人教版 (2019)必修 第一册第一节 钠及其化合物课后练习题

高中化学新版与旧版的区别

一、内容变化

人教版化学新教材根据学生认知特点，降低了部分内容的难度，增加部分新知识，并且优化了编排顺序，更有利于学生学习化学。

新版教材分为化学第一册、第二册，和选择性必修三册。实行新高考后，学生只要选考化学，有机化学和物质结构都要学，由于考试范围增加，这部分内容也会有所删减和调整，整体难度也会下调。此外，新教材优化了编排的顺序，更符合学生的认知特点。

二、实验教学内容增加

新课程标准每个主题都明确了“学生必做实验”和“教学提示”，特别规定了学生必做的实验，包括物质量浓度的配制，不同价态含硫物质的转化，化学能转化成电能等实验。这些实验，能增强学生的动手能力和实验思维能力，对于学生打基础，建立体系化的高中化学知识、发展素养都大有好处，因此新教材加强了化学实验教学内容的安排。

第一节　钠及其化合物

第1课时　活泼的金属单质——钠

一、钠与氧气的反应

(1)由图1、图2所示实验可知，钠是一种银白色固体，具有金属光泽，硬度较小(可切割)，密度比煤油大。

(2)将新切开的金属钠置于空气中(如图2)，其表面发生的变化是很快变暗，反应的化学方程式是4Na＋O2===2Na2O。

(3)将一块绿豆大小的钠块投入热坩埚中(如图3)。

继续加热片刻，观察到的现象是：钠受热熔化后剧烈燃烧，火焰为黄色，生成淡黄色固体。反应的化学方程式为2Na＋O2Na2O2。

(1)取用钠时，可以用手直接接触它(　　)

(2)金属钠能存放于煤油中，也可存放于CCl4中(　　)

(3)常温下，钠与氧气反应生成淡黄色固体(　　)

(4)钠与氧气反应时，条件不同，产物也不同(　　)

(5)实验中取出的药品都不能再放回原瓶(　　)

(6)等质量的钠无论生成氧化钠、过氧化钠还是它们的混合物，转移的电子数相同(　　)

答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)√

(1)在实验室中，为什么要把钠保存在石蜡油或煤油中？

提示　隔绝空气，防止钠被氧化。

(2)钠极易与O2、Cl2、H2O等反应，表现出很强的还原性，试从钠原子结构的角度加以解释。

提示　钠的原子结构示意图为，最外层只有1个电子，在化学反应中该电子很容易失去。

二、钠与水反应

1．实验探究

2．实验结论

(1)钠与水剧烈反应，生成氢氧化钠和氢气，还原剂是钠，氧化剂是水，反应的实质是钠与水电离出的H＋反应。

(2)反应方程式

①化学方程式是2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。

②离子方程式是2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。

(1)某实验室钠着火时，能否用水灭火？为什么？

提示　不能，因为钠极易与水反应产生氢气，用水灭火易发生爆炸，常用干燥的沙土来灭火。

(2)钠若与酸溶液反应时，钠先与水反应还是先与酸反应？

提示　钠与酸、钠与水反应的实质都是钠与H＋发生的氧化还原反应，当钠与酸溶液反应时，钠首先与酸反应，当酸完全消耗后，若钠还有剩余，则钠再与水反应。

(3)钠能否从硫酸铜溶液中置换出铜？写出钠与硫酸铜溶液反应的化学方程式。

提示　不能，2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4或2Na＋2H2O＋CuSO4===Na2SO4＋Cu(OH)2↓＋H2↑。

(4)取一块绿豆粒大小的金属钠投入到饱和食盐水中，会观察到什么现象？

提示　钠浮在水面上，熔成闪亮小球，四处游动，发出“嘶嘶”的响声，溶液中有白色固体析出。

(5)(2019·济南高一期中)某化学研究性学习小组设计了如图所示的实验装置，目的是做钠与水反应的实验并验证：a.钠的物理性质；b.钠和水反应的产物。请回答下列问题：

①实验开始时，欲使钠与水接触反应，应如何操作？

________________________________________________________________________。

②反应开始后，试管中能观察到的实验现象是________(填字母)。

A．钠在水层中反应，熔成小球并四处游动

B．钠在两液体界面处反应，熔成小球并可能作上下跳动

C．钠在煤油层中反应，熔成小球并四处游动

D．钠不断地减小至消失

E．钠停留在煤油层中不反应

F．煤油中有气泡产生

③通过上述现象，能够验证钠的哪些物理性质：________________________________________

_______________________________________________________________________________。

答案　①向上提起大头针，使大头针下端的钠落入试管中　②BDF　③钠的熔点低，钠的密度比水小、比煤油大

解析　①实验开始时，欲使钠与水接触反应，只需要使大头针下端的钠落入试管中。②反应开始后，钠在两液体界面处熔成小球并可能作上下跳动，不断地减小至消失，煤油中有气泡产生。③通过题中实验现象，说明钠的熔点低，并且钠的密度比水小，但比煤油的密度大。

快速记忆钠的性质

银白轻低软，传导热和电；浮熔游响红，

遇水记五点；遇酸酸优先，遇盐水在前；

遇碱消耗水，遇氧看条件。

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(1)钠与水反应实验中应注意的三个问题

①用镊子取出一块金属钠后，需用滤纸擦净钠表面的煤油，这样可以防止钠与水反应放热使周围温度达到煤油的着火点而引起煤油燃烧。

②切割完钠块后，应将剩余的钠放入原来盛有煤油的试剂瓶中，取用钾时也要这样做。这是由于钠、钾等金属的活泼性非常强，容易与水或氧气反应造成失火或爆炸，为保证实验安全，放回原来的试剂瓶中比较稳妥。另外，钠、钾价格较贵，不宜浪费，放回原试剂瓶中，由于煤油的存在，也不会对原来保存的钠、钾造成污染。

③若实验过程中钠不慎失火，注意不能用水灭火，而应该用干燥的沙土来灭火，因为钠与水剧烈反应且生成氢气，会放出大量的热，甚至能引起氢气燃烧。

(2)钠与酸、碱、盐溶液反应的规律

①钠与酸溶液的反应

若酸过量，钠与酸反应放出氢气，比与水反应剧烈；

若酸不足，钠将酸反应完后，剩余的钠再与水反应。

②钠与碱溶液的反应

钠与碱溶液反应的实质是钠与水的反应。若为饱和碱溶液，则析出碱。

③钠与盐溶液的反应

钠与盐溶液反应的实质是钠先与水反应，生成H2和NaOH，NaOH再与盐溶液的盐发生复分解反应(若NaOH不与盐反应，当盐溶液为饱和时，则析出盐)。

(3)钠与熔融状态的盐反应

通常金属钠不能从盐溶液中置换出金属；若盐为熔融状态，钠可以置换出较不活泼的金属，如：

4Na＋TiCl4(熔融)===4NaCl＋Ti。

随堂练习：

1.实验室中，用镊子从煤油中取出一小块金属钠，然后用滤纸吸干表面的煤油，再用小刀切开观察。在这一实验过程中不能得出的钠的物理性质是(　　)

A．钠在常温下是固体

B．钠的熔点很低

C．钠具有银白色的金属光泽

D．金属钠很软

答案　B

解析　从题干中“取出一小块金属钠”知钠在常温下是固体；“用小刀切开”说明钠很软；切开后可看到钠具有银白色的金属光泽；没有加热将钠熔化，因此不能得出其熔点很低的性质。

2．(2019·榆林市二中月考)关于钠的叙述中，正确的是(　　)

A．钠是银白色金属，硬度很大

B．将金属钠放在坩埚里用酒精灯加热，金属钠剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成淡黄色固体氧化钠

C．金属钠在空气中燃烧，生成过氧化钠

D．金属钠的熔点很高

答案　C

解析　钠是一种硬度小、熔点低的银白色金属，块状钠燃烧时会熔化成闪亮的小球，燃烧火焰为黄色，生成物是过氧化钠；钠在空气中缓慢氧化则生成氧化钠。

3．用流程图示的方法可以清楚反映物质之间的转化关系。如Na→乙→NaOH→NaCl，则在常温下，上述转化关系内的物质乙是(　　)

A．Na2O2  B．Na2O  C．NaCl  D．Na2CO3

答案　B

解析　常温下，钠与氧气反应生成氧化钠，氧化钠与水反应生成氢氧化钠。

4．(2018·合肥高一月考)钠的下列性质中与钠和水反应时的现象无关的是(　　)

A．钠的熔点较低   B．钠的密度小于水

C．钠的硬度较小   D．钠的还原性强

答案　C

解析　钠浮在水面上是其密度比水小；钠熔化是其熔点很低，与水反应放出的热量让其熔化；钠与水反应比较剧烈是其还原性很强；硬度大小与反应现象无关。

5．将一块金属钠投入到滴有紫色石蕊溶液的盛冷水的烧杯中，甲同学认为可观察到下列现象，其中正确的有(　　)

①钠投入水中，先沉入水底，后浮出水面

②钠立即与水反应，并有气体产生

③反应后溶液变红

④钠熔成闪亮的小球

⑤小球在水面上四处游动

⑥有“嘶嘶”的响声发出

A．①②③④  B．②③④⑤  C．②④⑤⑥  D．③④⑥

答案　C

解析　钠的密度小于水的密度，钠投入水中，不会沉入水底，应浮在水面上；钠与水反应有NaOH生成，使紫色石蕊溶液变蓝色，而不是变红色，故①③不正确。

6．将一块金属钠投入足量的下列溶液中，既能生成气体，又能生成白色沉淀的是(　　)

A．稀硫酸   B．Ba(OH)2稀溶液

C．MgCl2溶液   D．CuSO4溶液

答案　C

解析　Na投入稀硫酸、Ba(OH)2稀溶液中，只有气体产生；Na投入MgCl2溶液中，发生反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl，Mg(OH)2为白色沉淀；Na投入CuSO4溶液中，发生反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4，Cu(OH)2为蓝色沉淀。

7．化学兴趣小组的同学探究金属和盐溶液反应时，发现将钠放入MgSO4溶液中有气泡和白色沉淀产生。为了进一步探究，小组同学将充分反应后的混合物过滤，得固体A和滤液B。

[分析、思考、实验]钠放入MgSO4溶液中产生的气泡，应该是________；取固体A加入过量稀盐酸，A全部溶解，且无气泡产生，此反应的化学方程式为_____________________________

_______________________________________________________________________________；

[提出问题]滤液B中的溶质成分是什么？

[提出猜想]猜想①：有Na2SO4和NaOH；

猜想②：有Na2SO4和MgSO4；

猜想③：________。

[实验设计]

[讨论交流]通过讨论大家一致认为方案三不可取，原因是______________________________。

答案　钠和水反应生成的氢气　Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O　只有Na2SO4　不成立

MgSO4＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋Na2SO4　产生白色沉淀　滤液中一定含有硫酸钠，无论滤液组成如何，只要加入氢氧化钡一定产生白色沉淀

课后作业：

1．在研究金属钠与水反应的实验中，反应过程中所观察到的实验现象与金属钠的下列性质无关的是(　　)

A．熔点低   B．易导电

C．密度小   D．化学性质活泼

答案　B

解析　

2.下列有关钠的存在、保存及取用方法的描述正确的是(　　)

A．钠在自然界中主要以化合态形式存在，少量以游离态形式存在

B．钠需要密封保存在四氯化碳中

C．实验室中可直接用药匙取用钠

D．实验室中取用后剩余的钠要放回原试剂瓶中

答案　D

解析　钠在自然界中只以化合态形式存在，A项错误；四氯化碳的密度比钠大，不能用来保存钠，B项错误；实验室中用镊子和小刀取用钠，C项错误；取用后剩余的钠必须放回原试剂瓶中，D项正确。

3．下列关于钠的说法不正确的是(　　)

A．金属钠与氧气反应，条件不同，产物不同

B．钠在空气中燃烧，发出黄色的火焰

C．少量的钠可保存在煤油中，钠着火时可以用沙土盖灭

D．将金属钠投入水中，生成氢氧化钠，同时放出氧气

答案　D

解析　金属钠与O2反应，常温下生成氧化钠，加热或点燃的条件下生成过氧化钠，A项正确；钠在空气中燃烧，发出黄色的火焰，B项正确；钠的化学性质很活泼，可与空气中的水蒸气和氧气反应，少量的钠可保存在煤油中，以隔绝空气，C项正确；将金属钠投入水中，生成氢氧化钠，同时放出氢气，D项错误。

4．下列关于金属钠的说法不正确的是 (　　)

A．钠在空气中易变质，最后变为过氧化钠

B．钠在空气中加热能燃烧，产生黄色火焰

C．钠在化学反应中只能作还原剂

D．钠在自然界中只能以化合态的形式存在

答案　A

解析　钠是一种很活泼的金属，极易失去电子被氧化，自然界中没有游离态的钠存在，在化学反应中只能作还原剂；钠在空气中，常温下被氧化为氧化钠，加热时能燃烧，火焰为黄色，生成淡黄色的过氧化钠。

5．金属钠在空气中燃烧时，产生的现象和生成物是(　　)

A．产生白烟，生成氧化钠

B．产生黄色火焰，生成氧化钠

C．产生黄色火焰，生成过氧化钠

D．产生白光，生成过氧化钠

答案　C

解析　钠在空气中剧烈燃烧放出大量热，产生黄色火焰，生成淡黄色的固体过氧化钠。

6．等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在氧气中(常温下)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．第二块钠的生成物质量最大

D．两块钠的生成物质量一样大

答案　B

解析　

钠与氧气反应，常温下生成氧化钠，加热条件下生成过氧化钠，生成物与氧气的用量无关。

7．2.3 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2.3 g钠全部生成Na2O，质量为3.1 g；若2.3 g钠全部生成Na2O2，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。

8．下列关于钠跟水反应的现象叙述完全且正确的是(　　)

A．钠浮在水面上，反应很快停止

B．钠浮在水面上剧烈燃烧，火焰呈黄色

C．钠熔化成闪亮小球浮在水面上，不断游动，嘶嘶作响

D．钠熔化成闪亮小球，沉在水底，并有气泡产生

答案　C

解析　钠遇到水后，立即与水发生反应，因为钠的密度小于水，故钠浮在水面上；因为钠与水反应是放热反应，而钠本身的熔点是97.8 ℃，故与水剧烈反应，熔化成闪亮的小球；因为产生氢气，故发出嘶嘶声响；由于气体是在小球与水面接触点产生，故产生的气体推动小球在水面游动。

9．(2019·德州高一期中)向一盛有水的烧杯中分别加入等体积的水和煤油，片刻后再向该烧杯中加入绿豆粒大小的金属钠，可能观察到的现象是(　　)

答案　A

解析　钠与煤油不反应，由密度ρ水＞ρNa＞ρ煤油可知A项正确。

10．将2.3 g钠投放到97.7 g水中，所得溶液中溶质的质量分数为(　　)

A．2.3%   B．小于2.3%

C．4%   D．大于4%

答案　D

解析　与水反应，溶质为氢氧化钠，质量为4 g，但是由于反应时有气体放出，溶液质量小于100 g，故质量分数大于4%。

11．将一小块钠投入到盛有氯化镁溶液的试管里，不可能观察到的现象是(　　)

A．钠熔成小球并在液面上游动

B．有气体生成

C．溶液底部有银白色物质生成

D．溶液变浑浊

答案　C

解析　钠投入到氯化镁溶液中，先与水反应生成氢氧化钠和氢气，出现与水反应的类似现象；然后氢氧化钠与氯化镁发生复分解反应生成难溶物氢氧化镁，使溶液变浑浊，溶液底部不会有银白色物质生成。

12．将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中，有气体放出，且溶液质量减轻的是(　　)

A．氯化氢   B．氢氧化钠

C．硫酸钾   D．硫酸铜

答案　D

解析　在A、B、C三个选项中只有氢气放出，故溶液质量是增加的。D选项中由于钠与水反应生成的氢氧化钠能与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀：2Na＋CuSO4＋2H2O===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑，反应后溶液质量减轻。

13．(2018·济南高一期中)下列有关金属钠的说法正确的是(　　)

A．钠在空气中燃烧生成氧化钠

B．将钠投入滴有紫色石蕊溶液的水中，水溶液变为红色

C．将一小块钠放在硫酸铜溶液中发生反应的离子方程式为2Na＋Cu2＋===2Na＋＋Cu

D．将4.6 g Na投入到95.4 g水中，所得溶液中溶质的质量分数大于8.0%

答案　D

解析　钠在空气中燃烧生成过氧化钠，A项错误；钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠溶液显碱性，紫色石蕊溶液遇碱变蓝色，B项错误；金属钠放入CuSO4溶液中，钠会先和H2O反应生成NaOH和H2，NaOH再与CuSO4反应，最终生成氢氧化铜沉淀，C项错误；钠是活泼金属，能与水发生反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，反应后溶液中的溶质为氢氧化钠。

14．在实验室里为了研究钠的性质，做了如下实验：

(1)在空气中切开一小块金属钠，可以看到断面呈______色，具有____________，但断面很快变____________________________，主要是由于_______________________________________

_______________________________________________________________________________。

(2)在如图所示的装置中，先用弹簧夹夹住橡胶管，点燃钠(足量)，伸入瓶口中并塞上瓶塞。

发生反应的化学方程式为______________________________，产物的颜色是__________；待反应完全并冷却后，打开弹簧夹，则广口瓶内水面上升的水的体积占瓶内空气体积的____________(假设装置的气密性良好且操作正确)。

答案　(1)银白　金属光泽　暗　　钠在空气中被氧化为氧化钠

(2)2Na＋O2Na2O2　淡黄色　

解析　钠与氧气在点燃条件下生成淡黄色的过氧化钠，反应的化学方程式为2Na＋O2Na2O2。因耗尽广口瓶中空气中的氧气而使瓶内压强减小，进入广口瓶中的水的体积为瓶内空气中氧气的体积，即1/5。

15.如图是有关钠与水反应及产物检验的实验装置。实验开始时先向管内加入滴有酚酞溶液的水，使水位达到B端管口，然后迅速塞紧橡胶塞并拔掉大头针，此时Na掉入水中。回答下列问题：

(1)钠与水反应的化学方程式为_____________________________________________________

_______________________________________________________________________________。

(2)钠与水反应的现象有很多，不同的现象证明不同的性质。

①能证明钠的密度比水小的现象是_________________________________________________。

②能证明钠的熔点低的现象是_____________________________________________________。

③能证明有氢氧化钠生成的现象是_________________________________________________。

④能证明有气体产生的现象是A端液面________(填“上升”“下降”或“不变”，下同)，B端液面________。

答案　(1)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑

(2)①钠浮在水面上　②钠熔化为光亮的小球　③溶液呈红色　④上升　下降

解析　(1)钠与水反应生成NaOH和H2。(2)①钠浮在水面上，证明钠的密度比水小。②钠熔化为光亮的小球，证明钠的熔点低。③反应后溶液呈红色，证明有氢氧化钠生成。④B端压强增大，液面下降，A端液面上升，证明有气体生成。

16．某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物，设计如图装置(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形管高端加入水(含有酚酞)，赶出空气，一段时间后加热铜丝。

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_____________________________________________________________

_______________________________________________________________________________。

(2)U形管中溶液的颜色__________________________________________________________，

说明有__________生成。

(3)铜丝的变化现象______________，说明有________生成；若去掉后面的装置，简述检验气体的方法________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________。

(4)若a g钠与b mL水完全反应，则该溶液溶质的质量分数是____________。

答案　(1)在水和煤油的界面处逐渐变小并作上下跳动

(2)右侧从上到下逐渐由无色变为红色　NaOH　(3)由黑色变红色 　H2　在导管口处点燃气体，有淡蓝色火焰产生　(4)×100%

解析　钠位于水和煤油界面处，与水发生反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，生成的H2与CuO发生反应：H2＋CuOCu＋H2O。钠与水反应生成NaOH溶液：

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑

2×23         2×40   2

a g             g   g

则w(NaOH)＝×100%

＝×100%。