3． 例題精講

例1　 下列關(guān)于鈉的說(shuō)法不正確的是[　　 ]

A、金屬鈉和氧氣反應(yīng)，條件不同，產(chǎn)物不同

B、鈉鉀合金通常狀況下呈液態(tài)，可作原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑

C、鈉的化學(xué)活潑性很強(qiáng)，少量的鈉可保存在有機(jī)溶劑中

D、由于鈉比較活潑，所以它能從溶液中置換出金屬活動(dòng)順序表中鈉后面的金屬

解析　 ，，A正確；B的說(shuō)法是正確的，這是鈉的重要用途之一；鈉的保存原則是將鈉與空氣和水隔絕，故應(yīng)保存在密度小于鈉的有機(jī)溶劑中，，故C不正確；鹽溶液中的金屬陽(yáng)離子周圍有一定數(shù)目的水分子包圍著，不能和鈉直接接觸，另外，鈉跟水反應(yīng)速率很快，故不能從鹽溶液中置換出金屬。

答案　 C、D

例2 　將少量金屬鈉分別投入下列物質(zhì)的水溶液中，有氣體放出，且溶液質(zhì)量減輕的是[　　 ]

A、　　　　 B、　　　　　 C、 D、

解析　 少量鈉投入上述四種物質(zhì)的水溶液中，均有產(chǎn)生，故都滿足題目的第一個(gè)條件“有氣體放出”，而反應(yīng)后“溶液質(zhì)量減輕”是指投入的金屬鈉的質(zhì)量小于脫離溶液的物質(zhì)的質(zhì)量。在A、B、C三個(gè)選項(xiàng)中一只有放出，故溶液質(zhì)量是增加的。D選項(xiàng)中由于與反應(yīng)生成的NaOH還能繼續(xù)與反應(yīng)析出沉淀：，反應(yīng)后溶液質(zhì)量減輕。

答案　 D

例3　 用金屬鈉制取通常采用下法：，試說(shuō)明不采用鈉在氧氣中燃燒而用此法制取的原因：

解析　 鈉在氧氣中燃燒將生成，而題示反應(yīng)有生成，在氮?dú)饬髦?sub>就不會(huì)被進(jìn)一步氧化成。

答案　 鈉在氧氣中燃燒將得到，利用題給方法制得氧化鈉同時(shí)生成，作為保護(hù)氣，防止進(jìn)一步被氧化為。

例4　 將4.6 g鈉與1.6g硫粉迅速混合起來(lái)，并放在石棉網(wǎng)上加熱，反應(yīng)后生成的固體是[　　 ]

A、黃色固體混合物　　　　　　　　　　　　 B、硫與硫化鈉

C、過(guò)氧化鈉與硫化鈉　　　　　　　　　　　 D、氧化鈉與硫化鈉

解析　 在加熱條件下，鈉既能與硫化合生成，也能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成，而鈉又是過(guò)量的，所以除生成外還有生成。

答案　 A、C

例5　 A、B、C、D、E五種物質(zhì)都含有同一元素，它們按下圖所示關(guān)系相互轉(zhuǎn)化，已知A為單質(zhì)。

(1)寫出A-E的化學(xué)式

(2)分別寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式，其中屬于氧化還原反應(yīng)的，請(qǐng)標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目

①A→B：________　　　　 ②A→C：________　　　　 ③A→D：________

④C→D：________　　　　 ⑤C→E：________　　　　 ⑥D(zhuǎn)→E：________

解析　 本題屬于根據(jù)圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系進(jìn)行物質(zhì)判斷的測(cè)試題，該題以第一步轉(zhuǎn)化“A→B”、“A→C”為突破口，即單質(zhì)與氧氣的反應(yīng)因條件不同(點(diǎn)燃與常溫)而產(chǎn)物不同，根據(jù)目前所學(xué)，很容易想到金屬鈉，由此推出B為，C為。然后順其性質(zhì)往下推，由框圖可知A、B、C 3種物質(zhì)均可轉(zhuǎn)化為D，不難判斷D為。最后根據(jù)B、C、D在一定條件下都能轉(zhuǎn)化為E，推出E為。

答案　 (1) 、、、、

　　 (2)①，　　　　　　　　 ②，

③，　　 ④，

⑤，

⑥(非氧化還原反應(yīng))。

例6　 2.1g 和組成混合氣體與足量的充分反應(yīng)后，立即通入足量的固體中，固體質(zhì)量增加[　　 ]

A、2.1g　　　 B、3.6 g　　　 C、7.2 g　　　　 D、不可確定

解析　 和與燃燒的化學(xué)方程式為：，；

、跟的反應(yīng)分別為：，。

從4個(gè)化學(xué)方程式可以看出：增加的質(zhì)量恰好為和混合氣體的質(zhì)量，即。

答案　 A

例7　 根據(jù)圖示回答，經(jīng)數(shù)小時(shí)后，U形管A、B兩處的液面會(huì)出現(xiàn)下列哪種情況(實(shí)驗(yàn)裝置足以維持實(shí)驗(yàn)期間小白鼠的生命活動(dòng)，瓶口密封，忽略水蒸氣和溫度變化對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響) [　　 ]

A、A處上升，B處下降　　　　　　　　 B、A、B兩處都下降

C、A處下降，B處上升　　　　　　　　 D、A、B兩處都不變

解析　 小白鼠吸收，呼出，呼出的被溶液吸收，導(dǎo)致內(nèi)壓減小，故A處下降、B處上升。

答案　 C

例8　 蘇打和小蘇打有著廣泛應(yīng)用，試從反應(yīng)物用量角度說(shuō)明，在下列用途中選(A)蘇打，還是(B)小蘇打，并說(shuō)明原因。

(1)做面條時(shí)防止面粉較長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存變酸味，常加入適量的堿面，選用________，因?yàn)開(kāi)_______。

(2)作為泡沫滅火器的藥品，選用________，因?yàn)開(kāi)_______。

(3)用于洗滌餐具及實(shí)驗(yàn)室的玻璃儀器等，選用________，因?yàn)開(kāi)_______(提示：二者水溶液均顯堿性，且蘇打的堿性強(qiáng))。

(4)治療胃酸過(guò)多時(shí)，選用________，因?yàn)開(kāi)_______。

解析　 本題緊扣本節(jié)重點(diǎn)，純堿和小蘇打性質(zhì)聯(lián)系用途，由課本演示實(shí)驗(yàn)可知：，，等量酸耗蘇打的質(zhì)量相對(duì)小；產(chǎn)生等量時(shí)耗小蘇打少；而做洗滌劑和中和胃酸均利用其堿性，前者當(dāng)然堿性強(qiáng)，洗滌效果好，但堿性太強(qiáng)不利于健康。

答案　 (1)A，因?yàn)橹泻偷攘康?sub>，比的用量少(質(zhì)量比為53∶84)。

(2)B，因?yàn)楫a(chǎn)生等量的時(shí)，比的用量少(質(zhì)量比為84∶106)，且產(chǎn)生的速率大。

(3)A，因?yàn)?sub>堿性強(qiáng)，洗滌效果好。

(4)B，因?yàn)檫m量中和部分胃酸，若用蘇打堿性太強(qiáng)，有腐蝕性，不利于人的健康。

例9 　某干燥粉末可能由、、、、中的一種或幾種組成。將該粉末與足量的鹽酸反應(yīng)，有氣體X逸出，X通過(guò)足量的溶液后體積縮小(同溫、同壓下測(cè)定)。若將原來(lái)混合粉末在空氣中用酒精燈加熱，也有氣體放出，且剩余固體的質(zhì)量大于原混合粉末的質(zhì)量，下列判斷正確的是[　　 ]

A、粉末中一定有，，

B、粉末中一定不含有和模擬sss

C、粉末中一定不含有和模擬

D、無(wú)法肯定粉末里是否含有和模擬

解析　 與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體的物質(zhì)可能有、和，氣體X通過(guò)足量的溶液后體積縮小(而不是氣體全部消失)，說(shuō)明X由和組成，原粉末中、和至少有一種一定存在。將原混合粉末加熱，有氣體放出，說(shuō)明混合物中一定有，但受熱分解會(huì)使混合物粉末質(zhì)量減少，而實(shí)際剩余固體的質(zhì)量都增加了，原因只能是發(fā)生了反應(yīng)：。綜上分析，混合物中有、、，無(wú)法確定混合物中是否有和。模擬

答案　 A、D

5．焰色反應(yīng)操作的注意事項(xiàng)有哪些？

答案：(1)所用火焰本身的顏色要淺，以免干擾觀察．

(2)蘸取待測(cè)物的金屬絲本身在火焰上灼燒時(shí)應(yīng)無(wú)顏色，同時(shí)熔點(diǎn)要高，不易被氧化．用鉑絲效果最好，也可用鐵絲、鎳絲、鎢絲等來(lái)代替鉑絲．但不能用銅絲，因?yàn)樗�在灼燒時(shí)有綠色火焰產(chǎn)生．

(3)金屬絲在使用前要用稀鹽酸將其表面的氧化物洗凈，然后在火焰上灼燒至無(wú)色，以除去能起焰色反應(yīng)的少量雜質(zhì)．

(4)觀察鉀的焰色時(shí)，要透過(guò)藍(lán)色的鈷玻璃片，因?yàn)殁浿谐；煊锈c的化合物雜質(zhì)，藍(lán)色鈷玻璃可以濾去黃色火焰，以看清鉀的紫色火焰．

4．實(shí)驗(yàn)室中做固體受熱生成氣體反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)有哪些?

答案：實(shí)驗(yàn)室固體受熱生成氣體的裝置都可用制O₂裝置．注意事項(xiàng)：①試管應(yīng)夾持在其中上部(或離管口1/3處)；②試管口應(yīng)略向下傾斜，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室中的藥品不是很干燥，加熱時(shí)有水生成，或固體反應(yīng)時(shí)生成水，若不略向下傾斜會(huì)使水倒流把試管炸裂；③受熱時(shí)先均勻加熱試管底部，然后固定在藥品集中的部位加熱．

3．用稀鹽酸與Na₂CO₃還是NaHCO₃制作的滅火器滅火效果好，有哪些優(yōu)點(diǎn)?

答案：用稀鹽酸與NaHCO₃制作的滅火器滅火效果好．優(yōu)點(diǎn)有二：①產(chǎn)生氣體速度快，②產(chǎn)生氣體CO₂多．

2．萬(wàn)一被鈉灼傷了皮膚，應(yīng)該怎么辦?

答案：萬(wàn)一被鈉灼傷了皮膚，應(yīng)先用稀醋酸洗滌，然后再涂上3%-5%的硼酸溶液．情況嚴(yán)重者速到醫(yī)院燒傷科救治．

1．若鈉、鉀等堿金屬在空氣中失火，可否用水或CO₂滅火，為什么?用什么滅火效果好?

答案：鈉、鉀等堿金屬失火不能用水滅火，因?yàn)樗鼈兣c水反應(yīng)劇烈，且產(chǎn)生易燃?xì)怏wH₂，易導(dǎo)致爆炸發(fā)生；也不能用CO₂滅火，因?yàn)镹a、K有還原性，能奪去CO₂中的氧繼續(xù)燃燒．

鈉、鉀失火可用沙土、抹布撲滅或蓋滅．

(1)實(shí)驗(yàn)步驟

圖2-10

(2)反應(yīng)原理

Na₂CO₃+2HCl＝2NaCl+H₂O+CO₂↑或CO+2H⁺＝H₂O+CO₂↑

NaHCO₃+HCl＝NaCl+H₂O+CO₂↑或HCO+H+H₂O+CO₂↑

(3)注意事項(xiàng)：使用的鹽酸濃度不能太大，否則生成的氣泡太多太迅速而溢出試管．

(4)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論

兩者都與鹽酸反應(yīng)生成使澄清石灰水變渾濁的氣體，但NaHCO₃與鹽酸反應(yīng)更劇烈．

(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程

①用一干燥大試管，裝入NaHCO₃粉末．(大約占試管容積1/6)

②將大試管用帶導(dǎo)氣管的單孔塞塞緊．并將大試管固定在鐵架臺(tái)上，且試管口稍向下傾斜．

③大試管上的導(dǎo)氣管另一端插入到盛有澄清石灰水的試管中．

④用酒精燈加熱，先均勻受熱，然后固定在藥品多的部位加熱．

⑤當(dāng)試管中產(chǎn)生氣體減少時(shí)，先把導(dǎo)管從澄清石灰水中拿出來(lái)，再熄滅酒精燈

(2)反應(yīng)原理

2NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O↑+CO₂↑

(3)注意事項(xiàng)

①裝藥品時(shí)，應(yīng)將藥品傾斜地鋪在試管底部，以便于受熱．

②固定大試管時(shí)，應(yīng)夾在其中上部(離管口1/3處)且要使試管口略向下傾斜．防止反應(yīng)生成的水冷卻回流而將試管炸裂．

③當(dāng)試管中產(chǎn)生氣體減少時(shí)，若停止實(shí)驗(yàn)，應(yīng)先將導(dǎo)氣管從石灰水中取出來(lái)，再撤去酒精燈停止加熱，否則，會(huì)使石灰水倒吸而引起試管炸裂．

(4)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

澄清石灰水變渾濁，大試管內(nèi)壁有水生成．

(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論

NaHCO₃受熱易發(fā)生分解反應(yīng)．

4．鈉和氧氣的反應(yīng)

(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程：①②③④⑤⑥⑦

鈉與氧氣的反應(yīng)

圖2-9

(2)反應(yīng)原理：2Na+O₂Na₂O₂，2Na₂O₂+2H₂O＝4NaOH+O₂↑

(3)注意事項(xiàng)

①玻璃管中裝的鈉不能太大，太大反應(yīng)太劇烈，會(huì)將玻璃管炸裂．

②反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，即鈉熔成小球后要稍稍傾斜玻璃管，但是角度不能太大，以防止鈉從玻璃管中脫出．并能保證空氣疏通從而觀察到明顯現(xiàn)象．

③在取鈉時(shí)要將其表面的氧化物用小刀除去，用純鈉進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．因?yàn)楸砻姹谎趸�的鈉在受熱熔化后，鈉表面會(huì)有一層黑色而影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察．

④加熱時(shí)間不能太長(zhǎng)，否則鈉與O₂迅速反應(yīng)、燃燒起來(lái)，現(xiàn)象就不是很明顯了．

⑤盛Na₂O₂的小試管要干燥．

(4)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

鈉熔成小球，先變成白色后變成淡黃色固體，淡黃色固體遇水放出使帶火星木條復(fù)燃的氣體．

(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論

鈉熔點(diǎn)低，與O₂加熱反應(yīng)生成Na₂O₂，Na₂O₂遇水生成O₂．

3．收集并檢驗(yàn)鈉與水反應(yīng)放出的氣體

(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程：①②③④⑤

收集并檢驗(yàn)Na與水反應(yīng)生成的氣體

圖2-8

(2)反應(yīng)原理：2Na+2H₂O＝2NaOH+H₂↑，2H₂+O₂2H₂O．

(3)注意事項(xiàng)

①試管內(nèi)要裝滿水，不要留有氣泡，以防點(diǎn)燃時(shí)發(fā)生爆炸．

②鈉不要太大，用刺有小孔的鋁箔包住．包裹時(shí)不要用手觸摸金屬鈉．

③試管中氣體集滿后，不要急于從水中取出試管，應(yīng)待鈉反應(yīng)完畢后再取試管，以避免在取試管時(shí)，皮膚蘸上鈉而灼傷．

④試管從取出到移近火焰過(guò)程中要始終倒立，點(diǎn)燃時(shí)可將試管微微傾斜．

(4)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：試管內(nèi)氣體被點(diǎn)燃發(fā)出尖銳的爆鳴聲．

(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：鈉與水反應(yīng)劇烈，生成堿放出氫氣．