减小,则此时的实验现象是:广口瓶中液体会进入烧瓶,广口瓶中液面下降;
②若A与C连接,打开止水夹,将胶头滴管中的液体挤入烧瓶,二氧化碳和氢氧化钠溶液反应,导致烧瓶中气体压强减小,空气会从B进入广口瓶,则可观察到的现象是:广口瓶中长导管口有气泡产生;
(2)由反应:①CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;②CO2+NaOH=NaHCO3可知,当时产物为Na2CO3,当时产物为NaHCO3,则当时,NaOH过量,则产物为;当时,对于①反应而言二氧化碳过量,对于②反应而言二氧化碳量不足,所以产物为;时,二氧化碳过量,则固体产物为;所以按出现的先后顺序分别是I.,Ⅱ.,Ⅲ.,Ⅳ.;
(3)①常温下,将得到的固体X重新溶于水,在所得溶液中加入盐酸,使溶液的,再将溶液蒸干,最终得到的固体为氯化钠,根据钠元素守恒可得:,得到固体的质量为;
②若要验证白色固体X是第Ⅰ种组成,即白色固体为,则应先加入溶液产生白色沉淀,说明含有Na2CO3,过滤,再向滤液中加入溶液产生白色沉淀,说明含有,因此依次加入的试剂为。
19.(1)
(2)c
(3) 木条不复燃 木条复燃
(4)
(5)水也可以与过氧化钠反应产生二氧化碳
【分析】由实验装置图可知,装置①为碳酸钙与稀盐酸反应制备二氧化碳的装置;装置②中盛有饱和碳酸氢钠溶液用于除去二氧化碳中的氯化氢气体;装置③中盛有浓硫酸用于除去二氧化碳中的水蒸气;装置④和⑤用以验证二氧化碳与过氧化钠反应时需要与水接触;装置⑥的作用是吸收过量的二氧化碳,防止二氧化碳干扰氧气的检验;
【详解】(1)装置①中发生的反应为碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,反应方程式为;
(2)由分析可知,装置③中盛有的浓硫酸用于除去二氧化碳中的水蒸气,选c;
(3)实验验证二氧化碳跟过氧化钠反应时需要与水接触,步骤1中为干燥二氧化碳、步骤2中为含有水的二氧化碳,故实验现象为:步骤1中带火星的木条不复燃,步骤2中带火星的木条复燃;
(4)过氧化钠跟二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,化学方程式是;
(5)步骤2中,二氧化碳中混有水蒸气,水也能和过氧化钠反应生成氧气,所以木条复燃不能证明是二氧化碳和过氧化钠发生反应产生了氧气。
20.(1) BCD
(2)edbc或者edfgbc
(3)检验是否除尽
(4) 分液漏斗 使硫酸能顺利流下(平衡气压)
(5)78
【分析】钠与氧气反应可以得到氧化钠、过氧化钠,二者均与二氧化碳反应得到碳酸钠,与水反应会得到氢氧化钠,由信息可知钠与氮气不反应,则Na2O2中可能含有的杂质为Na2CO3、Na2O、NaOH,不可能含有Na3N;
空气中含有的二氧化碳和水会与过氧化钠的反应,使得制得的过氧化钠含有杂质,若要得到相对纯净的过氧化钠,应将空气通过盛有浓氢氧化钠溶液的洗气瓶除去二氧化碳,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶除去水蒸气;
【详解】(1)钠与氧气反应可以得到氧化钠、过氧化钠,二者均与二氧化碳反应得到碳酸钠,与水反应会得到氢氧化钠,由信息可知钠与氮气不反应,则Na2O2中可能含有的杂质为Na2CO3、Na2O、NaOH,不可能含有Na3N;钠单质与水反应生成氢氧化钠和氢气;反应的化学方程式为:,故答案为BCD;;
(2)空气中含有的二氧化碳和水会与过氧化钠的反应,使得制得的过氧化钠含有杂质,若要得到相对纯净的过氧化钠,应将空气通过盛有浓氢氧化钠溶液的洗气瓶除去二氧化碳,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶除去水蒸气,则净化空气的装置接口从左至右的连接顺序是edbc,故答案为:edbc或者edfgbc;
(3)该实验设计的原理是烧瓶中过氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠、氧气与水,用浓氢氧化钠溶液吸收氧气中可能混有二氧化碳,用澄清石灰水检验二氧化碳是否除尽,故答案为:检验CO2是否除尽;
(4)装置F中仪器i的名称为分液漏斗,分液漏斗和烧瓶用导管连接可以平衡气压,使稀硫酸顺利流下,还可以抵消滴加硫酸排出空气的体积,若没有该导管,排出的空气按生成氧气的体积计算,导致测定氧气体积偏大,则测定Na2O2样品的纯度偏大,故答案为:分液漏斗;使硫酸能顺利流下(平衡气压);
(5)过氧化钠与稀硫酸反应的化学方程式为2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4+2H2O+O2↑,标况下1.12L氧气的物质的量为=0.05mol,由方程式可知过氧化钠的质量为0.05mol×2×78g/mol=7.8g,则过氧化钠的纯度为×100%=78%,故答案为:78。
21.(1)①③
(2)NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4C1
(3)CO2和NaCl
(4)ab
(5)C
(6)2.8
(7)
【分析】根据图示过程分析可知,向饱和食盐水中先通入氨气,再通入CO2气体,发生反应:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,将NaHCO3过滤出来,加热使其发生分解反应2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,得到纯碱Na2CO3,溶液A中加入NaCl固体,会析出NH4Cl晶体,溶液B中成分为NaCl和NH4Cl,据此分析;
【详解】(1)根据上述分析可知,①~③所涉及的操作方法中,包含过滤的是①和③;
(2)根据上述分析可知,①中向饱和食盐水中先通入NH3,再通入CO2气体,生成NaHCO3固体的化学方程式:NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl;
(3)煅烧NaHCO3产生的气体为CO2和溶液B中的NaCl均可循环使用,提高原料利用率;
(4)a.副产物NH4Cl是氮肥,可用作植物生长所需的肥料,a正确;
b.经分析溶液B中成分为NaCl和NH4Cl,一定含有Na+、、Cl-,b正确;
c.二氧化碳在水中溶解度小,但是在碱性环境条件下溶解性很大,所以在侯氏制碱中应该先通入氨气然后再通入二氧化碳,c错误;
故选ab;
(5)A.取ag混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得bg固体,最后得到氯化钠固体,根据方程组:设Na2CO3物质的量为xmol,NaHCO3物质的量为ymol,,,求算出碳酸钠的质量分数,故A不满足题意;
B.取ag混合物充分加热,在干燥器中冷却至室温,得到bg,减少的质量(a-b)g为碳酸氢钠分解生成的二氧化碳和水的质量,根据关系式:2NaHCO3~CO2↑+H2O,NaHCO3的质量为,Na2CO3的质量为,故B不满足题意;
C.取ag混合物与足量稀盐酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重bg,碱石灰增加的质量是二氧化碳和水的质量,因生成的气体未干燥,故水的质量无法计算,故不能计算碳酸钠的质量分数,故C满足题意;
D.取ag混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得bg固体,得到碳酸钡沉淀,BaCO3~Na2CO3,Na2CO3的质量为,NaHCO3的质量为,故D不满足题意;
综上所述,答案为C;
(6)对固体Na2CO3与足量稀硫酸反应,产生的气体先通过足量浓硫酸,再通过足量Na2O2固体,与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,化学方程式为:,根据关系式可知,消耗的的物质的量为,所以Na2O2固体增重2.8g;
(7)向mg纯碱样品中加入足量的CaCl2溶液,发生反应:,得到CaCO3的质量为bg,关系式:,该纯碱样品的纯度为:或。
22.(1)相同温度下,在5mL水中完全溶解,而在5mL水中未完全溶解
(2) 不能 二者浓度不同,不能说明溶液的碱性强于
(3) 浓硫酸 将装置中的空气排尽 将反应生成的全部赶到干燥管1中被碱石灰吸收 偏大 44.2%
【详解】(1)室温下,向两支试管中分别加入或1g固体,再加入5mL水,振荡,完全溶解,有少量固体残留,说明在水中的溶解度比的小。(2)实验①中有部分未溶解,所得溶液和溶液的浓度不同,不能根据滴加酚酞后溶液的颜色深浅说明溶液的碱性强于溶液。(3)①洗气瓶b中盛放浓硫酸,干燥锥形瓶中产生的气体,从而使干燥管1中能吸收纯净的气体。②第一次通入的目的是将装置中的空气排尽,第二次通入的目的是将反应生成的全部赶至干燥管1中被碱石灰吸收,如果没有进行第一次通操作,装置内空气中含有的也会被碱石灰吸收,导致测得的的质量增大,测量的结果将会偏大。③设19.0g样品中含,,二者和稀硫酸反应共生成的质量为8.8g,可列式如下:8.8,,解得、,则混合物中的质量分数。
23.(1)Na最外层有1个电子,容易失去而达到稳定结构,故钠的化学性质非常活泼
(2) A 融化为小球,在水面上游动,发出“嘶嘶声”,溶液变红
(3)将装置内的空气排出
(4)CuO+H2Cu+H2O
(5) 生成蓝色沉淀
【详解】(1)Na原子序数为11,最外层有1个电子,容易失去而达到稳定结构,故钠的化学性质非常活泼;
(2)密度,Na的密度比水小,从钢针脱落后,会浮在水面上,处于A位置;且融化为小球,在水面上游动,发出“嘶嘶声”,溶液会变红;
(3)先通入一端时间H2的目的是将装置内的空气排出;
(4)“黑色粉末变红”的原因是CuO+H2Cu+H2O;
(5)将蒸馏水换为硫酸铜溶液,Na与水反应先生成NaOH,NaOH再与硫酸铜反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀,反应的离子方程式为:。
24.(1)A
(2) 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl
(3) ①② 开始时无明显现象,一段时间后产生气泡
(4) C 有气泡产生,且有晶体析出 CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3↓
【详解】(1)煤油和水不互溶,且煤油的密度小于水,两者分层,煤油在上层,水在下层,因钠的密度比煤油大,比水的小,因此加入钠后,钠处于煤油和水的交界处,且钠与水反应生成气泡,故选A;
(2)将一小块钠投入到FeCl3溶液中,钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气,生成的氢氧化钠再与氯化铁反应生成氢氧化铁和氯化钠,则分步反应的化学方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑、3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl;
(3)稀盐酸滴加到碳酸钠溶液中分步发生反应:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl、NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,现象为:开始时无明显现象,一段时间后产生气泡;稀盐酸滴加到碳酸氢钠溶液中发生反应:NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,现象为:立即产生气泡;碳酸钠、碳酸氢钠滴加到稀盐酸中分别发生反应:Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O、NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,现象均为:立即产生气泡,则实验③④无法鉴别和,所以通过实验①②可以鉴别和,鉴别时初始反应物含的试管中的实验现象是:开始时无明显现象,一段时间后产生气泡;
(4)①因为水、酒精的沸点均低于140℃,且酒精受热更易挥发,所以将分别装有和的试管同时放入装有某液体的烧杯中,对烧杯进行加热直至140℃,则烧杯中装的液体可以是植物油,故选C;
②碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,b试管中有气泡产生,二氧化碳与饱和碳酸钠溶液发生反应:CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3↓,因为碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,b试管中有晶体析出,所以该实验用饱和碳酸钠溶液检验反应的产物,b试管中的实验现象为:有气泡产生,且有晶体析出;
③试管b中二氧化碳与饱和碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠,反应的化学方程式为:CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3↓。
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初高中衔接5金属的性质与钠及其化合物
【九年级知识要点】
金属材料的发展过程:商朝,人们开始使用青铜器;春秋时期开始冶铁;战国时期开始炼钢;铜和铁一直是人类广泛应用的金属材料。在100多年前,又开始了铝的使用,因铝具有密度小和抗腐蚀等许多优良性能,铝的产量已超过了铜,位于第二位。金属材料包括纯金属(90多种)和合金(几千种)两类,金属属于金属材料,但金属材料不一定是纯金属,也可能是合金。
1. 合金:由一种金属跟其他一种或几种金属(或金属与非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质。在金属中加热熔合某些金属和非金属,形成具有金属特性的物质。一般说来,合金的熔点比各成分低,硬度比各成分大,抗腐蚀性能更好
(1)合金是金属与金属或金属与非金属的混合物。
(2)合金的很多性能与组成它们的纯金属不同,使合金更容易适于不同的用途。
(3)日常使用的金属材料,大多数为合金。
(4)金属在熔合了其它金属和非金属后,不仅组成上发生了变化,其内部组成结构也发生了改变,从而引起性质的变化。
2.金属的物理性质:大多数金属都具有金属光泽,密度和硬度较大,熔沸点较高,具有良好的延展性和导电、导热性,在室温下除汞为液体,其余金属均为固体。
(1)铝:地壳中含量最多的金属元素。
(2)钙:人体中含量最多的金属元素。
(3)铁:目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜)。
(4)银:导电、导热性最好的金属(银>铜>金>铝)。
(5)铬:硬度最高的金属。
(6)钨:熔点最高的金属。
(7)汞:熔点最低的金属。
(8)锇:密度最大的金属。
(9)锂:密度最小的金属。
3.金属的化学性质
(1)与氧气的反应
金属 条件 反应方程式 现象
Mg 常温下(在空气中氧化) 2Mg+O2 =2MgO 银白色镁条在空气中表面逐渐变暗,生成白色固体
点燃时(在空气中或在氧气中) 2Mg+O22MgO 剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成一种白色固体
Al 常温下(在空气中) 4Al+3O2 =2Al2O3 银白色的表面逐渐变暗,生成一层致密的薄膜。
点燃时(在氧气中) 4Al+3O2 2Al2O3 剧烈燃烧,放出大量的热和耀眼的白光,生成白色固体
Fe 常温下,干燥的空气
常温下,在潮湿的空气中 铁与空气中的氧气和水共同作用下会生成暗红色疏松的物质——铁锈(Fe2O3·H2O)
在氧气中点燃 3Fe+2O2Fe3O4 剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成一种黑色固体
Cu 常温下,干燥的空气
加热时 2Cu+O22CuO 铜丝表面逐渐变为黑色
在潮湿的空气中 2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3 铜表面生成一层绿色物质
Au、Ag 即使在高温下也不与氧气反应“真金不怕火炼”。
结论:大多数金属都能与氧气反应,但反应的难易和剧烈程度不同。Mg、Al等在常温下就能与氧气反应;Fe、Cu等在常温下几乎不能单独与氧气反应,但在点燃或加热的情况下可以发生反应;Au、Ag等在高温时也不与氧气反应。
(2)金属与酸的反应
金属 现象 反应的化学方程式
稀盐酸 稀硫酸 稀盐酸 稀硫酸
镁 剧烈反应,产生大量气泡,溶液仍为无色,试管壁发热,生成的气体能够燃烧并且产生淡蓝色火焰。 Mg+2HCl =MgCl2+H2 Mg+H2SO4=MgSO4+H2
锌 反应比较剧烈,产生大量气泡,溶液仍为无色,试管壁发热,生成的气体能够燃烧并且产生淡蓝色火焰。 Zn+2HCl =ZnCl2+H2 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2
铁 反应缓慢,有气泡产生,溶液由无色逐渐变为浅绿色,生成气体能够燃烧并且产生淡蓝色火焰。 Fe+2HCl =FeCl2+H2 Fe+H2SO4 =FeSO4+H2
铜 不反应
结论:Mg、Zn、Fe的金属活动性比铜强,它们能置换出稀硫酸或稀盐酸中的氢。
(3)与化合物溶液的反应
实验操作 现象 反应的化学方程式 质量变化 应用
铁丝浸入硫酸铜溶液中 浸入溶液的铁钉表面覆盖一层紫红色的物质,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 Fe+CuSO4= Cu+FeSO4 金属质量增加,溶液质量减少 不能用铁制品放硫酸铜溶液(或农药波尔多液)
铝丝浸入硫酸铜溶液中 浸入溶液的铝丝表面覆盖一层紫红色的物质,溶液由蓝色逐渐变为无色 2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu 金属质量增加,溶液质量减少
铜丝浸入硝酸银溶液中 浸入溶液的铜丝表面覆盖一层银白色的物质,溶液由无色逐渐变为蓝色 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 金属质量增加,溶液质量减少
铜丝浸入硫酸铝溶液中
结论:以上四种金属的活动性由强到弱的顺序为:Al>Fe>Cu>Ag;活泼性强的金属能把活泼性弱的金属从其化合物溶液中置换出来。
【衔接练习】
1.(2024·湖北·中考真题)《宋会要辑稿》记载:“浸铜之法,先取生铁打成薄片,……浸渍数日,铁片为胆水(硫酸铜溶液)所薄,上生赤煤,取出刮洗……入炉烹炼,……方成铜。”下列理解错误的是
A.“打成薄片”增大了反应的接触面积 B.“铁片为胆水所薄”发生了置换反应
C.“上生赤煤”指铁片上生成了红色的煤 D.“浸铜之法”可知铁的金属活动性比铜强
2.(2024·河南·中考真题)镁与某金属的混合物共mg,在一定条件下与氧气充分反应,生成的氧化物共2mg。则该金属(括号内为生成的氧化物)可能是
A.Be(BeO) B.Cu(CuO) C.Al(Al2O3) D.Fe(Fe3O4)
3.(2024·山东临沂·中考真题)下列关于金属和金属材料的说法中正确的是
A.生铁和钢的含碳量不同
B.黄铜比纯铜硬度小
C.合金属于合成材料
D.大多数金属在自然界中以单质形式存在
4.(2024·江苏苏州·中考真题)苏州是历史悠久的文化名城,古今建筑交相辉映。下列建筑材料属于金属材料的是
A.旧城墙的青砖 B.古城门的铜钉
C.火车站立柱的水泥 D.博物馆天窗的玻璃
5.(2024·山东滨州·中考真题)下列各组药品不能验证铁、铜、银三种金属活动性强弱的是
A.溶液 B.溶液 稀
C.溶液 稀 D.溶液 溶液
6.(2024·重庆·中考真题)中国应用的湿法炼铜技术,是对世界化学史的一个贡献。现将一根光亮的铁钉放入硫酸铜溶液里充分反应。下列说法的组合中正确的是
①反应能证明两种金属的活动性
②反应后溶液的质量增加
③反应生成的溶质为硫酸铁
④反应后固体表面附着一层红色物质
A.①④ B.②③ C.①②④ D.②③④
7.(2024·江苏连云港·中考真题)一种以黄铜渣(含Zn、Cu、ZnO、CuO)为原料获取Cu和ZnSO4溶液的实验流程如下。下列说法正确的是

A.加入H2SO4生成H2的化学方程式为
B.根据流程可以判断Zn的金属活动性比Cu的强
C.判断加入的Zn如已过量的依据是溶液中有固体剩余
D.流程中涉及的化学反应类型均为置换反应
8.(2024·四川成都·中考真题)有关金属的实验如下,能达到相应目的的是
A.比较合金与其组分金属的硬度
B.验证锌、铁和铜的金属活动性顺序
C.证明铜生锈与CO2、O2和H2O有关
D.验证质量守恒定律
9.(2024·安徽·中考真题)如图是我国西汉青铜雁鱼灯及其示意图。灯油燃烧时,烟气通过鱼身和雁颈导入雁体内水中,减少对室内空气的污染。下列说法错误的是
A.该灯使用的青铜是一种金属材料 B.产生烟尘的原因是灯油不完全燃烧
C.转动灯罩隔绝空气,可使灯火熄灭 D.水能吸收烟尘,还能吸收一氧化碳
10.(2024·河北·中考真题)老师在课上演示了两个趣味实验。
(1)“火焰分割”。先将加热至红热的铁丝网a平伸到火焰上部,如图甲所示;再将常温的铁丝网b平伸到火焰下部,两张铁丝网中间的火焰熄灭,如图乙所示。
①铁块能拉成铁丝是利用了铁的 性。
②“两张铁丝网中间的火焰熄灭”的主要原因:铁丝网b吸收热量, (选填字母)。
A.使酒精的着火点降低
B.使温度降低到酒精的着火点以下
(2)“铁花飞溅”。将铁粉抖撒到酒精灯火焰上方,铁粉剧烈燃烧,火星四射,宛如美丽的“铁花”。铁燃烧生成四氧化三铁的化学方程式为 。
11.(2024·山西·中考真题)我国是世界上锌冶炼最早的国家。明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是:“每炉甘石(主要成分是碳酸锌)十斤装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼(反应后生成一氧化碳)垫盛,其底铺薪,发火煅红……冷定毁罐取出……即倭铅(锌)也。”此工艺过程分解模拟如图。(已知:Zn的冶炼温度为904℃,Zn的沸点为906℃。)请结合图文信息,分析思考,解决问题:
(1)装入原料器之前,将炉甘石敲碎的目的是 。
(2)高温炉内,碳酸锌(ZnCO3)在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO,反应的化学方程式为 。该反应生成物中碳元素的化合价为 价。
(3)冷凝器中发生的变化属于 。
(4)我国古代冶锌晚于铁和铜,结合已知信息,分析说明其中的原因是 。
12.(2024·重庆·中考真题)2024年4月,淮南武王墩墓考古有重大发现。墓中出土了写有文字的竹简、陶瓷、青铜和金银器皿等文物。
(1)不属于金属材料的文物是___________(填序号)。
A.竹简 B.陶瓷 C.青铜和金银器皿
(2)竹简上用墨书写的文字能保留至今,其原因是 。
(3)铜能形成多种合金,其中黄铜的硬度 (填“大于”或“小于”)纯铜的硬度。黄铜(主要成分为和)外观与黄金相似,可通过灼烧来鉴别它们,写出鉴别它们的化学方程式 。
13.(2024·云南·中考真题)铜是重要的金属资源,它对于改善人类生活、促进人类文明起着重要作用。
(1)铜的认识:生活中常用铜作导线,体现了铜的延展性和 性。
(2)铜的冶炼:黄铜矿的主要成分是CuFeS2,根据其主要成分的组成元素,推断用黄铜矿炼铜过程中产生形成酸雨的空气污染物是 (填化学式)。
(3)铜的加工:青铜是金属冶铸史上最早的合金,其主要成分是铜和锡。表中的A和B分别表示铜和青铜中的一种。《吕氏春秋》记载:“金(铜)柔锡柔,合两柔则刚”,据此判断A是 。
物质 A B
硬度 2.5-3 5-6.6
注:硬度以金刚石的硬度为10作标准,1表示很软,10表示很硬
(4)铜的锈蚀:铜在潮湿的空气中锈蚀的反应为2Cu+O2+H2O+X=Cu2(OH)2CO3,X的化学式为 。
(5)铜的回收:某工厂的废水经预处理后得到含FeSO4和CuSO4的溶液。为了减少污染并促进废物利用,工厂设计以下流程回收Cu和FeSO4。
①步骤I中发生反应的化学方程式为 。
②溶液C中的溶质是 。
14.(2024·天津·中考真题)金属材料在生产、生活中具有广泛的用途。
(1)“天津之眼”摩天轮的轿厢使用铝合金材料,利用铝合金的性质是______(填序号)。
A.良好的导电、导热性
B.密度小且抗腐蚀性强
(2)工业上炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温下反应,该反应的化学方程式为 。
(3)“乌铜走银”是我国特有的铜制工艺技术,迄今已有300余年的历史。该工艺的废料经初步处理后可得到硝酸银和硝酸铜的混合溶液,向其中加入一定量的金属锌,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,则滤液中含有的溶质为 (填化学式)。
(4)我国神舟载人飞船上的天线使用了钛镍合金,其中镍(Ni)和铁的金属活动性相近,该元素常见的化合价为+2价。将8g镍加入到一定量的硫酸铜溶液中,充分反应后过滤,得到金属混合物8.5g,则该混合物中铜的质量为 g。
15.(2024·福建·中考真题)废金属是宝贵的资源。
(1)废铜块能制成薄铜片,利用了铜的 性。
(2)用废铜生产硫酸铜的过程中,涉及反应:,该反应的实验现象:黑色固体逐渐溶解, 。
(3)利用废锌与含硫酸镍的废液反应回收镍,反应的化学方程式:由此判断Zn、Ni两种金属中,金属活动性较强的是 。
(4)我国科学家利用废弃金属资源,合成了催化剂(含镍、钙、铁复合金属氢氧化物),将CO2和电解水产生的H2催化转化为CH4和CO等物质,实现CO2的捕集和应用。
①反应中,X为 。
②CO2的捕集是应对气候变化的措施之一。请你提出另一种捕集CO2的方法: 。
【高一预习】
1. 钠的物理性质:
实验步骤 实验现象 实验结论
(1)用镊子夹取存放在煤油中较大块的金属钠,用滤纸吸干表面的煤油,放在玻璃片上,观察钠的表面。 (2)用小刀从中间切开,观察钠的颜色、光泽,感受钠的硬度。 (3)观察完毕,将钠块全部放回原试剂瓶中。 钠很软,刚切开时,其断面呈银白色,切口处在空气中很快变暗 钠是一种硬度小、熔点低的银白色的金属,具有金属光泽,常温下极易被氧化
温馨提示:空气中的氧气在常温下与活泼金属钠反应生成了氧化钠,从而使金属钠失去了光泽,纯净的氧化钠是一种白色粉末。常温下,金属钠在空气中就会发生变化,这说明钠比铁、铝、镁等金属活泼得多。因此在实验室中,要把钠保存在石蜡油或煤油中,以隔绝空气。
2.钠与氧气的反应:
实验步骤 实验现象 实验结论
用坩埚钳夹持坩埚放在三角架的泥三角上,用小切切下绿豆粒大小的钠块,用滤纸吸干煤油后放入坩埚中。点燃酒精灯进行加热。 钠受热先熔化成银白色的小球,接着就燃烧起来,燃烧时火焰呈黄色,有烟产生,最后生成淡黄色固体 钠的化学性质很活泼,在常温或加热的条件下都能跟氧气反应生成不同的产物,但加热时与氧气的反应更加剧烈
(1)常温下钠与氧气反应:4Na+O2===2Na2O
(2)加热时钠与氧气反应:2Na+O2Na2O2
温馨提示:钠与氧气反应的反应条件不同,实验现象不同,所得产物不同。
(3)钠与其它非金属反应:钠还能被氯气、硫等具有氧化性的物质所氧化,生成相应的氯化物或硫化物。
2Na+Cl22NaCl
2Na+SNa2S
3. 钠与水反应:
实验步骤 实验现象 原因和结论
用镊子取一小块钠置于滤纸上,吸干表面的煤油,用小刀切绿豆大的一粒,其余放回原瓶。在小烧杯中加一小半水,并将切下的钠粒投入小烧杯中,观察实验现象。反应结束后向烧杯中滴入1-2滴酚酞试剂,观察溶液的变化 浮(钠浮在水面上) 钠的密度小
熔(钠熔化成一个闪亮的小球) 钠与水反应放热,钠的熔点低
游(钠球四处游动) 钠与水反应产生的氢气不均匀,推动小球
嘶(钠球发出嘶嘶的响声) 钠与水反应产生的氢气冒出时发出声音
红(钠球游过的地方酚酞溶液由无色变为红色) 钠与水反应产生了碱性物质
(1)按照不同的分类方法,钠与水的反应属于置换反应、离子反应、氧化还原反应、放热反应,Na 是还原剂,H2O 是还原剂,NaOH是氧化产物,H2是还原产物。
2Na +2H2O=2Na++2OH―+H2↑
温馨提示:①钠不能否保存在汽油或CCl4中。②钠与水反应过于剧烈,一般不用此反应制备H2。③金属钠失火不能用水或泡沫灭火器灭火,一般用砂土盖灭。
(2)钠与酸溶液反应:钠与酸反应时先与酸中的H+反应,如果钠过量,钠把酸消耗尽之后,再与水反应。
2Na+2HCl===2NaCl+H2↑
温馨提示:Na 与H2O 和酸反应的实质都是与H+反应,而酸电离出的H+ 比水电离出的H+要大得多,故先与酸反应,现象与水反应相似,但更剧烈。
(3)钠与盐溶液反应:钠与盐溶液反应时先与水反应,如果盐溶液中的溶质与氢氧化钠不反应,只发生钠与水的反应。如果盐溶液中的溶质与氢氧化钠反应,则会发生两个反应,如钠与硫酸铜溶液的反应:
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4
4. 氧化钠和过氧化钠:
化学式 Na2O Na2O2
化合物类型 离子化合物 离子化合物
氧元素的化合价 +2价 +1价
属类 碱性氧化物 非碱性氧化物
颜色、状态 白色、固体 淡黄色、固体
与水反应 Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+ 2H2O=4NaOH+O2↑
与CO2反应 Na2O+CO2=Na2CO3 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
与盐酸反应 Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑
用途 ———— 氧化剂、供氧剂、漂白剂、杀菌剂
生成条件 常温下缓慢氧化 燃烧或加热
转化关系 2Na2O+O2 2Na2O2
(1)Na2O2与水反应是一个氧化还原反应,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂。
(2)人进行呼吸时,需要呼出CO2吸进O2,而CO2与Na2O2 可以反应生成O2,以保证人体正常呼吸。Na2O2 可用做呼吸面具和潜水艇里的供氧剂。
5.碳酸钠和碳酸氢钠:
物质 碳酸钠 碳酸氢钠
化学式 Na2CO3 NaHCO3
俗名 纯碱或苏打 小苏打
颜色状态 白色粉末 细小白色晶体
溶解性 Na2CO3比NaHCO3更易溶于水
与HCI反应 Na2CO3+2HCl=2NaCl+ H2O+CO2↑ NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
热稳定性 稳定但结晶Na2CO3·10H2O易风化 NaHCO3 Na2CO3+ H2O+CO2↑
主要用途 玻璃、造纸、纺织 发酵、医药、灭火器
(1)Na2CO3和NaHCO3的提纯:
①Na2CO3粉末中混有NaHCO3,用加热法:2NaHCO3 Na2CO3 +H2O+CO2 ↑
②Na2CO3溶液中混有NaHCO3,滴加适量NaOH: NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
③NaHCO3 溶液中混有Na2CO3 通入过量CO2: Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
(2)碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别
依据 原理 结论
热稳定性 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O; Na2CO3受热不分解 加热有气体产生的是NaHCO3,无变化的是Na2CO3
与CaCl2反应 CO+Ca2+===CaCO3↓ HCO与Ca2+不反应 有沉淀生成的是Na2CO3,无变化的是NaHCO3
与盐酸反应 Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑ NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑ 生成气体剧烈的是NaHCO3,相对不剧烈的是Na2CO3
盐酸逐滴加入 CO+H+===HCO HCO+H+===CO2↑+H2O 逐滴加入盐酸立即产生气体的是NaHCO3,开始不产生气体,滴加一会才产生气体的是Na2CO3
(3)碳酸钠的制备:自然界存在的天然纯碱主要来自于碱湖和固体碱矿。工业制碱是以氯化钠为原料生产纯碱。
①侯氏制碱法是将二氧化碳通入氨水的氯化钠饱和溶液中,由于碳酸氢钠的溶解度较小,碳酸氢钠从溶液中析出。反应为:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl
②过滤除掉碳酸氢钠晶体后,在母液中加入氯化钠,通入氨气,经降温后氯化铵结晶析出。碳酸氢钠加热分解得到碳酸钠。反应为:2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑
6.焰色反应
(1)定义:很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰发出特殊的颜色,在化学上称为焰色反应。
(2)操作:
⑶火焰的颜色:钠:黄色、钾:紫色(透过蓝色钴玻璃)、钙:砖红色、铜:绿色。
(4)可用洁净的铁丝代替铂丝进行焰色反应;焰色反应产生的火焰颜色与元素的存在状态无关,如灼烧钠的化合物和单质时,火焰颜色均为黄色;焰色反应是物理变化而不是化学变化。
【巩固练习】
1.(2025高一下·湖南·学业考试)下列关于钠的说法正确的是
A.钠在空气中燃烧生成白色固体
B.钠投入硫酸铜溶液中会置换出铜
C.钠与水反应的离子方程式为
D.钠保存在煤油中,是因为钠不与煤油反应且密度比煤油大
2.(2025高一下·浙江·学业考试)在进行“钠与水的反应”的探究实验中,不需要标注的图标是
A.用电 B.护目镜 C.锐器 D.洗手
3.(24-25高一下·全国·课后作业)取一块金属钠放在燃烧匙里加热,观察到下列实验现象:①金属先熔化;②在空气中燃烧,放出黄色火花;③燃烧后得到白色固体;④燃烧时火焰为黄色;⑤燃烧后生成淡黄色固体。其中描述正确的是
A.①② B.①②③ C.①③ D.①④⑤
4.(2025高一·全国·专题练习)将一定量的金属Na投入下列稀溶液中充分反应后,最终不会产生沉淀的是
A.溶液 B.NaCl溶液 C.溶液 D.溶液
5.(2025高一下·湖南娄底·学业考试)将一小块黄豆粒大小的金属钠投入滴有酚酞的冷水中,下列现象不会出现的是
A.钠球四处游动,并发出“嘶嘶”的响声 B.钠球沉在水底,和水剧烈反应
C.滴有酚酞的溶液变成红色 D.金属钠熔化成一个闪亮的小球
6.(2025高三·全国·专题练习)研究金属钠的性质,实验如下:
实验装置 实验方案
液体a 现象
蒸馏水 I.钠浮在水面,剧烈反应,有少量白雾
盐酸 Ⅱ.钠浮在液面,剧烈反应,有白雾产生
浓盐酸 Ⅲ.钠浮在液面,反应比Ⅱ缓慢,产生大量白雾,烧杯底部有白色固体
下列说法错误的是
A.Ⅱ中反应的离子方程式为:
B.Ⅲ中反应剧烈程度不如Ⅱ原因为浓盐酸中溶质主要以分子形式存在,小
C.实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有白雾产生,说明与水或酸反应均放出大量热
D.推测Ⅲ中烧杯底部白色固体为
7.(24-25高一上·广西梧州·期中)某同学设计的钠与水反应的实验装置如图,实验开始时,关闭活塞a,向上提拉大头针,使钠与大头针分开,下列说法错误的是
A.钠会在水与煤油的交界面上下跳动
B.滴有酚酞的水变红,说明有碱性物质生成
C.导水管出水口应低于玻璃管中的液面,有利于水喷出
D.打开活塞a,将燃着的火柴放在导气管口,可检验生成的气体
8.(24-25高一下·全国·课后作业)下列对于的比较不正确的是
A.都是钠的氧化物,都是碱性氧化物
B.向饱和烧碱溶液中加入,充分反应后,恢复至原温度,溶液中不变
C.与反应生成时,转移
D.与水反应时,既作氧化剂又作还原剂
9.(24-25高一下·北京房山·期中)下列关于的说法中,不正确的是
A.淡黄色固体 B.可用Na与在加热条件下化合而获得
C.能与二氧化碳反应 D.阳离子和阴离子个数比为1:1
10.(24-25高一上·北京·期末)已知:是一种含有10个中子的氧原子,可用于示踪反应过程中氧原子的去向。和分别代装含有的二氧化碳和氧气分子。下列关于过氧化钠(,不含)的叙述中,不正确的是
A.是一种淡黄色固体
B.阴,阳离子个数比为1:2
C.能与反应生成
D.可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源
11.(24-25高一下·湖北·期中)如图实验装置用于验证某些物质的性质,在试管A中装入足量的固体NaHCO3,下列叙述不正确的是
A.B装置的作用是干燥CO2
B.在双球干燥管内发生反应的化学方程式为
C.双球干燥管和蚊香的实验现象是淡黄色的Na2O2逐渐转变为白色粉末,点燃的蚊香燃烧更加剧烈
D.若将干燥管内的Na2O2换成Na2O,则实验现象相同
12.(2025高一下·湖南·学业考试)下列关于钠及其化合物的说法不正确的是
A.碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多
B.可用氧化铝坩埚加热熔融氢氧化钠固体
C.将金属钠投入水中可生成可燃性气体
D.与中的阴、阳离子之比相同
13.(24-25高一上·福建三明·期中)下列说法正确的是
A.金属钠着火,不能用水扑灭,但可以用CO2灭火
B.Na2O与Na2O2固体分别溶于水,滴加酚酞试液后,现象完全相同
C.纯碱溶液可以用于洗去油污,也可以用于治疗胃酸过多
D.等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸反应,产生CO2的物质的量相等
14.(24-25高一上·浙江温州·阶段练习)已知同种金属阳离子形成的碳酸盐热稳定性要比其形成的碳酸氢盐高,且。某同学采用如图装置探究碳酸钠和碳酸氢钠受热分解情况,下列说法正确的是
A.试管应该放,试管放
B.试验结束时,应先移开试管、,再熄灭酒精灯
C.若在、试管口放置沾有硫酸铜粉末的棉花,管中棉花不变色
D.试管中出现浑浊,试管中没有出现浑浊
15.(24-25高一下·全国·课后作业)下列实验方法不能鉴别和的是
A.测相同浓度时溶液的pH
B.分别配成溶液并逐滴加入相同浓度的稀盐酸观察现象
C.分别配成溶液并加入澄清石灰水观察现象
D.充分加热,比较加热前后的质量变化
16.(24-25高一上·云南曲靖·阶段练习)学习小组利用如下流程制备过氧化钠,并设计实验验证其相关性质。
回答下列问题:
(1)一块金属钠长期放置在空气中,最终生成 (写名称)。
(2)流程中生成的淡黄色固体与水反应的化学方程式为 。
(3)小组同学取一定量淡黄色固体溶于冷水中,待固体全部反应后,仍可缓慢释放氧气。为探究固体溶解后溶液成分,设计如下实验方案进行验证:
①淡黄色固体的阴阳离子个数比: ;甲中产生较多气泡,写出甲中发生反应的化学方程式: 。
②向乙中滴入酚酞,溶液变红的原因是 。
(4)小组同学将金属钠加热至熔化后,误通入了干燥的进行反应,将反应后固体产物溶于稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,观察到有难溶于水的黑色固体生成。根据实验,请写出Na与反应的化学方程式,并用单线桥标出电子转移的方向 。
17.(24-25高一下·四川眉山·期中)物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的两个重要认识视角。图为钠及其化合物的“价一类”二维图,回答下列问题:
(1)物质①与水反应的离子方程式为 ,所以通常将其保存在 中。
(2)写出淡黄色固体②与二氧化碳反应的化学方程式,并用双线桥表示其电子转移的方向和数目: 。
(3)从核心元素价态的视角看,中H元素的化合价为 价;与水反应生成一种强碱和可燃性气体,反应的化学方程式为 。
(4)和都是重要的化工原料,在生产和生活中有着广泛的应用。
①图III、IV中 能更好说明二者的稳定性(填装置序号)。
②写出B处的化学方程式 。
18.(2025高一下·全国·专题练习)烧碱、纯碱等都是重要的化工原料。
(1)利用如图所示装置可以证明二氧化碳与烧碱溶液发生了反应。
①若将A与B连接,打开止水夹,将胶头滴管中的液体挤入烧瓶,此时的实验现象是 。
②若其他操作不变,将A与C连接,可观察到的现象是 。
(2)向烧碱溶液中通入一定量充分反应后,低温蒸去水后得到白色固体X,X的组成可能有四种情况,按出现的先后顺序分别是Ⅰ.;Ⅱ. ;Ⅲ.;Ⅳ. 。
(3)①常温下,将得到的固体X重新溶于水,在得溶液中加入盐酸,使溶液的,再将溶液蒸干,得到固体的质量为 g。
②若要验证白色固体X是第Ⅰ种组成,依次加入的试剂为 (填字母)。
a.盐酸 b.溶液 c.溶液 d.溶液
19.(24-25高一上·山东潍坊·阶段练习)某课外活动小组设计了如图所示的装置,验证二氧化碳与过氧化钠反应时需要与水接触。
【装置分析】
(1)装置①中反应的化学方程式是 。
(2)装置③中的试剂是 (填字母)。
a.饱和NaHCO3溶液 b.饱和Na2CO3溶液 c.浓硫酸 d. 饱和食盐水
【进行实验】
步骤1:打开旋塞K2,关闭K1,打开分液漏斗旋塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处。
步骤2:打开旋塞K1,关闭K2,打开分液漏斗旋塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处。
(3)步骤1和步骤2中,a处带火星的木条产生的实验现象分别是 、 。
(4)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是 。
【实验反思】
(5)有同学提出质疑:“上述实验不足以证明有水存在时过氧化钠与二氧化碳发生了化学反应。”其理由是 。
20.(24-25高一上·安徽淮北·阶段练习)化学兴趣小组制取,并测定制得的样品的纯度。
Ⅰ.制取。查阅资料:
①钠与空气在453~473K之间可生成,迅速提高温度到573~673K之间可生成。
②。 ③加热后,Na不与反应。
(1)下图为兴趣小组制取的装置,得到的固体中可能混有的杂质是 。
A. B. C. D.NaOH
写出钠单质与水反应的化学方程式 。
(2)该小组若要得到相对纯净的,请从图中选择合适的装置净化空气,接口从左至右正确的连接顺序是 。
Ⅱ.测定制得的样品的纯度。
按上图装置中的F→B→C→A→D顺序连接,检查装置气密性后,将上述兴趣小组制得的10g样品放入F装置的烧瓶中,滴入稀硫酸反应后,D中收集到1.12L气体(体积已转换为标况下)。
(3)C装置的作用是 。
(4)装置F中仪器ⅰ的名称为 ;仪器ⅰ和烧瓶用一根导管连接,导管的作用是: 。
(5)该实验测得样品中纯度为 %。
21.(24-25高一上·辽宁丹东·期中)我国化学家侯德榜发明了联合制碱法,对世界制碱工业做出了巨大贡献,联合制碱法的主要过程如图所示(部分物质已略去)
(1)①~③所涉及的操作方法中,包含过滤的是 (填序号)。
(2)①中发生反应的化学方程式为 。
(3)物质的循环使用能提高原料的利用率,减少浪费,以上过程中能循环利用的物质有 (填化学式)。
(4)下列说法中,正确的是 (填字母)。
a.副产物NH4Cl可用作肥料
b.溶液B中一定含有Na+、、Cl-
c.反应过程中应先通入CO2,使溶液显酸性,再通入NH3气体,有利于吸收
(5)若制出的Na2CO3样品中含有的杂质只有NaHCO3,则下列实验方案中,不能测定样品中Na2CO3质量分数的是___________。
A.取ag混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得到bg固体
B.取ag混合物充分加热,得到bg固体
C.取ag混合物与足量稀盐酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,碱石灰质量增加bg
D.取ag混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥,得到bg固体
(6)若制出10.6g Na2CO3,将该Na2CO3与足量稀硫酸反应后,产生的气体先通过足量浓硫酸,再通过足量Na2O2固体,则Na2O2固体增重 g。
(7)若制出的Na2CO3样品含有的杂质只有NaCl,向mg该样品中加入足量的CaCl2溶液,沉淀经过滤、洗涤、干燥,称其质量为bg,则该Na2CO3样品的纯度(质量分数)为 (用m、b来表示)。
22.(2025高一·全国·专题练习)课外兴趣小组的同学探究和的性质,并测定混合物中的含量。
实验一:和溶解性与碱性的比较。
序号 实验操作 实验现象
① 在两支试管中分别加入、,再加入5mL水,充分振荡;用温度计测量两试管中溶液温度的变化
温度由17.6℃变为23.2℃;冷却到室温时,试管内无固体 温度由17.6℃变为17.20℃;冷却到室温时,试管内有少量固体残留
② 室温时,分别向①所得溶液中滴入2滴酚酞溶液 溶液变红 溶液变微红
(1)室温下,的溶解度大于的实验证据是 。
(2)该实验 (填“能”或“不能”)说明溶液的碱性强于溶液,理由是 。
实验二:和混合物(不考虑其他杂质)中质量分数的测定。
实验装置如图所示。称取19.0g待测样品于锥形瓶中,反应前先打开弹簧夹,通入一段时间的,然后关闭弹簧夹,接上总质量为200.0g的干燥管1,再接上干燥管2,打开分液漏斗的活塞,滴加稀硫酸进行反应。待锥形瓶中不再有气泡产生,关闭分液漏斗的活塞,打开弹簧夹,再通入一段时间的,最后取下干燥管1,称得其质量为208.8g。
(3)①洗气瓶中盛放的液体是 (填名称)。
②第一次通入的目的是 。第二次通入的目的是 。如果没有进行第一次通的操作,测量的结果将会 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
③计算混合物中的质量分数为 %(保留1位小数)。
23.(24-25高一上·北京通州·期中)金属钠在食品、生物医药、工业中都有重要应用。某小组同学探究金属钠的性质。
已知:的密度大于H2O的密度。
(1)用小刀切开的金属钠暴露在空气中应即被氧气氧化,从原子结构的角度解释钠的化学性质非常活泼的原因是 。
实验Ⅰ.将切好的金属钠放入如下装置中,其中A、B、C分别表示硬质玻璃管的三个位置,将如图装置倒置后迅速打开弹簧夹。
(2)钠与水剧烈反应,迅速熔化成闪光小球,且从钢针上脱离,在硬质玻璃管的 (填字母)处不断游动, (补充实验现象)。
实验Ⅱ.为验证产生的气体,小组同学将产生的气体通入如图所示装置中,先通入一段时间气体后再进行加热,当黑色粉末完全变为红色粉末后停止加热,继续通入气体直至冷却,烧杯壁上出现小液滴。(实验装置气密性已检验)
(3)先通气体一段时间后再加热的原因是 。
(4)用化学方程式解释“黑色粉末变红”的原因是 。
(5)实验Ⅲ.将实验Ⅰ中加厚有酚酞的蒸馏水换为(CuSO4溶液,重复实验Ⅰ.
实验Ⅲ可能产生不同于实验Ⅰ的现象是 ,请用离子方程式解释原因 。
24.(24-25高一上·广东珠海·期中)Ⅰ.完成下列问题。
(1)向一小烧杯中依次加入等体积的水和煤油,片刻后再向该烧杯中轻缓地加入一块绿豆大小的金属钠,观察到的现象最有可能符合的是图_______(填选项字母)。
A. B. C. D.
(2)将一小块钠投入到溶液中,请写出分步反应的化学方程式: 、 。
Ⅱ.和是厨房中常见的两种盐,可用化学性质的差异进行鉴别。
(3)与酸反应的差异。
甲组进行了如下4组实验:
通过实验 (填实验序号)可以鉴别和,鉴别时初始反应物含的试管中的实验现象是 。
(4)稳定性差异。
乙组设计如图所示的装置进行实验(加热及夹持装置省略)。
①将分别装有和的试管同时放入装有某液体的烧杯中,对烧杯进行加热直至140℃,则烧杯中装的液体可以是 (填选项字母)。
A.水    B.酒精     C.植物油
②该实验用饱和碳酸钠溶液检验反应的产物,b试管中的实验现象为 。
③试管b中发生反应的化学方程式为 。
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