3． 例題精講

例1　 下列關(guān)于鈉的說法不正確的是[　　 ]

A、金屬鈉和氧氣反應，條件不同，產(chǎn)物不同

B、鈉鉀合金通常狀況下呈液態(tài)，可作原子反應堆的導熱劑

C、鈉的化學活潑性很強，少量的鈉可保存在有機溶劑中

D、由于鈉比較活潑，所以它能從溶液中置換出金屬活動順序表中鈉后面的金屬

解析　 ，，A正確；B的說法是正確的，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，故應保存在密度小于鈉的有機溶劑中，，故C不正確；鹽溶液中的金屬陽離子周圍有一定數(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條件“有氣體放出”，而反應后“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三個選項中一只有放出，故溶液質(zhì)量是增加的。D選項中由于與反應生成的NaOH還能繼續(xù)與反應析出沉淀：，反應后溶液質(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，而題示反應有生成，在氮氣流中就不會被進一步氧化成。

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生成，作為保護氣，防止進一步被氧化為。

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

A、黃色固體混合物　　　　　　　　　　　　 B、硫與硫化鈉

C、過氧化鈉與硫化鈉　　　　　　　　　　　 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生成，而鈉又是過量的，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的化學式

(2)分別寫出有關(guān)反應的化學方程式，其中屬于氧化還原反應的，請標出電子轉(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)系進行物質(zhì)判斷的測試題，該題以第一步轉(zhuǎn)化“A→B”、“A→C”為突破口，即單質(zhì)與氧氣的反應因條件不同(點燃與常溫)而產(chǎn)物不同，根據(jù)目前所學，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)。

例6　 2.1g 和組成混合氣體與足量的充分反應后，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　 和與燃燒的化學方程式為：，；

、跟的反應分別為：，。

從4個化學方程式可以看出：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)小時后，U形管A、B兩處的液面會出現(xiàn)下列哪種情況(實驗裝置足以維持實驗期間小白鼠的生命活動，瓶口密封，忽略水蒸氣和溫度變化對實驗結(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用，試從反應物用量角度說明，在下列用途中選(A)蘇打，還是(B)小蘇打，并說明原因。

(1)做面條時防止面粉較長時間儲存變酸味，常加入適量的堿面，選用________，因為________。

(2)作為泡沫滅火器的藥品，選用________，因為________。

(3)用于洗滌餐具及實驗室的玻璃儀器等，選用________，因為________(提示：二者水溶液均顯堿性，且蘇打的堿性強)。

(4)治療胃酸過多時，選用________，因為________。

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

答案　 (1)A，因為中和等量的，比的用量少(質(zhì)量比為53∶84)。

(2)B，因為產(chǎn)生等量的時，比的用量少(質(zhì)量比為84∶106)，且產(chǎn)生的速率大。

(3)A，因為堿性強，洗滌效果好。

(4)B，因為適量中和部分胃酸，若用蘇打堿性太強，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，有氣體X逸出，X通過足量的溶液后體積縮小(同溫、同壓下測定)。若將原來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、無法肯定粉末里是否含有和模擬

解析　 與鹽酸反應產(chǎn)生氣體的物質(zhì)可能有、和，氣體X通過足量的溶液后體積縮小(而不是氣體全部消失)，說明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，說明混合物中一定有，但受熱分解會使混合物粉末質(zhì)量減少，而實際剩余固體的質(zhì)量都增加了，原因只能是發(fā)生了反應：。綜上分析，混合物中有、、，無法確定混合物中是否有和。模擬

答案　 A、D

5．焰色反應操作的注意事項有哪些？

答案：(1)所用火焰本身的顏色要淺，以免干擾觀察．

(2)蘸取待測物的金屬絲本身在火焰上灼燒時應無顏色，同時熔點要高，不易被氧化．用鉑絲效果最好，也可用鐵絲、鎳絲、鎢絲等來代替鉑絲．但不能用銅絲，因為它在灼燒時有綠色火焰產(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色，以除去能起焰色反應的少量雜質(zhì)．

(4)觀察鉀的焰色時，要透過藍色的鈷玻璃片，因為鉀中常混有鈉的化合物雜質(zhì)，藍色鈷玻璃可以濾去黃色火焰，以看清鉀的紫色火焰．

4．實驗室中做固體受熱生成氣體反應的實驗注意事項有哪些?

答案：實驗室固體受熱生成氣體的裝置都可用制O₂裝置．注意事項：①試管應夾持在其中上部(或離管口1/3處)；②試管口應略向下傾斜，因為實驗室中的藥品不是很干燥，加熱時有水生成，或固體反應時生成水，若不略向下傾斜會使水倒流把試管炸裂；③受熱時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?

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

2．萬一被鈉灼傷了皮膚，應該怎么辦?

答案：萬一被鈉灼傷了皮膚，應先用稀醋酸洗滌，然后再涂上3%-5%的硼酸溶液．情況嚴重者速到醫(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，因為它們與水反應劇烈，且產(chǎn)生易燃氣體H₂，易導致爆炸發(fā)生；也不能用CO₂滅火，因為Na、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)實驗步驟

圖2-10

(2)反應原理

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：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)實驗現(xiàn)象和結(jié)論

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

(1)實驗過程

①用一干燥大試管，裝入NaHCO₃粉末．(大約占試管容積1/6)

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

③大試管上的導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當試管中產(chǎn)生氣體減少時，先把導管從澄清石灰水中拿出來，再熄滅酒精燈

(2)反應原理

2NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O↑+CO₂↑

(3)注意事項

①裝藥品時，應將藥品傾斜地鋪在試管底部，以便于受熱．

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

③當試管中產(chǎn)生氣體減少時，若停止實驗，應先將導氣管從石灰水中取出來，再撤去酒精燈停止加熱，否則，會使石灰水倒吸而引起試管炸裂．

(4)實驗現(xiàn)象

澄清石灰水變渾濁，大試管內(nèi)壁有水生成．

(5)實驗結(jié)論

NaHCO₃受熱易發(fā)生分解反應．

4．鈉和氧氣的反應

(1)實驗過程：①②③④⑤⑥⑦

鈉與氧氣的反應

圖2-9

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

(3)注意事項

①玻璃管中裝的鈉不能太大，太大反應太劇烈，會將玻璃管炸裂．

②反應開始時，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在取鈉時要將其表面的氧化物用小刀除去，用純鈉進行實驗．因為表面被氧化的鈉在受熱熔化后，鈉表面會有一層黑色而影響實驗現(xiàn)象的觀察．

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

⑤盛Na₂O₂的小試管要干燥．

(4)實驗現(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燃的氣體．

(5)實驗結(jié)論

鈉熔點低，與O₂加熱反應生成Na₂O₂，Na₂O₂遇水生成O₂．

3．收集并檢驗鈉與水反應放出的氣體

(1)實驗過程：①②③④⑤

收集并檢驗Na與水反應生成的氣體

圖2-8

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

(3)注意事項

①試管內(nèi)要裝滿水，不要留有氣泡，以防點燃時發(fā)生爆炸．

②鈉不要太大，用刺有小孔的鋁箔包�。�包裹時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，應待鈉反應完畢后再取試管，以避免在取試管時，皮膚蘸上鈉而灼傷．

④試管從取出到移近火焰過程中要始終倒立，點燃時可將試管微微傾斜．

(4)實驗現(xiàn)象：試管內(nèi)氣體被點燃發(fā)出尖銳的爆鳴聲．

(5)實驗結(jié)論：鈉與水反應劇烈，生成堿放出氫氣．