1.2.1 研究物质性质的基本方法同步练习2023-2024学年高一上学期化学鲁科版（2019）必修1

高中化学必修课程PAGEPAGE1第2节研究物质性质的方法和程序第1课时研究物质性质的基本方法题组一研究物质性质的基本方法1.用如图所示的方法研究某气体的性质，这种方法属于()A.实验法 B.观察法C.分类法 D.比较法答案B解析图中所示的是一位同学闻气体气味的观察法，许多同学容易误认为是实验法。观察是一种有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法，直接用肉眼观察物质的颜色、状态，用鼻子闻物质的气味，都属于观察法。2.(2019·德州月考)下列关于研究物质性质的方法的描述正确的是()A.观察法只能通过视觉来完成B.将NaCl固体放入水中，从而获取NaCl的某些性质，这只涉及实验法C.银、铁、铜、锌等均为金属，具有金属光泽和导电性，这是物质性质研究方法中的比较法D.研究物质的性质时，往往同时采用观察、实验、分类、比较等方法中的多种方法答案D解析观察法可通过视觉、嗅觉、触觉或实验仪器来完成，A项错误；将NaCl固体放入水中是实验法，还需通过观察才能获取实验现象，B项错误；C项的描述为分类法，错误；研究物质的性质时，往往不单独采用一种方法，而是多种方法综合使用，D项正确。3.下列有关钠的说法正确的是()①银白色金属②质软，可以用小刀切割③熔点较低④保存在煤油中，隔绝空气⑤热和电的良导体A.①②④⑤ B.①②③④C.①③④⑤ D.①②③④⑤答案D解析钠为银白色金属，质软，熔点较低，是热和电的良导体。钠的化学性质活泼，需保存在煤油中，故答案为D。题组二钠与水的反应4.下列关于钠跟水反应的现象叙述完全且正确的是()A.钠浮在水面上，反应很快停止B.钠浮在水面上剧烈燃烧C.钠熔化成闪亮小球浮在水面上，不断游动，嘶嘶作响D.钠熔化成闪亮小球，沉在水底，并有气泡产生答案C解析钠遇到水后，立即与水发生反应，因为钠的密度小于水，故钠浮在水面上；因为钠与水反应是放热反应，而钠本身的熔点是97.8℃，故与水剧烈反应，熔化成闪亮的小球；因为产生氢气，故发出嘶嘶声响；由于气体是在小球与水面接触点产生，故产生的气体推动小球在水面游动。5.向烧杯中分别加入等体积的水和煤油，片刻后再向该烧杯中加入绿豆粒大小的金属钠，可能观察到的现象是()答案A解析钠与煤油不反应，由密度ρ水＞ρNa＞ρ煤油可知A项正确。题组三钠与酸、碱、盐溶液的反应6.把一绿豆粒大小的金属钠投入盛有硫酸铜溶液的烧杯里，不可能观察到的现象是()A.钠熔化，浮在液面上四处游动B.有气体产生C.溶液中产生蓝色絮状沉淀D.溶液中析出红色的铜答案D解析钠与CuSO4溶液反应时不能置换出Cu，而是钠先与水反应生成NaOH和H2，生成的NaOH又与CuSO4反应产生蓝色絮状沉淀，故D项中的现象不可能观察到。7.(2019·洛阳质检)将一小块钠投入盛有5mL饱和澄清石灰水的试管中，不可能观察到的现象是()A.钠熔成小球并在液面上到处游动B.有气体产物生成C.溶液中有银白色金属析出D.溶液变浑浊答案C解析钠投入到饱和澄清石灰水中，钠除具有与水反应的现象外，由于溶液温度升高，Ca(OH)2的溶解度减小，同时反应消耗部分水，从而析出部分Ca(OH)2，所以溶液变浑浊，但不会置换出金属单质。8.将适量金属钠投入下列溶液中，有气体放出，但无沉淀生成的是()A.盐酸 B.饱和氢氧化钠溶液C.氯化铁溶液 D.硫酸镁溶液答案A解析钠与水溶液反应均放出氢气。A项，发生反应为2Na＋2HCl=2NaCl＋H2↑，只有气体无沉淀；B项，NaOH溶液是饱和溶液，投入钠后，消耗水，析出氢氧化钠晶体；C项，钠与水反应生成的氢氧化钠还能进一步与FeCl3反应产生氢氧化铁沉淀；D项，钠与水反应生成的氢氧化钠还能进一步与MgSO4反应产生氢氧化镁沉淀。9.下列说法正确的是()A.将一小块钠放入水中，钠将沉在水底B.将一小块钠放在稀盐酸中，钠先与水反应生成NaOH和H2，生成的NaOH再与HCl反应生成NaCl和H2OC.将一小块钠放在CuSO4溶液中发生如下反应：2Na＋CuSO4=Na2SO4＋CuD.钠可用于冶炼金属答案D解析钠的密度比水小，且与水反应放出H2，放入水中会浮在水面上，并不停地游动，故A错；钠在酸溶液中优先与酸中的氢反应，钠在盐溶液中优先与水反应，故B、C错；金属钠可以从熔融盐中置换出钛、钽、铌、锆等金属，故D正确。10.(2018·郑州八校联考)将金属钠分别投入下列物质的稀溶液中，有气体放出，且溶液质量减小的是()A.稀盐酸 B.K2SO4溶液C.CuCl2溶液 D.NaOH溶液答案C解析钠与上述四种溶液反应均有气体(H2)放出；由2Na＋2HCl=2NaCl＋H2↑、2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑可知，Na分别与稀盐酸、K2SO4溶液、NaOH溶液反应生成的Na＋的质量大于放出H2的质量，故反应后溶液的质量均增大；对于反应2Na＋CuCl2＋2H2O=Cu(OH)2↓＋H2↑＋2NaCl，由于生成Cu(OH)2沉淀与放出H2的质量之和大于生成的Na＋的质量，故溶液质量减小。11.下列关于钠的叙述中正确的是()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4.6g金属钠投入到95.4g水中，所得溶液中溶质的质量分数等于8%答案B解析钠单质与氯化亚铁溶液反应时，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电离产生的H＋反应；将4.6g金属钠投入到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%。12.有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与水反应的方法，利用煤油(密度为0.86g·cm－3)来控制反应速率。使学生能仔细观察到各种实验现象。该方法简便、安全、现象明显、有趣味性。实验装置如图所示：实验时，往100mL的大试管中加入60mL蒸馏水，滴加2滴酚酞溶液，振荡混合均匀，再加入40mL煤油。取3粒米粒大小的金属钠投入大试管中后塞紧橡皮塞。请回答下列问题：(1)金属钠的变化现象是___________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)大试管中水层颜色的变化是_____________________________________。(3)装置中液面的变化分别是：大试管中____________；长颈漏斗中____________。答案(1)钠在煤油与水交界处上下跳动，逐渐变小最后消失(2)水层逐渐变为红色(3)液面下降液面上升解析(1)钠的密度比水小，比煤油大，当钠粒放入试管中后会逐渐下沉到水面上，由于钠与水发生剧烈反应，产生大量的气体，又使钠上浮到煤油中，如此反复，直到钠粒消失。(2)由于钠与水反应后生成了NaOH，其水溶液呈碱性，会使无色酚酞溶液变红色。(3)由于钠与水反应生成了H2，故大试管中压强增大，水会通过长颈漏斗下端进入长颈漏斗，因而大试管中液面下降，长颈漏斗中液面上升。13.有人设计出一种在隔绝空气的条件下让钠与MgSO4溶液反应的方法以验证反应实质。实验时，往100mL大试管中先加40mL煤油，取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过长颈漏斗加入MgSO4溶液使煤油的液面至胶塞，并夹紧弹簧夹(如图)。仔细观察，回答下列问题：(1)如何从试剂瓶中取用金属钠？剩余的Na能否放回原试剂瓶？_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)写出钠与MgSO4溶液反应的化学方程式：_________________________________________________________________________________________________________。(3)钠处于试管中的_________________位置，有关钠反应的现象是_______________________________________________________________________________________。(4)大试管的溶液中出现的现象：_________________________________________________________________________________________________________________。(5)装置中液面的变化：大试管内____________(填“上升”“下降”或“不变”，下同)；长颈漏斗内____________。答案(1)用镊子从试剂瓶中取一块金属钠，用滤纸吸干表面上的煤油，用小刀在玻璃片上切米粒大小的钠做实验用，剩余的钠要放回原试剂瓶(2)2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑、2NaOH＋MgSO4=Mg(OH)2↓＋Na2SO4[或2Na＋MgSO4＋2H2O=Mg(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑](3)MgSO4溶液与煤油的分界面处有气泡生成，钠熔化成小球且在煤油和MgSO4溶液界面处上下跳动，最终完全消失(4)下层溶液出现白色絮状沉淀(5)下降上升解析(1)钠为化学危险品，需用镊子从试剂瓶中取用，用不完的钠要放回原瓶。(2)钠与MgSO4溶液反应，钠先与水反应生成H2和NaOH，NaOH再与MgSO4反应，所以化学方程式为2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑、2NaOH＋MgSO4=Mg(OH)2↓＋Na2SO4或2Na＋MgSO4＋2H2O=Mg(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。(3)钠的密度大于煤油的密度且和煤油不反应，钠在煤油中逐渐下沉；钠的密度小于水的密度，钠浮在水面上，钠与水反应为放热反应，钠的熔点较低，钠在水中会熔成小球；钠和水反应生成H2和NaOH，生成的氢气使钠在煤油和MgSO4溶液界面处上下跳动，最终完全消失。(4)NaOH与MgSO4反应生成白色的Mg(OH)2沉淀。(5)该反应生成氢气，大试管内气体压强增大，大于外界大气压，导致大试管内溶液液面下降，将试管内溶液压入长颈漏斗中，长颈漏斗中液面逐渐上升。14.为测定金属钠样品(表面有Na2O)中钠单质的质量分数，设计了如下实验(反应装置如图所示)：①称量A、B的总质量；②称取一定质量的钠样品；③将钠样品投入锥形瓶中，迅速塞紧带U形干燥管(内含无水CaCl2干燥剂)的橡皮塞。有关数据是：称取的金属钠样品质量为ag，A、B反应前总质量为bg，反应后A、B的总质量为cg。请根据题意回答下列问题：(1)A中钠和水反应过程中可看到钠熔成闪亮的小球，产生这一现象的原因是________________________________________________________________________。(2)用a、b、c表示的钠单质的质量分数为________。(3)若没有B装置，对实验结果分别有何影响？________(填“偏大”“偏小”或“不影响”)。答案(1)该反应放热，钠的熔点低(2)eq\f(23a＋b－c,a)×100%(3)偏大解析(1)钠和水反应过程中钠熔成闪亮的小球，说明该反应放热，且钠的熔点低。(2)由题意知：反应中产生的H2为(a＋b－c)g，根据化学方程式列比例式可求出反应的钠的质量，2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑2×232m(Na)a＋b－c可求出m(Na)＝23(a＋b－c)，故钠的质量分数为eq\f(23a＋b－c,a)×100%。(3)若无B装置，则氢气逸出时会带出部分水蒸气，故使测得的氢气增多，结果偏大。15.某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物，设计如图装置(夹持装置省略)。首先在U形管内加入少量煤油和几粒钠块，再从U形管高端加入水(含有酚酞)，赶出空气，一段时间后加热铜丝。根据反应中观察到的现象，回答下列问题：(1)金属钠的变化现象___________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)U形管中溶液的颜色________________________________________________，说明有__________生成。(3)铜丝的