高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 钠及其化合物同步测试题

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eq \a\vs4\al(一、选择题)


1．下列关于金属钠的说法中，正确的是( D )


A．钠的还原性很强，在空气中易变质，最后变为过氧化钠


B．钠在工业上用于制氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠等化合物


C．钠与硫酸铜溶液反应会置换出铜


D．钠与水反应时，可能会发生剧烈爆炸


解析：钠在空气中与氧气反应生成氧化钠，氧化钠与水反应生成氢氧化钠，经一系列变化最终生成稳定的碳酸钠，不是过氧化钠，A错误；Na的性质活泼，一般在自然界不存在单质钠，工业上一般用化合态的钠冶炼单质钠，把化合态的钠提取成单质钠再去制化合态的钠，成本太高，B错误；钠与硫酸铜溶液反应会生成氢氧化铜、氢气和硫酸钠，不会置换出铜，C错误；钠的还原性强，与水反应时剧烈，甚至可能发生爆炸，D正确。


2．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( B )


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


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。


3．下列关于钠的叙述中，正确的是( D )


A．取用金属钠时，不能将剩余的钠放回原瓶


B．钠在空气中加热生成Na2O


C．钠的金属活泼性强于铜，将钠放入硫酸铜溶液中，发生置换反应生成铜


D．钠保存在煤油中，取用金属钠时一定先用滤纸吸干表面的煤油


解析：剩余的钠必须放回原瓶，A不正确；钠与氧气加热条件下生成Na2O2，B不正确；钠放入硫酸铜溶液中，先与水反应生成NaOH和H2，CuSO4与NaOH反应生成Na2SO4和Cu(OH)2，C不正确；D正确。


4．将一小块金属钠投入CuSO4溶液中，不可能观察到的现象是( C )


A．溶液中有蓝色沉淀生成


B．有气体生成


C．有红色物质析出


D．钠熔成小球浮游在液面上


解析：钠的化学性质活泼，将钠投入CuSO4溶液中时钠先和H2O反应，不能将铜置换出来，C项错误。


5．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( B )


A．第一块失电子多


B．两块钠失去电子一样多


C．第二块的反应产物质量较大


D．两块钠的反应产物质量一样大


解析：Na在足量氧气中加热生成Na2O2，而在常温下与足量氧气反应生成Na2O，等质量的钠不论是变成Na2O还是变成Na2O2，钠元素化合价都是由0价变为＋1价，故质量相等的两块钠失去电子数也相等。


6．将一块银白色的金属钠放在空气中会发生一系列的变化：表面迅速变暗→“出汗”→变成白色固体(粉末)，下列有关叙述中正确的是( C )


A．表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了过氧化钠


B．“出汗”是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的CO2在表面形成了溶液


C．最后变成碳酸钠粉末


D．该过程中的所有化学反应均为氧化还原反应


解析：钠露置在空气中表面迅速变暗，是因为Na与O2反应生成了Na2O，Na2O与水反应生成NaOH，NaOH又吸收空气中的H2O和CO2，生成Na2CO3·10H2O，Na2CO3·10H2O逐渐风化脱水，最后变成Na2CO3粉末，该过程中只有钠的氧化是氧化还原反应。


7．将少量金属钠分别投入到足量下列物质的稀溶液中，溶液质量减轻的是( C )


A．H2SO4 B．NaOH


C．CuCl2 D．K2SO4


解析：若投入金属钠的质量小于脱离溶液的物质的质量，则溶液的质量必定减轻。选项A、B、D中每有1 ml Na(即23 g)进入溶液均有1 g H2生成，溶液质量增加23 g－1 g＝22 g。选项C中由于钠与水反应生成的氢氧化钠还能进一步与CuCl2反应，析出Cu(OH)2沉淀，所以溶液的质量减轻。


8．4.6 g金属钠与足量氧气反应后得到的固体的质量不可能是( A )


A．5.8 g B．6.2 g


C．7.2 g D．7.8 g


解析：4.6 g金属钠与足量氧气反应后得到的固体可能是Na2O、Na2O2或二者的混合物，由Na原子守恒知若金属钠全部生成Na2O，产物质量为6.2 g，若金属钠全部生成Na2O2，产物质量为7.8 g，若生成二者的混合物则产物质量介于6.2 g与7.8 g之间，故答案选A。


9．分别将一小块钠投入下列溶液中，只有气体放出没有沉淀生成的是( B )


A．饱和NaCl溶液 B．稀NaHSO4溶液


C．MgCl2溶液 D．CuSO4溶液


解析：钠与四种溶液的反应都有H2放出，但A会析出NaCl晶体，C会析出Mg(OH)2沉淀，D会析出Cu(OH)2沉淀。


10．在烧杯中加水和煤油(密度：0.88 g·cm－3)各50 mL，将一小粒金属钠(密度：0.97 g·cm－3)投入烧杯中，观察到的现象可能是(提示：钠与煤油不反应)( D )


A．钠在水层中反应，并四处游动


B．钠停留在煤油层中，不发生反应


C．钠在煤油的液面上反应并四处游动


D．钠在煤油与水的界面处反应并可能上、下跳动


解析：本题必须明确钠、煤油、水三者的密度关系，然后根据钠与水的反应现象分析解答。煤油与水互不相溶，钠的密度处于煤油和水之间，能与水反应而不与煤油反应，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煤油与水的界面处上、下跳动，故正确答案为D项。


11．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。下列说法中不正确的是( C )





A．上述反应是置换反应


B．上述反应放出大量的热


C．上述反应中CuSO4表现了还原性


D．加热且无水的条件下，Na可以与CuSO4反应并生成Cu


解析：依据反应现象可知反应中Na置换出CuSO4中的Cu，同时放出大量的热，反应中Cu2＋被还原为Cu，因此体现了CuSO4的氧化性，故答案为C。


12．将一小块金属钠投入饱和NaOH溶液中，充分反应后恢复到原来的温度，下列有关该溶液的物理量与之前相比发生变化的是( A )


A．质量 B．浓度


C．密度 D．pH


解析：金属钠与水反应，生成NaOH和H2，因消耗了溶剂水，故原溶液会析出部分NaOH，溶液的质量减小，但因温度不变，故NaOH的溶解度不变，溶液仍为饱和溶液，故其浓度、密度、pH均保持不变。


eq \a\vs4\al(二、填空题)


13．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中盛放的药品是氢氧化钠溶液，其作用是吸收导入空气中的二氧化碳。


(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……)Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ，各仪器接口的标号字母(a、b……)顺序是空气进入h，g接f，e接a，b接c。


(3)装置Ⅱ的作用是防止空气中的水分和二氧化碳进入装置Ⅰ。


(4)操作中通空气和加热的顺序为先通一段时间的空气，再加热Ⅰ装置。


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。


14．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：①钠的物理性质；②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？使大头针下端的钠落入试管中。


(2)反应开始后，试管中能观察到的实验现象是BDF(填序号)。


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．钠不断地减小直至消失


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：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。


15．(1)将一小块钠放入下列溶液中，既能产生气体又能生成白色沉淀的是( D )


A．硝酸铜溶液 B．稀硫酸


C．氯化钠溶液 D．氯化镁溶液


(2)写出Na投入到下列溶液中所发生的化学反应方程式(若有多步，则分步书写)。


①NaHCO3溶液：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ NaOH＋NaHCO3===Na2CO3＋H2O。


②FeCl3溶液：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 3NaOH＋FeCl3===Fe(OH)3↓＋3NaCl。


解析：遇到钠与碱、盐水溶液反应的问题时，在注意钠与水反应的同时，还要考虑生成的NaOH是否与溶液中的溶质反应。钠与四种溶液反应都生成氢气，在硝酸铜溶液中会有蓝色沉淀生成，只有在氯化镁溶液中可生成白色沉淀。


16．根据你对金属钠性质的了解，回答下列问题：


(1)关于钠的叙述中，正确的是B。


A．钠是银白色金属，硬度很大


B．将金属钠放在石棉网上，用酒精灯加热后金属钠剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成过氧化钠


C．金属钠在空气中燃烧，生成氧化钠


D．金属钠的熔点很高


(2)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小块钠，再从U形管高端加入水(含有酚酞)，赶出空气，一会儿后加热铜丝。





①金属钠的变化：与水剧烈反应，在水和煤油的交界处上下浮动并逐渐变小。


②U形管中溶液的颜色变化：从右到左，逐渐由无色变为红色，说明有NaOH生成。


③铜丝的变化：由黑色变为红色，说明钠和水反应有H2生成。


④若a g钠与b mL水完全反应，则所得溶液中溶质的质量分数是eq \f(40a,22a＋23b)×100%。


解析：(1)A项中有关钠的硬度的描述不正确；C项中钠在空气中燃烧的产物为过氧化钠；D项中金属钠的熔点低。只有B项正确。


(2)由于钠的熔点低且密度小于水、大于煤油，故钠位于水和煤油的交界处，与水发生反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，生成的H2与CuO发生反应：H2＋CuOeq \(=====,\s\up17(△))Cu＋H2O。钠与水反应得到NaOH溶液，则：


2Na＋2H2O=== 2NaOH ＋ H2↑


2×23 2×40 2


a g eq \f(40a,23) g eq \f(a,23) g


则ω(NaOH)＝eq \f(\f(40a,23) g,a g＋b g－\f(a,23) g)×100%


＝eq \f(40a,22a＋23b)×100%。