题目内容
15.钠的化学性质非常活泼,直到1807年才由英国化学家戴维通过电解氢氧化钠得到单质金属钠,实验室通常将金属钠保存在煤油或液体石蜡中,但仍会发生缓慢氧化.请回答下列问题:(1)写出金属钠发生缓慢氧化反应的化学方程式4Na+O2=2Na2O;
(2)探究金属钠与水反应时,发现有气体生成,收集气体并点燃,有明显爆鸣声,向反应后溶液中滴加酚酞试剂,溶液呈红色,由此推断,钠与水反应的化学方程式为2H2O+2Na=2NaOH+H2↑;
(3)根据金属活动性顺序推测:金属钠放入硫酸铜溶液后,溶液底部会出现金属铜的红色沉积物,经实验实证,实际观察到的是蓝色沉淀,产生蓝色沉淀的原因是2H2O+2Na=2NaOH+H2↑,2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4(用化学方程式解释)
分析 (1)根据钠和氧气反应生成氧化钠进行分析;
(2)根据钠和水反应生成氢氧化钠和氢气进行分析;
(3)根据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氢氧化铜和硫酸钠进行分析.
解答 解:(1)钠和氧气反应生成氧化钠,化学方程式为:4Na+O2=2Na2O;
(2)钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,化学方程式为:2H2O+2Na=2NaOH+H2↑;
(3)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氢氧化铜和硫酸钠,化学方程式为:2H2O+2Na=2NaOH+H2↑,2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4.
故答案为:(1)4Na+O2=2Na2O;
(2)2H2O+2Na=2NaOH+H2↑;
(3)2H2O+2Na=2NaOH+H2↑,2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4.
点评 在解此类题时,首先分析应用的原理,然后找出反应物、生成物,最后结合方程式的书写规则书写方程式.
练习册系列答案
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6.将一小块银白色的金属钠放置在空气中会发生下列变化:
钠(Na)$\stackrel{O_{2}}{→}$ 钠的氧化物 $\stackrel{H_{2}O}{→}$ 氢氧化钠溶液 $\stackrel{CO_{2}}{→}$ 白色固体
【提出问题】:常温下钠与氧气反应,产物有哪些?
【查阅资料】:钠的氧化物,除氧化钠(Na2O)外还有过氧化钠(Na2O2),氧化钠与过氧化钠都能与水发生反应,方程式如下:Na2O+H2O═2NaOH; 2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑
【作出猜想】:常温下钠与氧气反应的产物.
猜想1:Na2O 猜想2:Na2O2 猜想3:Na2O和Na2O2
【实验探究一】:
【继续探究】:钠在空气中放置一段时间得到白色固体的成分
【作出猜想】猜想一:Na2CO3猜想二:Na2CO3和NaOH
【实验探究二】:
【实验反思】
(1)类比氧化铁与盐酸的反应,写出氧化钠与盐酸反应的化学方程式Na2O+2HCl=2NaCl+H2O.
(2)过氧化钠也能与盐酸反应,方程式为:2Na2O2+4HCl═4NaCl+2H2O+X,X的化学式为O2.
(3)能与酸反应只生成盐和水的氧化物称为碱性氧化物,请判断Na2O2不是碱性氧化物(填“是”或“不是”).
钠(Na)$\stackrel{O_{2}}{→}$ 钠的氧化物 $\stackrel{H_{2}O}{→}$ 氢氧化钠溶液 $\stackrel{CO_{2}}{→}$ 白色固体
【提出问题】:常温下钠与氧气反应,产物有哪些?
【查阅资料】:钠的氧化物,除氧化钠(Na2O)外还有过氧化钠(Na2O2),氧化钠与过氧化钠都能与水发生反应,方程式如下:Na2O+H2O═2NaOH; 2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑
【作出猜想】:常温下钠与氧气反应的产物.
猜想1:Na2O 猜想2:Na2O2 猜想3:Na2O和Na2O2
【实验探究一】:
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取少量钠的氧化物加入足量蒸馏水 | 无气泡生成 | 猜想1正确 |
【作出猜想】猜想一:Na2CO3猜想二:Na2CO3和NaOH
【实验探究二】:
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 1、取少量白色固体加入足量CaCl2溶液. | 产生白色沉淀 | 白色固体成分为Na2CO3和NaOH |
| 2、过滤、取少量滤液加入 无色酚酞试液 | 试液变红 |
(1)类比氧化铁与盐酸的反应,写出氧化钠与盐酸反应的化学方程式Na2O+2HCl=2NaCl+H2O.
(2)过氧化钠也能与盐酸反应,方程式为:2Na2O2+4HCl═4NaCl+2H2O+X,X的化学式为O2.
(3)能与酸反应只生成盐和水的氧化物称为碱性氧化物,请判断Na2O2不是碱性氧化物(填“是”或“不是”).
10.类推是学习化学的一种重要方法,但不恰当的类推又可能得出错误结论.以下类推正确的是( )
| A. | 原子和分子均是微观粒子,在化学变化中原子不能再分,则分子也不能再分 | |
| B. | 碱能跟非金属氧化物反应,则碱溶液一定能吸收二氧化碳、二氧化硫和一氧化碳气体 | |
| C. | 中和反应是酸和碱作用生成盐和水,则生成盐和水的反应不一定是中和反应 | |
| D. | 碳酸盐能与酸反应产生CO2,则与酸反应产生CO2的物质中一定含有CO32- |
20.下列过程属于化学变化的是( )
| A. | 甲烷燃烧 | B. | 干冰升华 | C. | 汽油挥发 | D. | 西瓜榨汁 |
7.
已知:2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑.如图表示一定质量的KClO3和MnO2固体混合物受热过程中,某变量随时间的变化趋势,纵坐标表示的是( )
| A. | 固体中氧元素的质量 | B. | 生成氧气的质量 | ||
| C. | 固体中二氧化锰的质量 | D. | 固体中钾元素的质量分数 |
4.下列推理或说法中,正确的是( )
①饱和溶液不能继续溶解某种溶质,则饱和溶液也不能继续溶解其他溶质;②Na2MoO4中钼(Mo)元素的化合价是+6价;③盐是由金属离子和酸根离子组成,NH4NO3中没有金属离子,不属于盐;④化学变化中,原子的种类和个数不变;⑤带电的微粒都称为离子;⑥NaOH溶液中的OH-能与酸反应,则KOH溶液中的OH-也能与酸反应.
①饱和溶液不能继续溶解某种溶质,则饱和溶液也不能继续溶解其他溶质;②Na2MoO4中钼(Mo)元素的化合价是+6价;③盐是由金属离子和酸根离子组成,NH4NO3中没有金属离子,不属于盐;④化学变化中,原子的种类和个数不变;⑤带电的微粒都称为离子;⑥NaOH溶液中的OH-能与酸反应,则KOH溶液中的OH-也能与酸反应.
| A. | ①②④ | B. | ②④⑥ | C. | ①③⑤ | D. | ③⑤⑥ |
5.实验室开放日,化学小组的同学来到实验室,对酸的性质很感兴趣,向老师提出研究硝酸的性质,老师高兴答应并带领同学们进行了硝酸性质的实验探究.
【实验设计】
(1)将石蕊试液滴入稀硝酸中,预计石蕊试液由紫色变红色;
(2)将Zn片投入稀硝酸中,预计将产生氢气.
【实验验证】同学们按上述设计做了实验,却发现石蕊变色后一会儿即褪去,Zn片投入稀HNO3后,溶液中冒出气泡,产生无色气体A,在试管口气体A变成红棕色有刺激性气味的气体B.
【提出问题】
(1)石蕊试液变色后为何会褪色?
(2)上述产生的无色气体是什么?硝酸具有哪些特性?
【查阅资料】看到如此异常的现象,在老师的指导下,同学们上网查到了下列资料:
(1)硝酸可与Zn、Cu等多种金属反应生成相应的硝酸盐,但不生成H2.
(2)含氮元素的某些气态物质的物理性质
【猜想与分析】
(1)小明同学认为石蕊变色后又褪色的原因是由于试管不干净,含有其他杂质造成的,要证明小明的观点,应进行的操作是取少量稀HNO3于干净的试管中,滴入石蕊试液.观察实验现象(或用干净的试管重复上述实验)
(2)大家一致认同了红棕色气体B是NO2,但对于无色气体A及变化的原因有不同的看法:
①小丽同学认为A是NH3,但遭到了大家的一致反对,原因是NH3极易溶于水,大多数气体会溶解在稀HNO3中.且在常温下NH3不易被氧化成NO2;
②小强同学认为A的N2,也遭到大家的一致反对,原因是N2的化学性质比较稳定,常温下,N2在空气中不能氧化成NO2;
③经讨论,最终大家获得了A是NO,NO在试管口遇氧气生成NO2的共识.
【实验探究】小红同学对硝酸与Cu反应很感兴趣,便取了一小块Cu片投入稀HNO3中,发现Cu片溶解,也出现了上述Zn与稀HNO3反应的类似现象,确认生成了NO,并在老师的帮助下,测出恰好反应的Cu和HNO3的质量比为8:21,由此获得了Cu与稀HNO3的反应化学方程式3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O.
【交流与反思】根据探究结果,请你解释稀HCl跟Cu不反应而稀HNO3却能跟Cu反应的原因铜不与稀HCl发生置换反应,是因为铜的金属活动性弱于氢.而稀HNO3具有强的氧化性,能与Cu发生氧化还原反应,生成NO等物质.
【实验设计】
(1)将石蕊试液滴入稀硝酸中,预计石蕊试液由紫色变红色;
(2)将Zn片投入稀硝酸中,预计将产生氢气.
【实验验证】同学们按上述设计做了实验,却发现石蕊变色后一会儿即褪去,Zn片投入稀HNO3后,溶液中冒出气泡,产生无色气体A,在试管口气体A变成红棕色有刺激性气味的气体B.
【提出问题】
(1)石蕊试液变色后为何会褪色?
(2)上述产生的无色气体是什么?硝酸具有哪些特性?
【查阅资料】看到如此异常的现象,在老师的指导下,同学们上网查到了下列资料:
(1)硝酸可与Zn、Cu等多种金属反应生成相应的硝酸盐,但不生成H2.
(2)含氮元素的某些气态物质的物理性质
| NH3 | N2 | NO | NO2 | |
| 颜色 | 无色 | 无色 | 无色 | 红棕色 |
| 溶解性 | 极易溶于水 | 不溶于水 | 不溶于水 | 可溶于水或硝酸 |
(1)小明同学认为石蕊变色后又褪色的原因是由于试管不干净,含有其他杂质造成的,要证明小明的观点,应进行的操作是取少量稀HNO3于干净的试管中,滴入石蕊试液.观察实验现象(或用干净的试管重复上述实验)
(2)大家一致认同了红棕色气体B是NO2,但对于无色气体A及变化的原因有不同的看法:
①小丽同学认为A是NH3,但遭到了大家的一致反对,原因是NH3极易溶于水,大多数气体会溶解在稀HNO3中.且在常温下NH3不易被氧化成NO2;
②小强同学认为A的N2,也遭到大家的一致反对,原因是N2的化学性质比较稳定,常温下,N2在空气中不能氧化成NO2;
③经讨论,最终大家获得了A是NO,NO在试管口遇氧气生成NO2的共识.
【实验探究】小红同学对硝酸与Cu反应很感兴趣,便取了一小块Cu片投入稀HNO3中,发现Cu片溶解,也出现了上述Zn与稀HNO3反应的类似现象,确认生成了NO,并在老师的帮助下,测出恰好反应的Cu和HNO3的质量比为8:21,由此获得了Cu与稀HNO3的反应化学方程式3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O.
【交流与反思】根据探究结果,请你解释稀HCl跟Cu不反应而稀HNO3却能跟Cu反应的原因铜不与稀HCl发生置换反应,是因为铜的金属活动性弱于氢.而稀HNO3具有强的氧化性,能与Cu发生氧化还原反应,生成NO等物质.