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訓(xùn)練18金屬鈉的性質(zhì)與應(yīng)用訓(xùn)練目標(biāo)1.了解鈉單質(zhì)的生產(chǎn)原理。2.認(rèn)識(shí)鈉是一種很活潑的金屬,了解鈉的物理性質(zhì),掌握鈉的化學(xué)性質(zhì),了解鈉的保存、存在和用途。3.能用實(shí)驗(yàn)的方法探索和認(rèn)識(shí)鈉及其化合物的性質(zhì)。(10分鐘)1.鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象和鈉的下列性質(zhì)無關(guān)的是()A.鈉的熔點(diǎn)較低B.鈉的密度小于水C.鈉的硬度較小D.鈉的還原性強(qiáng)答案:C解析:鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中“鈉熔成小球”與鈉的熔點(diǎn)較低有關(guān);“浮在水面上”與鈉的密度小于水有關(guān);鈉能夠與水反應(yīng),這是由于鈉的還原性強(qiáng)。而C項(xiàng)中鈉的硬度較小與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是無關(guān)的。2.下列關(guān)于鈉與水反應(yīng)的說法中,不正確的是()①將小塊的鈉投入滴有紫色石蕊試液的水中,反應(yīng)后溶液變紅②將鈉投入稀鹽酸中,鈉先與水反應(yīng),后與HCl反應(yīng)③鈉在水蒸氣中反應(yīng)(密閉)時(shí)因溫度高會(huì)發(fā)生燃燒現(xiàn)象④將兩小塊質(zhì)量相等的金屬鈉,一塊直接投入水中,另一塊用錫箔包住,在錫箔上刺些小孔,然后按入水中,兩者放出的氫氣質(zhì)量相等A.②B.②③C.②③④D.①②③④答案:D解析:①鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化鈉,能使紫色石蕊試液變藍(lán),而不能使紫色石蕊試液變紅;②鈉與水反應(yīng)的本質(zhì)是鈉與H+反應(yīng),所以鈉先與HCl反應(yīng),后與水反應(yīng);③鈉在水蒸氣中反應(yīng)產(chǎn)生的是氫氣,盡管溫度高且反應(yīng)放熱,但無氧氣,故不能燃燒;④鈉的密度比水小,浮在水面上時(shí)會(huì)有部分鈉與O2反應(yīng),而用錫箔包住的鈉不會(huì)與氧氣反應(yīng),所以與水反應(yīng)的鈉的質(zhì)量不相等,兩者放出氫氣的質(zhì)量也不相等。本題選D。3.取一小塊金屬鈉,放在燃燒匙里加熱,下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述正確的是()①金屬鈉先熔化②在空氣中燃燒,放出黃色火花③燃燒后得到白色固體④燃燒時(shí)火焰為黃色⑤燃燒后生成淡黃色固體物質(zhì)A.①②B.①②③C.①④⑤D.④⑤答案:C解析:金屬鈉熔點(diǎn)低,放在燃燒匙里加熱,先熔化為小球,在空氣中燃燒火焰呈黃色,燃燒后生成淡黃色的Na2O2。4.氧化鈉與過氧化鈉的相同點(diǎn)是()A.均是淡黃色固體B.均是堿性氧化物C.均能與水反應(yīng)生成堿D.均能與二氧化碳反應(yīng)放出氧氣答案:C解析:氧化鈉為白色固體,過氧化鈉為淡黃色固體,A項(xiàng)錯(cuò)誤;過氧化鈉屬于過氧化物,不屬于堿性氧化物,B項(xiàng)錯(cuò)誤;氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉,無氧氣生成,D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.下列關(guān)于Na2O和Na2O2的敘述正確的是()A.Na2O比Na2O2穩(wěn)定B.均可與CO2、H2O反應(yīng)產(chǎn)生氧氣C.所含氧元素的化合價(jià)均為-2D.陰陽離子的個(gè)數(shù)比均為1:2答案:D解析:Na2O能被O2氧化為Na2O2,Na2O2比Na2O穩(wěn)定,A項(xiàng)錯(cuò)誤;Na2O與CO2、H2O反應(yīng)不產(chǎn)生氧氣,B項(xiàng)錯(cuò)誤;Na2O2中氧元素為-1價(jià),C項(xiàng)錯(cuò)誤;Na2O中陰陽離子分別為O2-、Na+,Na2O2中陰陽離子分別為Oeq\o\al(2-,2)、Na+,個(gè)數(shù)比均為1:2,D項(xiàng)正確。6.某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)探究金屬鈉的性質(zhì),請你與他合作并完成下表:實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論①用刀切開金屬鈉,觀察切開的金屬鈉表面切面變________化學(xué)方程式為:____________________②把一小塊鈉放在石棉網(wǎng)上加熱生成________色的固體化學(xué)方程式為:______________________③把一小塊金屬鈉投入滴有酚酞的水中溶液變______色證明有________生成④如圖裝置收集一試管氣體,將試管口向下移近酒精燈火焰聽到輕微的“噗”聲有氫氣生成。鈉與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為:______________________答案:實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論①暗4Na+O2=2Na2O②淡黃2Na+O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))Na2O2③紅NaOH④2Na+2H2O=2NaOH+H2↑(35分鐘)一、選擇題(單選)1.金屬鈉投入到下列溶液中,既有氣體放出,又有白色沉淀生成的是()A.鹽酸B.氯化鈉溶液C.氯化銅溶液D.氯化鎂溶液答案:D解析:A項(xiàng),鈉投入到鹽酸中產(chǎn)生H2,沒有白色沉淀生成;B項(xiàng),鈉投入到NaCl溶液中產(chǎn)生H2,沒有白色沉淀生成;C項(xiàng),鈉投入到CuCl2溶液中產(chǎn)生H2和Cu(OH)2藍(lán)色沉淀;D項(xiàng),鈉投入到MgCl2溶液中產(chǎn)生H2和Mg(OH)2白色沉淀。本題選D。2.下列關(guān)于Na2O2的敘述正確的是()A.將過量Na2O2粉末加入紫色石蕊試液中并振蕩,溶液變?yōu)樗{(lán)色,且有氣泡產(chǎn)生B.將過量Na2O2粉末加入FeCl3溶液中并振蕩,溶液中產(chǎn)生紅褐色沉淀,且有氣泡產(chǎn)生C.將Na2O2投入稀鹽酸中,Na2O2先與水反應(yīng),后與HCl反應(yīng)D.Na2O2粉末在空氣中長期放置不變質(zhì)答案:B解析:A項(xiàng),現(xiàn)象應(yīng)為溶液先變藍(lán)色后褪色,且有氣泡產(chǎn)生;C項(xiàng),Na2O2先與HCl反應(yīng),后與水反應(yīng);D項(xiàng),Na2O2在空氣中與水蒸氣及二氧化碳反應(yīng)易變質(zhì)。本題選B。3.2.3g純凈金屬鈉在干燥空氣中被氧化后得到3.5gA.Na2OB.Na2O2C.Na2O和Na2O2的混合物D.無法確定答案:C解析:n(Na)=eq\fg,23g·mol-1)=mol,n(O)=eq\f(-g,16g·mol-1)=mol,n(Na):n(O)=:=4:3,故產(chǎn)物為Na2O和Na2O2的混合物。4.將4.6g鈉與1.6g硫粉迅速混合起來,A.黃色固體混合物B.硫與硫化鈉C.過氧化鈉與硫化鈉D.氧化鈉與硫化鈉答案:C解析:在空氣中加熱時(shí),鈉與硫反應(yīng),同時(shí)鈉也與氧氣反應(yīng)生成Na2O2。本題選C。5.將下列各組物質(zhì)溶于水,所得溶液中只有一種溶質(zhì)的是()A.NaCl和NaB.Na2O和Na2O2C.Na2O2和Na2CO3D.NaCl和NaOH答案:B解析:A項(xiàng)得到的溶質(zhì)分別是NaCl和NaOH;B項(xiàng)得到的溶質(zhì)都是NaOH;C項(xiàng)得到的溶質(zhì)分別是NaOH和Na2CO3;D項(xiàng)得到的溶質(zhì)分別是NaCl和NaOH。6.在100g10%的鹽酸和100g15%的鹽酸中,分別加入2.3A.一樣多B.在濃度大的鹽酸中反應(yīng)產(chǎn)生的氣體多C.在濃度小的鹽酸中反應(yīng)產(chǎn)生的氣體多D.由反應(yīng)劇烈程度決定答案:A解析:加入鈉的量相同且全部反應(yīng)故失電子的物質(zhì)的量相同,所以產(chǎn)生的H2一樣多。7.在一定條件下,將鈉與氧氣反應(yīng)的生成物1.5g溶于水,所得溶液恰好能被80mL濃度為mol·L-1的HCl溶液中和,A.Na2OB.Na2O2C.Na2O和Na2O2D.Na2O2和NaO答案:C解析:本題主要考查有關(guān)物質(zhì)的量的簡單運(yùn)算。n(HCl)=80mL×10-3L·mL-1×mol·L-1=mol,由反應(yīng)4Na+O2=2Na2O,2Na+O2eq\o(=,\s\up7(△))Na2O2,Na2O+2HCl=2NaCl+H2O,2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑知,與molHCl反應(yīng)的m(Na2O)=1.24g,與同樣多HCl反應(yīng)的m(Na2O2)=1.56g,而1.24g<1.5g<1.568.CO和H2的混合氣體3g在足量的氧氣中燃燒后,在150℃時(shí)將混合氣體通過足量的Na2O2后,Na2OA.1.5gBC.6gD答案:B解析:2CO+O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2CO2①,2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2②,2H2+O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2H2O③,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑④。將①②兩式合并得:CO+Na2O2=Na2CO3⑤;將③④兩式合并得:H2+Na2O2=2NaOH⑥。由⑤、⑥兩式可知,固體增加的質(zhì)量就等于CO和H2的質(zhì)量。故答案為B。9.下列關(guān)于Na2O和Na2O2的敘述正確的是()A.都是白色固體B.都是堿性氧化物C.都能和水反應(yīng)形成強(qiáng)堿溶液D.都是強(qiáng)氧化劑答案:C解析:Na2O是白色粉末,Na2O2是淡黃色粉末。Na2O是堿性氧化物,Na2O2是過氧化物。它們都能和水反應(yīng)形成氫氧化鈉溶液。Na2O中氧元素價(jià)態(tài)為-2價(jià),無氧化性,Na2O2中氧元素價(jià)態(tài)為中-1價(jià),具有氧化性、還原性,是強(qiáng)氧化劑。10.金屬鈉、氧化鈉、過氧化鈉的混合物的質(zhì)量為3.72g,與足量的水反應(yīng)生成672mL混合氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),引燃混合氣體恰好完全反應(yīng),則原混合物中金屬鈉、氧化鈉、A.1:1:1B.2:1:1C.1:2:1D.3:2:1答案:B解析:由題意知,產(chǎn)生氣體是H2和O2,兩者物質(zhì)的量為mol,又因引燃后二者恰好完全反應(yīng),所以H2為mol,O2為mol;根據(jù)反應(yīng)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑知n(Na)=mol,n(Na2O2)=mol所以n(Na2O)=eq\fg-mol×23g/mol-mol×78g/mol,62g/mol)=mol。二、非選擇題11.某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組對鈉與水的反應(yīng)進(jìn)行了研究,為點(diǎn)燃Na與水反應(yīng)生成的H2,他們設(shè)計(jì)了如圖①所示的實(shí)驗(yàn)裝置。請回答下列問題:(1)在點(diǎn)燃H2之前必須先________,方法是_____________________________。(2)實(shí)驗(yàn)小組在點(diǎn)燃用圖①所示裝置制得的H2時(shí),卻失敗了。他們經(jīng)過分析認(rèn)為失敗的原因是Na與H2O的反應(yīng)速率太快,Na的用量太少,于是他們準(zhǔn)備增加鈉的用量,可老師說太危險(xiǎn),你認(rèn)為危險(xiǎn)的原因是__________________________________。(3)實(shí)驗(yàn)小組查得鈉、苯、水的密度分別為0.97g·cm-3、0.88g·cm-3、1.00g·cm-3,并據(jù)此對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)(如圖②所示)。在改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)中,答案:(1)檢驗(yàn)純度用向下排空氣法收集一試管氫氣,用大拇指堵住試管口,移近火焰,移開大拇指點(diǎn)火,若聽到“噗”的聲音,則表明氫氣純凈(2)較多的鈉與水反應(yīng)放出大量的熱,使試管內(nèi)H2與O2的混合氣體燃燒而發(fā)生爆炸(3)鈉的密度比水小,比苯大,落在苯、水交界處。Na與H2O反應(yīng)產(chǎn)生的H2使鈉浮起,脫離水面,反應(yīng)停止;當(dāng)鈉表面的H2逸出,鈉又回落,與水反應(yīng)。如此反復(fù),就可減慢Na與水的反應(yīng)速率解析:(1)氫氣與空氣混合點(diǎn)燃可能發(fā)生爆炸,點(diǎn)燃前需要先驗(yàn)純。(2)較多的鈉與水反應(yīng)劇烈,放出大量的熱,可能使試管內(nèi)H2和O2的混合氣體燃燒而爆炸。(3)鈉處于苯和水的交界處,鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生的H2使鈉浮起,脫離水面,反應(yīng)停止;當(dāng)鈉表面的H2逸出,鈉又回落,與水反應(yīng),如此反復(fù),減慢了Na與H2O的反應(yīng)速率。12.如圖所示,A是固體金屬單質(zhì),燃燒時(shí)火焰呈黃色且生成物為淡黃色固體。請回答下列問題:(1)寫出A、B、C、D的化學(xué)式:A________,B________,C________,D________。(2)寫出下列轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式:①A→B________________________________________________________________________。②B→D________________________________________________________________________。③B→C___________________________________
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