2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第二章海水中的重要元素-鈉和氯第1節(jié)第1課時(shí)活潑的金屬單質(zhì)-鈉練習(xí)含解析新人教版必修第一冊(cè)

PAGE6-第1課時(shí)活潑的金屬單質(zhì)——鈉基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)一、選擇題(每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1．將一小塊鈉投入盛有5mL飽和石灰水的試管中，不行能視察到的現(xiàn)象是(C)A．鈉熔化成閃亮的小球 B．鈉在液面上四處游動(dòng)C．溶液底部有銀白色物質(zhì)生成 D．溶液變渾濁解析：鈉與水反應(yīng)放出大量的熱，使鈉熔成小球，A項(xiàng)正確；鈉的密度小于水的密度，故肯定小于飽和石灰水的密度，所以鈉會(huì)浮在液面上，鈉與水反應(yīng)生成的氫氣使小球在液面上四處游動(dòng)，B項(xiàng)正確；溶液底部不會(huì)有銀白色物質(zhì)生成，C項(xiàng)錯(cuò)誤；因?yàn)榉磻?yīng)消耗了水，且反應(yīng)放熱，所以飽和石灰水中會(huì)有部分溶質(zhì)析出而導(dǎo)致溶液變渾濁，D項(xiàng)正確。2．下列關(guān)于鈉的敘述錯(cuò)誤的是(B)A．鈉在常溫下就簡(jiǎn)潔被氧化 B．鈉在空氣中燃燒生成Na2OC．鈉燃燒時(shí)發(fā)出黃色的火焰 D．鈉的密度比水小，熔點(diǎn)低于100℃解析：鈉在常溫下能被空氣中氧氣氧化生成Na2O，而鈉在空氣中燃燒會(huì)生成Na2O2，B項(xiàng)錯(cuò)誤。3．不能正確表示下列反應(yīng)的離子方程式的是(B)A．鈉與水反應(yīng)：2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑B．鈉與CuSO4溶液反應(yīng)：2Na＋Cu2＋=Cu＋2Na＋C．鈉與鹽酸反應(yīng)：2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑D．鈉跟氯化鉀溶液反應(yīng)：2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑解析：B中鈉與CuSO4溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是鈉與水反應(yīng)生成NaOH，NaOH再與CuSO4反應(yīng)，總離子方程式：2Na＋2H2O＋Cu2＋=Cu(OH)2↓＋H2↑＋2Na＋。4．試驗(yàn)室做鈉跟水反應(yīng)的試驗(yàn)時(shí)，用到的儀器有下列中的(B)①試管夾②鑷子③小刀④濾紙⑤研缽⑥燒杯⑦坩堝⑧石棉網(wǎng)⑨玻璃片⑩藥匙A．①②③④ B．②③④⑥⑨C．③④⑧⑨⑩ D．②⑤⑦⑨⑩解析：鈉與水反應(yīng)的試驗(yàn)步驟：用鑷子取一小塊金屬鈉，將金屬鈉放在玻璃片上，用小刀切下一小塊鈉，用濾紙擦干表面的煤油，放入盛水的燒杯中，所以須要的儀器有鑷子、玻璃片、小刀、濾紙、燒杯，故選B。5．在探討金屬鈉與水反應(yīng)的試驗(yàn)中，下列依據(jù)試驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論不正確的是(C)A．將一小塊Na投入水中，鈉浮于水面，說(shuō)明鈉的密度比水小B．將一小塊Na投入滴有酚酞的水中，溶液變紅，說(shuō)明反應(yīng)生成了堿C．將一小塊Na投入CuSO4溶液中，生成藍(lán)色沉淀，說(shuō)明Na沒(méi)有Cu活潑D．點(diǎn)燃Na與肥皂水反應(yīng)產(chǎn)生的氣泡，有尖銳爆鳴聲，說(shuō)明有H2生成解析：A項(xiàng)，鈉浮于水面，說(shuō)明鈉的密度比水小，正確；B項(xiàng)，溶液變紅，說(shuō)明反應(yīng)生成了堿，該堿是氫氧化鈉，正確；C項(xiàng)，Na首先與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，然后氫氧化鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀氫氧化銅，得不到銅，但鈉比銅要活潑，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，有尖銳爆鳴聲，說(shuō)明有H2生成，正確。二、非選擇題6．如圖所示，在燒杯中盛有100mL蒸餾水，水中懸浮著一個(gè)表面光滑、耐堿、耐熱的小球(此球穩(wěn)定于水的中心),將10g金屬鈉分多次投入到水中，最終使燒杯內(nèi)的液體復(fù)原到原來(lái)蒸餾水的溫度。回答下列問(wèn)題：(1)10g鈉要分多次投入的主要緣由是__鈉與水反應(yīng)猛烈，放出的熱量多，易發(fā)生爆炸__。(2)將10g鈉全部投入完畢所進(jìn)行的次數(shù)可能是__C__(填序號(hào))。A．5次 B．10次C．大于10次(3)試驗(yàn)結(jié)束后，可視察到燒杯內(nèi)小球位置的現(xiàn)象是__小球上升__，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要緣由是__鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉，導(dǎo)致燒杯中液體的密度增大，故小球受到的浮力增大__。(4)試驗(yàn)過(guò)程中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是__2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑__。解析：鈉與水反應(yīng)猛烈，易發(fā)生爆炸，投入時(shí)要嚴(yán)格限制用量；鈉的密度小于1g·cm－3，黃豆粒大的一塊鈉的體積小于1cm3，則其質(zhì)量小于1g，故10g鈉全部投入完畢所進(jìn)行的次數(shù)要大于10次；鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉，氫氧化鈉溶液的密度大于水的密度，小球受到的浮力增大。7．某化學(xué)探討性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的試驗(yàn)裝置，目的是做鈉與水反應(yīng)的試驗(yàn)并驗(yàn)證：a.鈉的物理性質(zhì)；b.鈉和水反應(yīng)的產(chǎn)物。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：①試驗(yàn)起先時(shí)，欲使鈉與水接觸反應(yīng)，應(yīng)如何操作？__向上提起大頭針，使大頭針下端的鈉落入試管中__。②反應(yīng)起先后，試管中能視察到的試驗(yàn)現(xiàn)象是__BDF__(填字母)。A．鈉在水層中反應(yīng)，熔成小球并四處游動(dòng)B．鈉在兩液體界面處反應(yīng)，熔成小球并可能作上下跳動(dòng)C．鈉在煤油層中反應(yīng)，熔成小球并四處游動(dòng)D．鈉不斷地減小至消逝E．鈉停留在煤油層中不反應(yīng)F．煤油中有氣泡產(chǎn)生③通過(guò)上述現(xiàn)象，能夠驗(yàn)證鈉的哪些物理性質(zhì)：__鈉的熔點(diǎn)低，鈉的密度比水小、比煤油大__。解析：①試驗(yàn)起先時(shí)，欲使鈉與水接觸反應(yīng)，只須要使大頭針下端的鈉落入試管中。②反應(yīng)起先后，鈉在兩液體界面處熔成小球并可能作上下跳動(dòng)，不斷地減小至消逝，煤油中有氣泡產(chǎn)生。③通過(guò)題中試驗(yàn)現(xiàn)象，說(shuō)明鈉的熔點(diǎn)低，并且鈉的密度比水小，但比煤油的密度大。8．A、B、C是中學(xué)化學(xué)中常見的三種物質(zhì)，它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖(部分反應(yīng)條件及產(chǎn)物略去)：eq\x(A)eq\o(→,\s\up7(O2))eq\x(B)eq\o(→,\s\up7(O2))eq\x(C)O2(1)若A是一種金屬，C是淡黃色固體，則B的化學(xué)式為__Na2O__，A→C反應(yīng)的化學(xué)方程式為__2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(△))Na2O2__。(2)若A是一種非金屬，其常見單質(zhì)為黑色固體，C是最主要的溫室氣體，則C的化學(xué)式為__CO2__，B→C反應(yīng)的化學(xué)方程式為__2CO＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2CO2__。A和C能否反應(yīng)？__能__，若能，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式，若不能，此空不填__C＋CO2eq\o(=,\s\up7(高溫))2CO__。解析：(1)依據(jù)C是淡黃色固體，C為Na2O2，則B為Na2O、A為Na，A→C的反應(yīng)為2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(△))Na2O2。(2)C是主要的溫室氣體，C為CO2，A為C(碳)，B為CO，B→C的反應(yīng)為2CO＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2CO2，A和C可以反應(yīng)生成B，化學(xué)方程式為C＋CO2eq\o(=,\s\up7(高溫))2CO。能力提升一、選擇題(每小題有1個(gè)或2個(gè)選項(xiàng)符合題意)1．將少量金屬鈉分別投入下列物質(zhì)的水溶液中，反應(yīng)后溶液質(zhì)量減小的是(AD)A．MgCl2 B．K2SO4C．NaOH D．CuSO4解析：對(duì)于B、C兩項(xiàng)，都是消耗Na，產(chǎn)生H2,2Na→H2，即投入46gNa，放出2gH2，溶液質(zhì)量均增大。A項(xiàng)總反應(yīng)為2Na＋2H2O＋MgCl2=2NaCl＋Mg(OH)2↓＋H2↑，從方程式看，進(jìn)去46g，出來(lái)60g，溶液質(zhì)量減小；對(duì)于D項(xiàng)，鈉首先與H2O反應(yīng)，生成NaOH、放出H2，然后NaOH與CuSO4反應(yīng)生成Cu(OH)2沉淀，總化學(xué)方程式為2Na＋2H2O＋CuSO4=Na2SO4＋Cu(OH)2↓＋H2↑，由化學(xué)方程式可以看出，每溶解46gNa，生成98g沉淀和2gH2，溶液質(zhì)量減小。2．將2.3g金屬鈉放入100g水中，完全反應(yīng)后溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(D)A．eq\f(4g,100＋2.3g)×100% B．eq\f(4g,100＋4－0.1g)×100%C．eq\f(2.3×\f(40,23)g,100＋4g)×100% D．eq\f(4g,100＋2.3－0.1g)×100%解析：2.3gNa與100g水反應(yīng)生成4gNaOH和0.1gH2，故反應(yīng)后溶液的質(zhì)量為(100＋2.3－0.1)g，溶液中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(4g,100＋2.3－0.1)×100%。3．若mgNa在足量氯氣中燃燒，生成氯化鈉固體的質(zhì)量為(m＋3.55)g，則mgNa與氧氣反應(yīng)，生成固體的質(zhì)量為(D)①(m＋0.8)g②(m＋1.0)g③(m＋1.2)g④(m＋1.6)g⑤(m＋1.4)gA．僅①④ B．僅①⑤C．僅③④ D．①②③④⑤解析：由題意可知，與氯氣反應(yīng)的mgNa的質(zhì)量為2.3g，則2.3gNa與O2反應(yīng)可能生成(2.3＋0.8)gNa2O，也可能生成(2.3＋1.6)gNa2O2，還可能生成Na2O和Na2O2的混合物，其質(zhì)量在(2.3＋0.8)g與(2.3＋1.6)g之間。二、非選擇題4．(1)用金屬鈉制取過(guò)氧化鈉的化學(xué)方程式是__2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(△))Na2O2__，現(xiàn)象是__猛烈反應(yīng)，產(chǎn)生黃色火焰，生成淡黃色固體__。(2)指出下列各物質(zhì)中氧元素的化合價(jià)：Na2O2：__－1價(jià)__；Na2O：__－2價(jià)__。(3)已知用金屬鈉生成氧化鈉，可有多種方法：①4Na＋O2=2Na2O；②4Na＋CO2=2Na2O＋C；③2NaNO2＋6Na=4Na2O＋N2↑。在上述三種方法中最好的方法是__③__(填序號(hào))，緣由是__此反應(yīng)所得產(chǎn)物中只有Na2O是固體，而且另一產(chǎn)物N2可以把四周環(huán)境中的空氣排凈，愛護(hù)Na2O不發(fā)生反應(yīng)__。解析：解答第(3)題時(shí)，假如只簡(jiǎn)潔考慮，則會(huì)誤認(rèn)為鈉干脆與氧氣反應(yīng)最好，但事實(shí)上鈉與氧氣反應(yīng)時(shí)，生成的Na2O簡(jiǎn)潔與空氣中的O2、H2O等反應(yīng)，使產(chǎn)物含有雜質(zhì)，故方法①不好。而方法②所得產(chǎn)物中會(huì)混有碳雜質(zhì)，且生成的Na2O能與CO2反應(yīng)生成Na2CO3，故此法也不好。最好的方法是方法③，產(chǎn)物純度高，且不易變質(zhì)。5．(1)如圖所示裝置，在平底燒瓶的底部有一塊鈉，平底燒瓶?jī)?nèi)是干燥的空氣。過(guò)一段時(shí)間后可視察到__鈉表面變暗，氣球膨脹__，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__4Na＋O2=2Na2O__。(2)某班同學(xué)用如圖所示裝置測(cè)定空氣中氧氣的含量。先用彈簧夾夾住橡膠管。點(diǎn)燃鈉，伸入瓶中并塞上瓶塞。待鈉熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，視察廣口瓶?jī)?nèi)水面改變狀況。①上述試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))Na2O2__。②試驗(yàn)完畢，甲同學(xué)的廣口瓶?jī)?nèi)水面上升明顯小于瓶?jī)?nèi)原空氣體積的eq\f(1,5)，乙同學(xué)的廣口瓶?jī)?nèi)水面上升明顯大于瓶?jī)?nèi)原空氣體積的eq\f(1,5)。下列對(duì)這兩種現(xiàn)象說(shuō)明合理的是__ABCD__。A．甲同學(xué)可能運(yùn)用鈉的量不足，瓶?jī)?nèi)氧氣沒(méi)有消耗完B．甲同學(xué)可能未塞緊瓶塞，鈉熄滅冷卻時(shí)外界空氣進(jìn)入瓶?jī)?nèi)C．乙同學(xué)可能沒(méi)夾緊彈簧夾，鈉燃燒時(shí)瓶?jī)?nèi)部分空氣受熱從導(dǎo)管逸出D．乙同學(xué)可能插入燃燒匙太慢，塞緊瓶塞之前，瓶?jī)?nèi)部分空氣受熱逸出解析：(1)鈉與空氣中的氧氣反應(yīng)生成Na2O，使鈉表面變暗，同時(shí)燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)降低，氣球會(huì)膨脹。(2)②A項(xiàng)，若鈉的量不足，則氧氣消耗不完，造成進(jìn)水量少于廣口瓶?jī)?nèi)原空氣體積的eq\f(1,5)，結(jié)果偏低，合理。B項(xiàng)，若瓶塞未塞緊，鈉熄滅冷卻時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)減小，外面的空氣會(huì)進(jìn)入瓶?jī)?nèi)，使氣體得到補(bǔ)充，造成結(jié)果偏低，合理。C項(xiàng)，若彈簧夾未夾緊，鈉燃燒時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣體膨脹，使部分氣體從導(dǎo)管口逸出，造成結(jié)果偏高，合理。D項(xiàng)，若插入燃燒匙太慢，鈉燃燒時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣體膨脹，在塞緊瓶塞前，瓶?jī)?nèi)部分氣體從瓶口逸出，造成結(jié)果偏高，合理。6．某試驗(yàn)小組對(duì)中學(xué)課本中可生成氫氣的反應(yīng)進(jìn)行了探討，總結(jié)出兩個(gè)可以生成H2的反應(yīng)：①Zn＋鹽酸，②Na＋水。為點(diǎn)燃上述兩個(gè)反應(yīng)生成的H2，他們?cè)O(shè)計(jì)了圖示裝置。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)寫出Na與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式：__2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑__。(2)試驗(yàn)小組在點(diǎn)燃用上述裝置制得的H2時(shí)，①試驗(yàn)獲得勝利，②卻失敗了。他們分析認(rèn)為失敗的緣由是Na的用量太少，Na與H2O的反應(yīng)速率太快。于是他們打算增加鈉的用量，可老師說(shuō)太危急，你認(rèn)為產(chǎn)生危急的緣由是__鈉與水反應(yīng)放出大量的熱，并產(chǎn)生大量H2，H2與O2混合受熱易發(fā)生爆炸__。(3)試驗(yàn)小組查閱鈉、煤油、水的密度分別為0.971g·cm－3、0.80g·cm－3、1.00g·cm－3，并據(jù)此對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。在下圖改進(jìn)后的試驗(yàn)中H2的生成速率減慢，緣由是__鈉的密度比水