2021-2022学年化学苏教版必修第一册习题：专题3　第二单元　第1课时　钠的性质与制备

www.ks5u.com第二单元　金属钠及钠的化合物

第1课时　钠的性质与制备

双基巩固　学考突破

1.下列关于金属钠性质的叙述正确的是(　　)。

A.钠着火时可用水扑灭

B.钠与氧气在加热条件下反应时,若氧气的量较少,则生成氧化钠

C.钠在空气中长期放置,最终变成碳酸钠

D.钠是金属,其密度比水的大

答案:C

解析:钠能与水反应,着火时可用沙土扑灭;钠与氧气在加热时生成过氧化钠,与氧气量的多少无关;钠在空气中放置,先生成氧化钠,进一步转化成氢氧化钠,最后变成碳酸钠;钠的密度比水的小。

2.一小块金属钠长时间置于空气中,可能有下列现象,这些现象出现的先后顺序是(　　)。

①变成白色粉末　②变暗　③变成白色固体　④表面变成液体

A.①②③④ B.②③④①

C.②③①④ D.③②④①

答案:B

解析:钠在空气中发生如下变化:Na→Na2O→NaOH→Na2CO3·10H2O→Na2CO3。反应现象为:钠由银白色变暗,之后变成白色固体(NaOH),白色固体潮解,表面变成液体,与空气中的CO2、H2O结合形成白色晶体(Na2CO3·10H2O),最后晶体风化,变成白色粉末(Na2CO3)。

3.下列关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是(　　)。

A.Na2O与Na2O2颜色相同

B.均可与CO2、H2O反应产生氧气

C.所含氧元素的化合价均为-2价

D.阴、阳离子的个数比均为1∶2

答案:D

解析:Na2O为白色固体,Na2O2为淡黄色固体,颜色不相同,A项错误;Na2O与CO2、H2O反应不能生成氧气,B项错误;Na2O2中氧元素的化合价均为-1价,C项错误;Na2O2中含有Na+、,阴、阳离子个数比为1∶2,Na2O中含有Na+、O2-,阴、阳离子个数比为1∶2,D项正确。

4.某同学将一小块钠投入滴有酚酞溶液的水中,此实验能证明钠下面4点性质中的(　　)。

①钠的密度比水的小　②钠的熔点较低　③钠与水反应时放出热量　④钠与水反应后溶液呈碱性

A.①④ B.①②④

C.①③④ D.①②③④

答案:D

解析:Na与水反应时,Na熔化成闪亮的小球,在水面四处游动,同时溶液变红色,体现了①②③④四点性质。

5.对于反应:TiCl4+4Na4NaCl+Ti,下列说法正确的是(　　)。

A.该反应说明钠是强还原剂,可用于冶炼金属

B.该反应条件是TiCl4在熔融状态或水溶液中

C.Ti是氧化产物

D.TiCl4是还原剂

答案:A

解析:该反应中钠是还原剂,TiCl4是氧化剂,NaCl是氧化产物,Ti是还原产物,因为钠能与水反应,所以该反应不能在水溶液中进行。

6.下列有关金属钠的说法中,错误的是(　　)。

A.钠只有在加热条件下才能与水蒸气反应

B.钠与氧气反应的产物与反应条件有关

C.钠在反应中易失电子,表现出还原性

D.钠可以保存在煤油中

答案:A

解析:A项,钠在常温下即与水剧烈反应,错误;B项,钠与氧气反应常温下生成氧化钠,加热时生成过氧化钠,正确;C项,钠与其他物质反应均易失去电子作还原剂,表现还原性,正确;D项叙述是钠的保存方法,正确。

7.将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体,又有白色沉淀产生的是(　　)。

①MgSO4溶液　②Na2SO4稀溶液　③饱和澄清石灰水　④Ca(HCO3)2溶液　⑤CuSO4溶液　⑥饱和NaCl溶液

A.①④⑤⑥ B.②⑤

C.②④⑤⑥ D.①③④⑥

答案:D

解析:2Na+2H2O2NaOH+H2↑,①中Mg2++2OH-Mg(OH)2↓;③中反应消耗水,溶液温度升高,Ca(OH)2的溶解度降低,析出Ca(OH)2沉淀;④中Ca2++HC+OH-CaCO3↓+H2O;⑤生成的Cu(OH)2是蓝色沉淀,不符合题意;⑥反应消耗水,水减少,NaCl析出。

8.将钠、镁、铝各0.3 mol分别投入100 mL 1 mol·L-1的盐酸中,同温同压下产生的气体体积之比是(　　)。

A.1∶2∶3 B.6∶3∶2

C.3∶1∶1 D.1∶1∶1

答案:C

解析:三种金属投入盐酸中分别发生的反应为2Na+2HCl2NaCl+H2↑,2Na+2H2O2NaOH+H2↑,Mg+2HClMgCl2+H2↑,2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑。n(HCl)=0.1mol,金属的物质的量均为0.3mol。所以Na完全反应,产生氢气的物质的量为0.15mol。Mg、Al过量,两者与盐酸反应产生氢气的量取决于HCl的量,均为0.05mol。

9.(1)在空气中切开一块金属钠,可看到断面呈　　　　色,具有　　　　,但断面很快变　　　　　　,主要是由于生成一薄层　　　　,若把钠放在石棉网上加热可观察到　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　,其中还原剂为　　　　。 

(2)若把1.15 g钠放在足量的氯气中燃烧,生成氯化钠的质量是　　　　 g,反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)银白　金属光泽　暗　Na2O　钠熔成小球,发出黄色火焰,生成淡黄色固体　2Na+O2Na2O2　Na

(2)2.925　2Na+Cl22NaCl

10.A、B、C是三种常见的化合物,A为淡黄色固体。它们之间的转化关系如图所示。

回答下列问题。

(1)A的化学式是　　,B的化学式是　　　。 

(2)写出甲+BC+丙的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)写出A的一种重要用途:　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)Na2O2　H2O

(2)2Na+2H2O2NaOH+H2↑

(3)呼吸面具中作供氧剂(或漂白剂)

解析:由A为淡黄色固体推出A可能为Na2O2,则由甲A(Na2O2),推知甲可能为Na;由于Na、Na2O2均与化合物H2O反应,可推知B为H2O,则C为NaOH,乙为O2,丙为H2,经丙+乙B(H2O)验证,上述推断合理。即A、B、C分别为Na2O2、H2O、NaOH;甲、乙、丙分别为Na、O2、H2。

选考奠基　素养提升

1.如图所示,在烧杯中加入水和苯(苯的密度为0.88 g·cm-3,与水互不相溶,且不与钠反应)各50 mL,将一小粒金属钠(密度为0.97 g·cm-3)投入烧杯中,观察到的现象可能为(　　)。

A.钠在水层中反应并四处游动

B.钠停留在苯层中不发生反应

C.钠在苯的液面上反应并四处游动

D.钠在苯与水的界面处反应并可能上浮下沉

答案:D

解析:苯与水互不相溶,且钠的密度介于苯和水的密度之间;加入钠后,钠处在苯与水的中间。由于钠能与水反应,生成氢气,氢气附着在钠的周围,浮力增大,钠上浮进入苯层,氢气放出后,浮力减小,钠又回到水层,这样上浮下沉至反应完全。

2.如图所示,在蒸发皿中放一小块钠,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.上述反应是置换反应

B.上述反应放出热量

C.上述反应中CuSO4表现了还原性

D.加热且无水条件下,Na可以与CuSO4反应并生成Cu

答案:C

解析:由题干条件知,钠与无水CuSO4接触产生火花说明反应放热;有红色物质生成说明有铜产生,由此分析可知熔融的钠与无水CuSO4发生了置换反应,钠表现了还原性。

3.将4.6 g Na放入95.4 g水中,所得溶液中溶质的质量分数(　　)。

A.等于4.6% B.等于8.0%

C.小于8.0% D.大于8.0%

答案:D

解析:钠与水反应后,所得溶液中溶质为氢氧化钠,质量为8g,但是由于反应时有气体放出,溶液质量小于100g,溶质的质量分数大于8.0%。

4.2.3 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,由此判断其产物是(　　)。

A.只有Na2O  B.只有Na2O2

C.Na2O和Na2O2 D.无法确定

答案:C

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

5.将金属钠投入下列物质中,有气体放出且溶液质量减小的是(　　)。

①HCl溶液　②K2SO4溶液　③CuCl2溶液　④饱和NaOH溶液

A.①② B.②③

C.③④ D.①④

答案:C

解析:Na投入水溶液中都有H2放出,关键看溶液质量减小这一条件。③中生成Cu(OH)2沉淀,④中析出NaOH晶体,使溶液质量减小。

6.向甲、乙、丙、丁四个均盛有1 000 mL水的烧杯中分别加入0.1 mol的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠,固体完全反应(溶解)后,甲、乙、丙、丁四烧杯中溶质质量分数的大小顺序是(　　)(水的密度近似为1 g·mL-1)

A.甲<乙<丙<丁

B.丁<甲<乙=丙

C.甲=丁<乙=丙

D.丁<甲<乙<丙

答案:B

解析:可用表格分析如下:

7.将2.48 g Na与Na2O2的混合物与足量的水反应,在标准状况下得到672 mL混合气体,将混合气体用电火花引燃恰好完全反应,则Na与Na2O2的物质的量之比为(　　)。

A.2∶1 B.1∶2

C.1∶1 D.3∶1

答案:A

解析:设Na和Na2O2的物质的量分别是xmol、ymol。

2Na+2H2O2NaOH+H2↑

2 1

x 0.5x

2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑

2 1

y 0.5y

2H2　+　O22H2O

21

0.5x0.5y

则有x=2y,即x∶y=2∶1。

8.某化学课外活动小组为了检验钠与水反应的产物,设计了下图所示装置(夹持装置已省略)。反应一会儿后加热铜丝。

根据反应中观察到的现象,回答下列问题:

(1)金属钠的变化现象是 　。 

(2)U形管中溶液的颜色　　　　　　　　　　,说明有　　　　生成。 

(3)铜丝的变化现象是　　　　　　　　　　　　　　,说明U形管中有　　　　生成;若去掉后面的装置,则检验生成的气体的方法是　 　。 

答案:(1)钠在水和煤油的界面处上下浮动且逐渐变小,熔化成闪亮的小球

(2)逐渐由无色变为红色　NaOH

(3)由黑色变为红色　H2　在玻璃管口处点燃气体,有淡蓝色火焰产生

解析:该装置是钠与水反应实验的改进。由于使用了密封装置且增加了煤油,反应现象更便于观察,生成的物质更便于检验。钠位于水和煤油的界面处,与水发生反应2Na+2H2O2NaOH+H2↑,生成的H2与CuO在加热条件下发生反应H2+CuOCu+H2O。