高中化学必修一 1.1 活泼的金属单质钠 练习解析版）

1.1   活泼的金属单质--钠   练习（解析版）

1．下列有关钠的叙述正确的是(　　)

①钠在空气中燃烧生成氧化钠　②金属钠有强还原性　③钠与硫酸铜溶液反应，可以置换出Cu　④金属钠可以保存在煤油中　⑤钠原子的最外电子层上只有一个电子，所以在化合物中钠的化合价为＋1价

A．①②④  B．②③⑤ C．①④⑤  D．②④⑤

【答案】D

【解析】钠在空气中燃烧生成过氧化钠，①不正确；钠原子的最外电子层上只有一个电子，与其他物质发生反应时，易失去最外电子层上的一个电子，生成的化合物中钠显＋1价，钠有强还原性，②⑤都正确；钠与CuSO4溶液反应时，钠先与水反应生成NaOH，同时放出H2，NaOH再与CuSO4发生反应生成Na2SO4和Cu(OH)2沉淀，③不正确；钠的密度比煤油大，且钠不与煤油反应，故钠可以保存在煤油中，④正确，答案为D项。

2．等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块与足量氧气在常温下充分反应，则下列说法正确的是(　　)

A．第一块钠失去电子数多

B．两块钠失去电子数一样多

C．第二块钠的反应产物质量较大

D．两块钠的反应产物质量一样大

【答案】B

【解析】根据得失电子守恒，不论是加热还是缓慢氧化，最终都是Na→Na＋，故二者失去的电子数一样多；但加热时生成Na2O2，而常温时生成Na2O，故第一块钠反应产物质量大。

3．将2.3 g钠投入到97.7 g水中，所得溶液中溶质的质量分数(　　)

A．等于2.3%    B．小于2.3%  C．等于4%   D．大于4%

【答案】D

【解析】解答本题应明确钠与水反应有H2产生，所得溶液中溶质是NaOH，溶液的质量等于水的质量和钠的质量之和减去生成氢气的质量。

设生成NaOH的质量为x，则：

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑

2×23  2×40

2．3 g  x

x＝＝4 g。w(NaOH)＝×100%

＝×100%>4%。

4．将一小块钠投入FeCl3溶液中，下列有关实验结果的预测正确的是(　　)

A．钠溶解，有铁析出，并有气体产生

B．只有气体产生

C．只有沉淀产生

D．既有沉淀产生，又有气体产生

【答案】D

【解析】当钠投入FeCl3溶液中时，钠首先与H2O反应生成H2和NaOH，生成的NaOH再与FeCl3反应：3NaOH＋FeCl3===Fe(OH)3↓＋3NaCl，故D项正确。

5．下列各组离子中能大量共存，溶液呈现无色，且加入一小块钠后仍然能大量共存的是(　　)

A．K＋、MnO、SO、H＋

B．Ba2＋、Na＋、HCO、NO

C．Na＋、NO、K＋、Cl－

D．Ca2＋、NO、Cl－、CO

【答案】C

【解析】A中MnO为紫红色，不符合题意，且H＋与Na反应；B中Na与水反应生成的NaOH与HCO反应，有CO生成，CO与Ba2＋反应产生BaCO3沉淀；D中Ca2＋与CO不共存。

6．通过你的观察和推理，判断下列实验室中对于少量钠的保存方法正确的是(　　)

A．保存在水中

B．密封，保存在细口瓶中

C．用铝箔包裹，密封在广口瓶中

D．密封，保存在广口瓶中的煤油中

【答案】D

【解析】钠的化学性质非常活泼，易与空气中的氧气等反应，故应保存在比钠的密度小且不与钠反应的煤油或石蜡油中，且密封。又因钠是固体，故应保存在广口瓶中。

7．从生活常识角度考虑，试推断钠元素在自然界中存在的主要形式是(　　)

A．Na　　  B．NaCl　　  C．NaOH　　 D．Na2O

【答案】B

【解析】钠原子最外电子层上只有一个电子，极易失去，化学性质非常活泼，NaOH易与空气中CO2等反应，Na2O与空气中H2O、CO2等均反应，故钠主要以NaCl的形式存在于自然界中。

8．向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油，片刻后再向该烧杯中缓慢地加入一绿豆粒大的金属钠，可能观察到的现象是下图中的(　　)

【答案】A

【解析】钠的密度比煤油的大，比水的小，故钠在水和煤油的交界处与水发生反应生成氢气，从而可看到气泡，正确答案为A项。

9．将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中，反应后溶液质量减小的是(　　)

A．HCl  B．K2SO4  C．NaOH  D．CuSO4

【答案】D

【解析】对于A、B、C三项，都是消耗Na，产生H2，2Na→H2;投入46 g Na，放出2 g H2，溶液质量均增大。对于D项，钠首先与H2O反应，生成NaOH、放出H2，然后NaOH与Cu2+生成Cu(OH)2沉淀，化学方程式为2Na+2H2O+CuSO4Na2SO4+Cu(OH)2+H2↑，由化学方程式可以看出，每溶解46 g Na，生成98 g沉淀和2 g H2，溶液质量减小54 g。

10．一块表面已被氧化为Na2O的钠块10.8g，将其投入100g水中，产生H2 0.2g，则被氧化的钠是  

 A．9.2g B．10.6g C．6.2g D．4.6g

【答案】D

【解析】2Na+2H2O==2NaOH+H2

46                2

         X                0.2      X=4.6   氧化钠为:10.8-4.6=6.2克
  4Na+O2==2Na2O
  92        124
  y         6.2     y=4.6g

11．某校学生课外活动小组为测定Na元素的相对原子质量，设计的装置如图，该装置(包括水和干燥剂)的总质量为a g，从实验室取出b g(不足量)的钠放入水中，塞紧瓶塞，完全反应后再称量此装置的总质量为c g。

试回答：

(1)实验室取用一小块钠，需要用到_________________________________________。

(2)此干燥管的作用是____________________________________________________；

若此钠块有极少量被氧化，则测出的相对原子质量会比实际相对原子质量__________(填“偏大”、“偏小”或“不变”，下同)；

(3)有甲同学建议在图中干燥管上再连一同样干燥管，其目的是_________，计算钠的相对原子质量的表达式为__________。

(4)有乙同学为避免由于行动不够迅速产生偏差，又建议在集气瓶中再加入一定量煤油，其目的是________________________________________________________________________

【答案】(1)滤纸、小刀、镊子、玻璃片  (2)吸收水蒸气，避免集气瓶中水蒸气逸出　偏大

(3)避免空气中水蒸气被干燥剂吸收　

(4)避免钠投入后，立即与水反应，来不及塞上塞子

【解析】(2)反应放热，随氢气可能带出水蒸气，所以干燥管是用来吸收随H2带出来的水蒸气；偏大的原理是需要根据反应放出的H2质量计算Na相对原子质量。假设释放1gH2，理论上需要纯Na的质量是23g，但实际上由于有少量氧化，需要的固体质量要大于23g，相对原子质量就偏大了。(3)防止空气中的水分进入前面一个干燥管。

2Na ---- H2

2x     2

b     a+b-c        解得x=

12．某实验小组对钠与水反应的实验进行研究，为点燃反应生成的氢气，他们设计了如图1所示的装置。请回答下列问题:

(1)写出Na与H2O反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)在点燃H2之前必须先进行　　　　，方法是　   　。 

(3)实验小组查阅到钠、苯(常温下为液体，不溶于水，与钠不反应)、水的密度分别为0.97 g·cm-3、0.88 g·cm-3、1.00 g·cm-3，并据此对实验进行了如图2所示的改进。

①在改进后的实验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做上下跳动

②在改进后的实验中H2的生成速率减慢，氢气燃烧更平稳，原因是    　。

【答案】(1)2Na+2H2O2NaOH+H2↑

(2)验纯　用向下排空气法收集一小试管氢气，用拇指堵住试管口，移近火焰，松开拇指，若听到轻微的“噗”声，则表明H2纯净

(3)①D　②钠的密度比水的小，比苯的大，落在苯与水的交界处。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逸出时，钠又回落，与水反应，如此反复，就可减慢Na与H2O反应的速率

【解析】点燃可燃性气体之前要检验气体的纯度。苯与水互不相溶，钠的密度介于苯和水之间，能与水反应而不与苯反应，另外钠与水接触的位置是钠的底部，与水反应放出的氢气给钠一个向上的推力，同时与钠受到的重力作用可使钠在苯与水的界面处上下跳动，如此反复，就减慢了Na与H2O反应的速率。

13．有一表面已经部分被氧化成氧化钠的金属钠试样，欲测定其中Na的纯度，通过实验可以取得如下数据：

 ①试样质量（m1g）；②保证试样完全反应的过量水的质量（m2g）；③反应中生成的H2的质量（m3g）；④中和反应所得的NaOH消耗的H2SO4的质量（m4g）

（1）要求得试样中钠的纯度，不可能用到的数据是（填代号）          

（2）在提供的数据中可以解决问题的组合有        、       、       、      、      、         

（填代号，有几组填几组，不一定填满）

（3）如果m4已知，则m1的范围是（用含m4的代数式表示）               

【答案】　(1)m2g　(2)m1、m3；m1、m4；m3、m4    （3）

【解析】(1)m2g是过量的水的质量，在计算时一定无法使用。（2）题目有两个未知数：钠和氧化钠的质量，只需要有两个已知条件，能列出两个方程，就一定能求解。所以题目中任意的已知选择两个就可以。选择三个肯定可以，但是就本题来说没有什么意义。（3）中和反应所得的NaOH消耗的H2SO4的质量为m4g，可以求出生成的氢氧化钠为，假设原来只有金属钠，则金属钠的质量为，假设原来只有氧化钠，则氧化钠的质量为，所以范围为：。