人教版 (2019)必修 第一册第一节 钠及其化合物当堂达标检测题

活泼的金属单质——钠

1．下列物质中，不能与金属钠反应的是(　　)

A．氯气 B．水

C．氧气 D．煤油

解析：选D　A项，Cl2与Na反应生成NaCl；B项，H2O与Na反应生成NaOH和H2；C项，O2与Na反应生成Na2O或Na2O2；D项，煤油与Na不反应。

2．下列说法中正确的是(　　)

A．钠在空气中燃烧生成白色固体

B．钠与水反应后的溶液可使酚酞先变红后褪色

C．钠的化学性质比较活泼，少量的钠可以保存在煤油或石蜡油中

D．当钠与硫酸铜溶液反应时，有大量红色固体铜出现

解析：选C　钠在空气中燃烧生成淡黄色固体过氧化钠，故A错误；钠与水反应后的溶液，为NaOH溶液，可使酚酞变红，故B错误；钠的化学性质比较活泼少量的钠可以保存在煤油或石蜡油中，防止钠与空气中的氧气和水反应，故C正确；当钠与硫酸铜溶液反应时，钠先和溶液中的水反应生成NaOH，生成的NaOH溶液与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，故D错误。

3．将等质量的钠、铁分别投入过量的盐酸中，下列说法正确的是(　　)

A．钠与盐酸反应更剧烈，产生的气体更多

B．铁与盐酸反应产生的气体比钠多

C．铁与盐酸的反应生成氯化铁

D．反应结束时产生的气体一样多

解析：选A　钠、铁均能与盐酸反应置换出氢气，依据反应原理可知，等质量的钠、铁分别投入过量的盐酸中，失去的电子总数越多，产生的氢气越多；金属越活泼，反应速率越快。据此可得下列结论：钠与盐酸反应更剧烈，产生的气体比铁多。

4．将一小块金属钠长期露置于空气中发生一系列变化，最终产物是(　　)

A．NaOH B．Na2O

C．Na2O2 D．Na2CO3

解析：选D　Na的性质活泼，易与空气中的氧气反应生成Na2O，Na2O易与水反应生成NaOH，NaOH吸收空气中的水和CO2生成Na2CO3·10H2O，Na2CO3·10H2O风化脱水生成Na2CO3。

5．将适量钠投入下列溶液中，既能产生气体又能生成白色沉淀的是(　　)

A．硫酸铜溶液 B．稀硫酸

C．氯化钠溶液 D．氯化镁溶液

解析：选D　钠投入硫酸铜溶液中，钠首先与水反应生成氢氧化钠和氢气，然后氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，A错误；钠与稀硫酸反应，生成物为硫酸钠和氢气，有气体产生，无白色沉淀生成，B错误；钠不能与氯化钠反应，但能与溶液中的水反应，生成物为氢氧化钠和氢气，有气体产生，无白色沉淀生成，C错误；钠投入氯化镁溶液中，钠首先与水反应生成氢氧化钠和氢气，然后氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁白色沉淀，D正确。

6．下列关于钠与水反应的说法不正确的是(　　)

A．将小块钠投入滴有石蕊试液的水中，反应后溶液变蓝

B．将钠投入稀盐酸中，钠先与水反应，后与盐酸反应

C．钠投入水中会有大量氢气产生

D．钠投入滴有酚酞的水溶液中，烧杯中的溶液变红

解析：选B　钠与水反应生成氢氧化钠，溶液显碱性，所以将一小块钠投入滴有石蕊试液的水中，反应后溶液变蓝，A正确；钠与水、酸反应的实质是与氢离子反应，盐酸溶液中含有大量氢离子，所以将钠投入稀盐酸中，钠直接与盐酸反应，B错误；钠投入水中反应生成氢氧化钠和氢气，C正确；钠投入水中反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠是碱，能使酚酞溶液变红，D正确。

7．等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量氧气(常温)中充分反应，则下列说法正确的是(　　)

A．第一块钠失去电子多

B．两块钠失去电子一样多

C．第一块钠的反应产物质量小

D．两块钠的反应产物质量一样大

解析：选B　本题只涉及钠与氧气的反应。钠在氧气中加热生成过氧化钠，不加热则生成氧化钠，产物中的钠元素均显＋1价。钠与氧气反应随温度不同产物不同，等质量的钠被氧化时失去相同数目的电子，等质量的钠生成过氧化钠时结合的氧多，产物质量大。

8．某同学将金属钠露置于空气中，观察到下列现象：银白色变灰暗变白色出现液滴变为白色晶体变为白色粉末，根据钠及其化合物的性质分析，下列说法正确的是(　　)

A．①发生了氧化还原反应

B．①是因为生成了过氧化钠

C．③是因为碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液

D．④⑤只发生物理变化

解析：选A　钠露置在空气中由银白色变灰暗，是因为Na与O2反应生成了Na2O，Na2O与H2O反应生成白色固体NaOH，NaOH易潮解，吸收空气中的H2O形成NaOH溶液而出现液滴，同时吸收空气中的CO2，生成Na2CO3·10H2O，Na2CO3·10H2O逐渐风化最后变为Na2CO3粉末。其中①发生了氧化还原反应，A正确；Na只有在加热或点燃时才能生成Na2O2，B错误；③是因为NaOH潮解，C错误；④⑤中发生的反应有2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，Na2CO3＋10H2O===Na2CO3·10H2O及Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O，D错误。

9．钠(Na，sodium)是一种非常活泼的金属，观察法和实验法是研究物质性质的基本方法。

(1)该小组同学将金属钠投入CuSO4溶液中，得到蓝色絮状沉淀，写出反应的化学方程式：________________________。某同学在实验中观察到有少量黑色固体生成，请解释其原因________________________________________。

(2)实验小组研究Na与CO2的反应，装置、步骤和现象如下：

实验步骤和现象：

ⅰ.通入CO2至澄清石灰水变浑浊后，点燃酒精灯。

ⅱ.一段时间后，硬质玻璃管中有白色物质产生，管壁上有黑色物质出现。检验CO的试剂未见明显变化。

ⅲ.将硬质玻璃管中的固体溶于水，未见气泡产生；过滤，向滤液中加入过量BaCl2溶液，产生白色沉淀；再次过滤，滤液呈碱性；取白色沉淀加入盐酸，产生气体。

①步骤ⅰ的目的是________________；

②从氧化还原反应的角度，分析步骤ⅱ管壁上生成的黑色物质的成分________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

③写出硬质玻璃管内可能发生的反应方程式：________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)将金属钠投入CuSO4溶液中，钠先与水反应生成NaOH和氢气，NaOH再与CuSO4反应生成Cu(OH)2蓝色絮状沉淀，反应的化学方程式为CuSO4＋2Na＋2H2O===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑；在实验中观察到有少量黑色固体生成，原因是钠与水反应时放热，使部分氢氧化铜分解生成氧化铜。(2)①因钠容易和空气中的氧气、水等反应，所以步骤ⅰ中通入CO2至澄清石灰水变浑浊后，再点燃酒精灯的目的是排除实验过程中氧气、水等的干扰；②根据氧化还原反应的原理，金属钠在反应中做还原剂，CO2做氧化剂，其还原产物是黑色固体物质且没有检测到CO，可确定黑色物质是碳；③硬质玻璃管中的固体溶于水无气泡产生，说明钠全部参加了反应，在滤液中加入过量的BaCl2溶液，产生白色沉淀，加入盐酸，产生气体，说明硬质玻璃管中的固体含有Na2CO3，再次过滤后滤液呈碱性，说明硬质玻璃管中的固体含有Na2O，综上可确定硬质玻璃管中发生的反应为4Na＋CO22Na2O＋C、Na2O＋CO2===Na2CO3。

答案：(1)CuSO4＋2Na＋2H2O===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑　钠与水反应放热，使部分氢氧化铜分解生成氧化铜　(2)①排除氧气、水等的干扰　②金属钠在反应中做还原剂，CO2做氧化剂，其还原产物是黑色固体物质且没有检测到CO，可确定黑色物质是碳　③4Na＋CO22Na2O＋C、Na2O＋CO2===Na2CO3

10．某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物，设计了下图装置(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形管左端加入水(含有酚酞)，赶出空气，然后点燃酒精灯加热铜丝。

根据反应中观察到的现象，回答下列问题：

(1)金属钠的变化现象是______________________，反应的化学方程式：________________________________________________________________________。

(2)U形管中溶液的颜色为________，说明有________生成。

(3)铜丝的变化现象是________________________，反应的化学方程式是________________________________________________________________________。

解析：(1)钠的熔点低，反应过程中熔成小球，钠的密度小于水的，大于煤油的，反应时在水和煤油界面处上下跳动，逐渐变小直至消失；(2)钠和水反应生成氢氧化钠溶液显碱性，所以从右到左逐渐由无色变为红色；(3)生成的氢气通过表面有氧化铜的铜丝，氢气会和氧化铜反应生成铜和水，发生反应：CuO＋H2Cu＋H2O，反应现象由黑色变为红色，说明钠和水反应生成氢气。

答案：(1)钠块熔成小球，在水和煤油的界面处上下跳动，逐渐变小直至消失　2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑　(2)从右到左逐渐由无色变为红色　NaOH　(3)由黑色变为红色　CuO＋H2Cu＋H2O

11．在一坩埚中放一小块钠，加热至熔化时，用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4粉末与熔化的钠接触，瞬间产生耀眼的火花，同时有红色物质生成。据此判断下列说法中不正确的是(　　)

A．上述反应是化合反应

B．上述反应放出热量

C．上述反应中CuSO4表现了氧化性

D．加热且无水条件下，Na可以与CuSO4反应并生成Cu

解析：选A　根据实验现象可知，钠单质与硫酸铜固体反应有红色物质生成，该红色物质是Cu单质，所以该反应是置换反应，A项错误；反应中有耀眼的火花产生，说明反应放热，B项正确；Na与硫酸铜发生置换反应，Na做还原剂，硫酸铜做氧化剂，C项正确；根据以上分析可知，钠与硫酸铜可以在加热且无水条件下反应生成Cu，D项正确。

12．2.3 g纯净的金属钠在干燥的空气中被氧化后得到3.5 g固体，由此判断其产物(　　)

A．只有Na2O B．只有Na2O2

C．有Na2O和Na2O2 D．无法确定

解析：选C　若2.3 g钠全部生成Na2O，其质量为3.1 g；若2.3 g钠全部生成Na2O2，其质量为3.9 g。因为3.1 g<3.5 g<3.9 g，故氧化产物应为Na2O和Na2O2的混合物。

13．将4.6 g金属钠投入足量水中，得a g溶液；将4.8 g金属镁投入足量盐酸中，得b  g溶液，假设水的质量与盐酸的质量相等，则反应后两溶液的质量关系式为(　　)

A．a＝b B．a＞b

C．a＜b D．无法判断

解析：选A　溶液的质量等于金属和水或酸的质量之和减去放出H2的质量。

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑

46　　　　　　　　　　2

4.6 g                 0.2 g

a＝4.6  g＋m(H2O)－0.2＝4.4＋m(H2O)

Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑

24　　　　　　　　　2

4.8 g                0.4 g

b＝4.8＋m(HCl)－0.4＝4.4＋m(HCl)，因为m(H2O)＝m(HCl)，所以a＝b 。

14．现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2，可利用的装置如图所示。回答下列问题[已知Na2O2易与空气中CO2、H2O(g)反应]：

(1)装置Ⅳ中盛放的试剂是____________，其作用是

________________________________________________________________________。

(2)若规定气体的气流方向从左到右，则组合实验装置时各件仪器的正确连接顺序为(按从左到右顺序写明仪器的编号Ⅰ、Ⅱ……)________，各仪器接口的标号字母(a、b……)顺序是空气进入________，________接________，________接________，________接________。

(3)装置Ⅱ的作用是________________。

(4)操作中通空气和加热的顺序为____________。

解析：用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2，要避免生成的Na2O2与空气中的水分和二氧化碳发生反应，在制取过程中要除去这两种杂质，且要防止外界空气中的水分和二氧化碳倒吸进入装置。

(1)由上述分析可知，应该除去空气中的CO2，故Ⅳ中的试剂为氢氧化钠溶液。

(2)由上述分析可知，实验的顺序为除CO2→除水蒸气→与钠反应→避免CO2、水蒸气进入反应装置，故装置顺序为Ⅳ→Ⅲ→Ⅰ→Ⅱ，接口顺序为hgfeabc或hgfebac。

(3)装置Ⅱ的作用是避免空气中的CO2、水蒸气进入反应装置Ⅰ。

(4)为防止Na2O2与CO2、水蒸气反应，应先排尽空气，再加热金属钠。

答案：(1)氢氧化钠溶液　吸收导入空气中的二氧化碳

(2)Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ　h　g　f　e　a(或b)

b(或a)　c

(3)防止空气中的水分和二氧化碳进入装置Ⅰ

(4)先通一段时间的空气，再加热Ⅰ装置

15．某位教师设计了钠与硫酸铜溶液反应实验装置(如图，夹持装置省略)。

①注射器针头　②止水夹　③短导管　④细铜丝　⑤⑦直通管　⑥⑫直角导管　⑧⑨⑩单孔橡皮塞　⑪乳胶管

实验前将装置中的直角导管(序号为⑫)的上端要和直通管⑤的上端高度相当；同时止水夹要夹在导气管的乳胶管上，避免逸出气体。

实验操作如下：

(1)向直通管⑤中注满硫酸铜溶液，然后小心且迅速地用带有金属钠(置于细铜丝上)和导气管的橡胶塞塞紧试管。可观察到：

a．钠与硫酸铜溶液剧烈反应有无色气体产生，该气体为____________，直通管⑤液面逐渐下降，直通管⑦液面逐渐上升，至液面高度如图所示，产生该现象的原因是________________________________，直通管⑤中有蓝色絮状沉淀生成，该沉淀为________。

b．把燃着的火柴置于注射器针头口，打开止水夹。可观察到的现象：____________。

(2)写出钠与硫酸铜溶液总反应的离子方程式：_______________________________。

(3)实验过程中可观察到蓝色絮状沉淀中有黑色物质，分析发现该黑色物质是氧化铜，写出生成黑色物质的化学方程式_________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案：(1)a.氢气　反应产生氢气 ，直通管⑤中压强增加，所以直通管⑦中的液面升高　氢氧化铜

b．火柴继续燃烧，产生淡蓝色火焰

(2)2Na＋2H2O＋Cu2＋===Cu(OH)2↓＋H2↑＋2Na＋

(3)Cu(OH)2CuO＋H2O