高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 钠及其化合物一课一练

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 钠及其化合物一课一练，共7页。试卷主要包含了97g·cm-3、0等内容，欢迎下载使用。

核心要点
1.从围观的钠原子结构认识钠是性质非常活泼的金属单质，并通过实验在宏观上加以验证。
2.根据钠与氧气反应的条件不同，生成物不同，进一步认识化学变化的特点。
3.通过钠与水反应的实验探究，认识实验现象能够反应物质性质的思维方法。
能力构建
一、钠与氧气的反应
1．钠的性质及其保存
钠是一种硬度小、熔点低的银白色的金属，具有金属光泽。常温下极易被氧化，加热时可燃烧生成淡黄色的Na2O2。因为钠在空气中极易被氧化，实验室保存钠时应与空气隔绝，通常保存在煤油中。
2．钠在常温下与氧气反应的化学方程式是4Na+O2===2Na2O，在加热或点燃时反应的化学方程式是2Na+O2Na2O2。由此得出的结论是反应条件不同，其产物不同。
二、钠与水的反应
(1)钠与水的反应实验
(2)钠与水反应的化学方程式是2Na+2H2O===2NaOH+H2↑，氧化剂是H2O，还原剂是Na，离子方程式是2Na+2H2O===2Na++2OH−+H2↑。
三、钠与酸溶液、碱溶液和盐溶液的反应
1．钠与酸溶液反应
(1)钠与酸溶液反应时先与酸中的H+反应，离子方程式：2Na+2H+===2Na++H2↑。
(2)如果钠过量，钠把酸消耗尽之后，再与水反应。
2．钠与碱溶液反应
实质就是钠与水的反应。
3．钠与盐溶液反应
钠与盐溶液反应时，首先与水反应生成NaOH，然后NaOH与盐发生复分解反应(若氢氧化钠不与盐反应，则只有钠与水的反应)。例如：
Na与CuSO4溶液的反应：2Na+2H2O===2NaOH+H2↑，2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4，总反应式为2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。
Na与K2SO4溶液的反应：2Na+2H2O===2NaOH+H2↑(仅此一步反应)。
深化理解
金属的置换反应规律
1．金属与水反应
在金属活动性顺序表中，钠及钠之前的金属能与冷水剧烈反应，生成强碱和氢气；镁、铝能与沸水反应；而铝之后、氢之前的金属高温下能与水蒸气反应，生成不溶性氧化物和氢气；氢之后的金属不能与水反应。
2．金属与酸的反应
在金属活动性顺序表中，排在H之前的金属能够与酸反应，置换出H2，排在H之后的金属与酸不反应。金属的位置越靠前，其活动性越强，与酸反应越容易，反应越剧烈。如与等浓度的盐酸反应且金属颗粒大小相同时，剧烈程度Mg＞Al＞Fe。
3．金属与盐的反应
在金属活动性顺序表中，位于前面的金属能够把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来，如Fe+CuSO4===FeSO4+Cu。但是能与水发生反应的金属(如Na)在与盐溶液反应时，不能置换出相应的金属单质，应先考虑与水的反应，再考虑生成的NaOH能否与盐发生反应。
典型例题
例1 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．第二块钠的反应产物质量最大
D．两块钠的反应产物质量一样大
【答案】B
【解析】
例2 （2021·玉溪市江川区第二中学高一期中）某实验小组对中学课本中可生成氢气的反应进行了研究，总结出两个可以生成H2的反应：①Zn＋盐酸，②Na＋水。为点燃上述两个反应生成的H2，他们设计了图示装置。请回答下列问题：
（1）写出Na与H2O反应的化学方程式：___________。
（2）实验小组在点燃用上述装置制得的H2时，①实验获得成功，②却失败了。他们分析认为失败的原因是Na的用量太少，Na与H2O的反应速率太快。于是他们准备增加钠的用量，可老师说太危险，你认为产生危险的原因是___________。
（3）实验小组查阅钠、煤油、水的密度分别为0.97g·cm-3、0.80g·cm-3、1.00g·cm-3，并据此对实验进行改进。在改进后的实验中H2的生成速率减慢，原因是___________。
【答案】2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑ 钠与水反应放出大量的热，使试管内H2与O2的混合气体点燃而爆炸 钠比水轻，比煤油重，落在煤油与水的交界处。钠与H2O反应产生的H2使钠浮起，脱离水面，反应停止；当钠表面的H2逸出，钠又回落，与水反应，如此反复，减慢了Na与H2O的反应速率
【分析】Na与H2O反应产物是NaOH和H2，反应速率很快，并放出大量的热，Na的用量多容易发生爆炸。由于ρ(煤油)＜ρ(钠)＜ρ(水)，故钠块放入后将落在煤油和水的界面上．钠与水反应，有氢气生成，氢气推动钠块上浮，当氢气逸出后，钠块又下沉到煤油与水的界面上与H2O发生反应，重复发生上述现象，减慢了Na与H2O的反应速率。
【解析】（1） Na和水反应生成NaOH和氢气，发生反应的化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；
（2）大量的钠与水反应剧烈，放出大量的热，可能使试管内H2与O2的混合气体点燃而爆炸；
（3）钠处于煤油和水的交界处，钠与水反应产生的H2使钠浮起，脱离水面，反应停止；当钠表面的H2逸出，钠又回落水层，如此反复，减小了Na与H2O的反应速率。
例3 X可以从盐溶液中置换出单质Y，则下列判断正确的是
A．X一定是比Y活泼的金属
B．X一定是排在金属活动顺序表中氢以前的金属
C．X是金属时，Y可能是金属也可能是非金属
D．X是金属时，Y一定是金属；X是非金属时，Y一定是非金属
【答案】C
【解析】某单质X能从盐的溶液中置换出单质Y，能发生置换反应的有：金属之间的置换反应、金属和非金属之间的置换反应、非金属之间的置换反应，据此分析解答。A．X、Y都是金属时，较活泼金属能置换出较不活泼金属，X一定比Y活泼，但二者不一定都是金属，故A错误；B．X不一定排在金属活动顺序表中H的前面，如Cu置换出Ag，故B错误；C．X是金属时，Y可能是金属也可能是非金属，例如铁置换出铜，或铁置换出氢气等，故C正确；D．X是非金属时，如果Y是金属，不可能在溶液中进行，Y只能是非金属单质，X是金属时，Y可能是金属也可能是非金属，故D错误；故答案选C。
学会了吗
1．金属钠是一种活泼金属，除了具有金属的一般性质外，还具有自己的特性。下列关于钠的叙述中，正确的是
A．钠是银白色金属，熔点低，硬度大
B．钠放置在空气中，会迅速被氧化而生成淡黄色的氧化钠
C．在氧气中加热时，金属钠剧烈燃烧，发出黄色火焰
D．金属钠着火可以用水灭火
【答案】C
【解析】A．金属钠的硬度小，故A错误；
B．钠在常温下与氧气反应生成白色的氧化钠，与氧气在加热条件下反应生成淡黄色的过氧化钠，故B错误；
C．与氧气在加热条件下反应生成过氧化钠，因含钠元素，火焰呈黄色，故C正确；
D．钠与氧气反应 生成过氧化钠，过氧化钠可与水反应生成氧气，钠与水反应生成氢气，会使火势更不容易控制，故D错误；
故答案为C。
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．加热且无水条件下，Na可以与CuSO4反应并生成Cu
C．上述反应中CuSO4表现了还原性
D．上述反应放出热量
【答案】C
【分析】由题意可知，熔化的钠与无水CuSO4粉末发生置换反应生成硫酸钠和铜，反应的化学方程式为2Na＋CuSO4Cu＋Na2SO4。
【解析】A.由分析可知，该反应为置换反应，故A正确；
B.由分析可知，加热且无水条件下，Na可以与CuSO4发生置换反应生成Cu，故B正确；
C.由分析可知，反应中铜元素的化合价降低被还原，硫酸铜做氧化剂，表现了氧化性，故C错误；
D.由题意可知，Na与CuSO4发生置换反应时瞬间会产生耀眼的火花，说明该反应为放热反应，反应时放出热量，故D正确；
故选C。
3．某化学兴趣小组的同学，在学习了钠的性质后，用小刀切割了一小块钠，然后放入盛有空气的集气瓶中，充分燃烧后发现瓶壁上有黑色固体附着，下面是该兴趣小组的几点推测，你认为不合理的是
A．黑色固体是碳
B．钠在燃烧时只发生了一个反应
C．钠在金属活动性顺序中排在镁前面，所以钠能与二氧化碳反应(已知：2Mg+CO22MgO+C)
D．钠保存在煤油中，可能滤纸没有完全吸干煤油，煤油不完全燃烧产生碳
【答案】B
【解析】该题首先要从钠的保存、空气的组成等多方面分析黑色固体的来源，钠及其化合物没有黑色的，所以黑色物质所含元素只能来自煤油或空气，所以只有选项B不合理。
4．4.6g纯净金属钠在干燥空气中被氧化后，得到6.2g固体，由此可判断其氧化产物是
A．只有Na2OB．只有Na2O2C．Na2O2和Na2OD．无法确定
【答案】A
【解析】4.6g纯净金属钠若完成被氧化为Na2O，则氧化产物的质量为=6.2g；4.6g纯净金属钠若完成被氧化为Na2O2，则氧化产物的质量为=7.8g；实际得到6.2g固体，所以可判断其氧化产物是Na2O，故选A。
操作
现象
结论
①新切开的钠有银白色的金属光泽；
②在空气中很快变暗
①钠为银白色金属；
②硬度小；
③常温下，钠与氧气反应，化学方程式为4Na+O2===2Na2O
钠先熔化成银白色的小球，然后剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色的固体
①钠的熔点低；
②钠在氧气中燃烧，化学方程式为2Na+O2Na2O2