-新教材高中化學(xué)課時(shí)檢測(cè)7活潑的金屬單質(zhì)-鈉含解析新人教版必修第一冊(cè)

PAGEPAGE6活潑的金屬單質(zhì)——鈉1．下列物質(zhì)中，不能與金屬鈉反應(yīng)的是()A．氯氣 B．水C．氧氣 D．煤油解析：選DA項(xiàng)，Cl2與Na反應(yīng)生成NaCl；B項(xiàng)，H2O與Na反應(yīng)生成NaOH和H2；C項(xiàng)，O2與Na反應(yīng)生成Na2O或Na2O2；D項(xiàng)，煤油與Na不反應(yīng)。2．下列說(shuō)法中正確的是()A．鈉在空氣中燃燒生成白色固體B．鈉與水反應(yīng)后的溶液可使酚酞先變紅后褪色C．鈉的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，少量的鈉可以保存在煤油或石蠟油中D．當(dāng)鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)時(shí)，有大量紅色固體銅出現(xiàn)解析：選C鈉在空氣中燃燒生成淡黃色固體過(guò)氧化鈉，故A錯(cuò)誤；鈉與水反應(yīng)后的溶液，為NaOH溶液，可使酚酞變紅，故B錯(cuò)誤；鈉的化學(xué)性質(zhì)比較活潑少量的鈉可以保存在煤油或石蠟油中，防止鈉與空氣中的氧氣和水反應(yīng)，故C正確；當(dāng)鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)時(shí)，鈉先和溶液中的水反應(yīng)生成NaOH，生成的NaOH溶液與硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉，故D錯(cuò)誤。3．將等質(zhì)量的鈉、鐵分別投入過(guò)量的鹽酸中，下列說(shuō)法正確的是()A．鈉與鹽酸反應(yīng)更劇烈，產(chǎn)生的氣體更多B．鐵與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體比鈉多C．鐵與鹽酸的反應(yīng)生成氯化鐵D．反應(yīng)結(jié)束時(shí)產(chǎn)生的氣體一樣多解析：選A鈉、鐵均能與鹽酸反應(yīng)置換出氫氣，依據(jù)反應(yīng)原理可知，等質(zhì)量的鈉、鐵分別投入過(guò)量的鹽酸中，失去的電子總數(shù)越多，產(chǎn)生的氫氣越多；金屬越活潑，反應(yīng)速率越快。據(jù)此可得下列結(jié)論：鈉與鹽酸反應(yīng)更劇烈，產(chǎn)生的氣體比鐵多。4．將一小塊金屬鈉長(zhǎng)期露置于空氣中發(fā)生一系列變化，最終產(chǎn)物是()A．NaOH B．Na2OC．Na2O2 D．Na2CO3解析：選DNa的性質(zhì)活潑，易與空氣中的氧氣反應(yīng)生成Na2O，Na2O易與水反應(yīng)生成NaOH，NaOH吸收空氣中的水和CO2生成Na2CO3·10H2O，Na2CO3·10H2O風(fēng)化脫水生成Na2CO3。5．將適量鈉投入下列溶液中，既能產(chǎn)生氣體又能生成白色沉淀的是()A．硫酸銅溶液 B．稀硫酸C．氯化鈉溶液 D．氯化鎂溶液解析：選D鈉投入硫酸銅溶液中，鈉首先與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，然后氫氧化鈉與硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀，A錯(cuò)誤；鈉與稀硫酸反應(yīng)，生成物為硫酸鈉和氫氣，有氣體產(chǎn)生，無(wú)白色沉淀生成，B錯(cuò)誤；鈉不能與氯化鈉反應(yīng)，但能與溶液中的水反應(yīng)，生成物為氫氧化鈉和氫氣，有氣體產(chǎn)生，無(wú)白色沉淀生成，C錯(cuò)誤；鈉投入氯化鎂溶液中，鈉首先與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，然后氫氧化鈉與氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂白色沉淀，D正確。6．下列關(guān)于鈉與水反應(yīng)的說(shuō)法不正確的是()A．將小塊鈉投入滴有石蕊試液的水中，反應(yīng)后溶液變藍(lán)B．將鈉投入稀鹽酸中，鈉先與水反應(yīng)，后與鹽酸反應(yīng)C．鈉投入水中會(huì)有大量氫氣產(chǎn)生D．鈉投入滴有酚酞的水溶液中，燒杯中的溶液變紅解析：選B鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉，溶液顯堿性，所以將一小塊鈉投入滴有石蕊試液的水中，反應(yīng)后溶液變藍(lán)，A正確；鈉與水、酸反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是與氫離子反應(yīng)，鹽酸溶液中含有大量氫離子，所以將鈉投入稀鹽酸中，鈉直接與鹽酸反應(yīng)，B錯(cuò)誤；鈉投入水中反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，C正確；鈉投入水中反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，氫氧化鈉是堿，能使酚酞溶液變紅，D正確。7．等質(zhì)量的兩塊鈉，第一塊在足量氧氣中加熱，第二塊在足量氧氣(常溫)中充分反應(yīng)，則下列說(shuō)法正確的是()A．第一塊鈉失去電子多B．兩塊鈉失去電子一樣多C．第一塊鈉的反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量小D．兩塊鈉的反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量一樣大解析：選B本題只涉及鈉與氧氣的反應(yīng)。鈉在氧氣中加熱生成過(guò)氧化鈉，不加熱則生成氧化鈉，產(chǎn)物中的鈉元素均顯＋1價(jià)。鈉與氧氣反應(yīng)隨溫度不同產(chǎn)物不同，等質(zhì)量的鈉被氧化時(shí)失去相同數(shù)目的電子，等質(zhì)量的鈉生成過(guò)氧化鈉時(shí)結(jié)合的氧多，產(chǎn)物質(zhì)量大。8．某同學(xué)將金屬鈉露置于空氣中，觀察到下列現(xiàn)象：銀白色eq\o(→,\s\up7(①))變灰暗eq\o(→,\s\up7(②))變白色eq\o(→,\s\up7(③))出現(xiàn)液滴eq\o(→,\s\up7(④))變?yōu)榘咨weq\o(→,\s\up7(⑤))變?yōu)榘咨勰鶕?jù)鈉及其化合物的性質(zhì)分析，下列說(shuō)法正確的是()A．①發(fā)生了氧化還原反應(yīng)B．①是因?yàn)樯闪诉^(guò)氧化鈉C．③是因?yàn)樘妓徕c吸收空氣中的水蒸氣形成了溶液D．④⑤只發(fā)生物理變化解析：選A鈉露置在空氣中由銀白色變灰暗，是因?yàn)镹a與O2反應(yīng)生成了Na2O，Na2O與H2O反應(yīng)生成白色固體NaOH，NaOH易潮解，吸收空氣中的H2O形成NaOH溶液而出現(xiàn)液滴，同時(shí)吸收空氣中的CO2，生成Na2CO3·10H2O，Na2CO3·10H2O逐漸風(fēng)化最后變?yōu)镹a2CO3粉末。其中①發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，A正確；Na只有在加熱或點(diǎn)燃時(shí)才能生成Na2O2，B錯(cuò)誤；③是因?yàn)镹aOH潮解，C錯(cuò)誤；④⑤中發(fā)生的反應(yīng)有2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O，Na2CO3＋10H2O=Na2CO3·10H2O及Na2CO3·10H2O=Na2CO3＋10H2O，D錯(cuò)誤。9．鈉(Na，sodium)是一種非?；顫姷慕饘?，觀察法和實(shí)驗(yàn)法是研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法。(1)該小組同學(xué)將金屬鈉投入CuSO4溶液中，得到藍(lán)色絮狀沉淀，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中觀察到有少量黑色固體生成，請(qǐng)解釋其原因________________________________________。(2)實(shí)驗(yàn)小組研究Na與CO2的反應(yīng)，裝置、步驟和現(xiàn)象如下：實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象：ⅰ.通入CO2至澄清石灰水變渾濁后，點(diǎn)燃酒精燈。ⅱ.一段時(shí)間后，硬質(zhì)玻璃管中有白色物質(zhì)產(chǎn)生，管壁上有黑色物質(zhì)出現(xiàn)。檢驗(yàn)CO的試劑未見(jiàn)明顯變化。ⅲ.將硬質(zhì)玻璃管中的固體溶于水，未見(jiàn)氣泡產(chǎn)生；過(guò)濾，向?yàn)V液中加入過(guò)量BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀；再次過(guò)濾，濾液呈堿性；取白色沉淀加入鹽酸，產(chǎn)生氣體。①步驟ⅰ的目的是________________；②從氧化還原反應(yīng)的角度，分析步驟ⅱ管壁上生成的黑色物質(zhì)的成分________________________________________________________________________________________________________________________________________________；③寫出硬質(zhì)玻璃管內(nèi)可能發(fā)生的反應(yīng)方程式：________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)將金屬鈉投入CuSO4溶液中，鈉先與水反應(yīng)生成NaOH和氫氣，NaOH再與CuSO4反應(yīng)生成Cu(OH)2藍(lán)色絮狀沉淀，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuSO4＋2Na＋2H2O=Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑；在實(shí)驗(yàn)中觀察到有少量黑色固體生成，原因是鈉與水反應(yīng)時(shí)放熱，使部分氫氧化銅分解生成氧化銅。(2)①因鈉容易和空氣中的氧氣、水等反應(yīng)，所以步驟ⅰ中通入CO2至澄清石灰水變渾濁后，再點(diǎn)燃酒精燈的目的是排除實(shí)驗(yàn)過(guò)程中氧氣、水等的干擾；②根據(jù)氧化還原反應(yīng)的原理，金屬鈉在反應(yīng)中做還原劑，CO2做氧化劑，其還原產(chǎn)物是黑色固體物質(zhì)且沒(méi)有檢測(cè)到CO，可確定黑色物質(zhì)是碳；③硬質(zhì)玻璃管中的固體溶于水無(wú)氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明鈉全部參加了反應(yīng)，在濾液中加入過(guò)量的BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，加入鹽酸，產(chǎn)生氣體，說(shuō)明硬質(zhì)玻璃管中的固體含有Na2CO3，再次過(guò)濾后濾液呈堿性，說(shuō)明硬質(zhì)玻璃管中的固體含有Na2O，綜上可確定硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生的反應(yīng)為4Na＋CO2eq\o(=,\s\up7(△))2Na2O＋C、Na2O＋CO2=Na2CO3。答案：(1)CuSO4＋2Na＋2H2O=Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑鈉與水反應(yīng)放熱，使部分氫氧化銅分解生成氧化銅(2)①排除氧氣、水等的干擾②金屬鈉在反應(yīng)中做還原劑，CO2做氧化劑，其還原產(chǎn)物是黑色固體物質(zhì)且沒(méi)有檢測(cè)到CO，可確定黑色物質(zhì)是碳③4Na＋CO2eq\o(=,\s\up7(△))2Na2O＋C、Na2O＋CO2=Na2CO310．某課外活動(dòng)小組為了檢驗(yàn)鈉與水反應(yīng)的產(chǎn)物，設(shè)計(jì)了下圖裝置(夾持裝置省略)。首先在U形管內(nèi)加入少量煤油和幾粒鈉塊，再?gòu)腢形管左端加入水(含有酚酞)，趕出空氣，然后點(diǎn)燃酒精燈加熱銅絲。根據(jù)反應(yīng)中觀察到的現(xiàn)象，回答下列問(wèn)題：(1)金屬鈉的變化現(xiàn)象是______________________，反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。(2)U形管中溶液的顏色為_(kāi)_______，說(shuō)明有________生成。(3)銅絲的變化現(xiàn)象是________________________，反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。解析：(1)鈉的熔點(diǎn)低，反應(yīng)過(guò)程中熔成小球，鈉的密度小于水的，大于煤油的，反應(yīng)時(shí)在水和煤油界面處上下跳動(dòng)，逐漸變小直至消失；(2)鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉溶液顯堿性，所以從右到左逐漸由無(wú)色變?yōu)榧t色；(3)生成的氫氣通過(guò)表面有氧化銅的銅絲，氫氣會(huì)和氧化銅反應(yīng)生成銅和水，發(fā)生反應(yīng)：CuO＋H2eq\o(=,\s\up7(△))Cu＋H2O，反應(yīng)現(xiàn)象由黑色變?yōu)榧t色，說(shuō)明鈉和水反應(yīng)生成氫氣。答案：(1)鈉塊熔成小球，在水和煤油的界面處上下跳動(dòng)，逐漸變小直至消失2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑(2)從右到左逐漸由無(wú)色變?yōu)榧t色NaOH(3)由黑色變?yōu)榧t色CuO＋H2eq\o(=,\s\up7(△))Cu＋H2O11．在一坩堝中放一小塊鈉，加熱至熔化時(shí)，用玻璃棒蘸取少量無(wú)水CuSO4粉末與熔化的鈉接觸，瞬間產(chǎn)生耀眼的火花，同時(shí)有紅色物質(zhì)生成。據(jù)此判斷下列說(shuō)法中不正確的是()A．上述反應(yīng)是化合反應(yīng)B．上述反應(yīng)放出熱量C．上述反應(yīng)中CuSO4表現(xiàn)了氧化性D．加熱且無(wú)水條件下，Na可以與CuSO4反應(yīng)并生成Cu解析：選A根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，鈉單質(zhì)與硫酸銅固體反應(yīng)有紅色物質(zhì)生成，該紅色物質(zhì)是Cu單質(zhì)，所以該反應(yīng)是置換反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)中有耀眼的火花產(chǎn)生，說(shuō)明反應(yīng)放熱，B項(xiàng)正確；Na與硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)，Na做還原劑，硫酸銅做氧化劑，C項(xiàng)正確；根據(jù)以上分析可知，鈉與硫酸銅可以在加熱且無(wú)水條件下反應(yīng)生成Cu，D項(xiàng)正確。12．2.3g純凈的金屬鈉在干燥的空氣中被氧化后得到3.5g固體，由此判斷其產(chǎn)物()A．只有Na2O B．只有Na2O2C．有Na2O和Na2O2 D．無(wú)法確定解析：選C若2.3g鈉全部生成Na2O，其質(zhì)量為3.1g；若2.3g鈉全部生成Na2O2，其質(zhì)量為3.9g。因?yàn)?.1g<3.5g<3.9g，故氧化產(chǎn)物應(yīng)為Na2O和Na2O2的混合物。13．將4.6g金屬鈉投入足量水中，得ag溶液；將4.8g金屬鎂投入足量鹽酸中，得bg溶液，假設(shè)水的質(zhì)量與鹽酸的質(zhì)量相等，則反應(yīng)后兩溶液的質(zhì)量關(guān)系式為()A．a(chǎn)＝b B．a(chǎn)＞bC．a(chǎn)＜b D．無(wú)法判斷解析：選A溶液的質(zhì)量等于金屬和水或酸的質(zhì)量之和減去放出H2的質(zhì)量。2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑4624.6ga＝4.6g＋m(H2O)－0.2＝4.4＋m(H2O)Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑2424.8gb＝4.8＋m(HCl)－0.4＝4.4＋m(HCl)，因?yàn)閙(H2O)＝m(HCl)，所以a＝b。14．現(xiàn)用金屬鈉和空氣制備純度較高的Na2O2，可利用的裝置如圖所示。回答下列問(wèn)題[已知Na2O2易與空氣中CO2、H2O(g)反應(yīng)]：(1)裝置Ⅳ中盛放的試劑是____________，其作用是________________________________________________________________________。(2)若規(guī)定氣體的氣流方向從左到右，則組合實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)各件儀器的正確連接順序?yàn)?按從左到右順序?qū)懨鲀x器的編號(hào)Ⅰ、Ⅱ……)________，各儀器接口的標(biāo)號(hào)字母(a、b……)順序是空氣進(jìn)入________，________接________，________接________，________接________。(3)裝置Ⅱ的作用是________________。(4)操作中通空氣和加熱的順序?yàn)開(kāi)___________。解析：用金屬鈉和空氣制備純度較高的Na2O2，要避免生成的Na2O2與空氣中的水分和二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，在制取過(guò)程中要除去這兩種雜質(zhì)，且要防止外界空氣中的水分和二氧化碳倒吸進(jìn)入裝置。(1)由上述分析可知，應(yīng)該除去空氣中的CO2，故Ⅳ中的試劑為氫氧化鈉溶液。(2)由上述分析可知，實(shí)驗(yàn)的順序?yàn)槌鼵O2→除水蒸氣→與鈉反應(yīng)→避免CO2、水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)裝置，故裝置順序?yàn)棰簟蟆瘛?，接口順序?yàn)閔gfeabc或hgfebac。(3)裝置Ⅱ的作用是避免空氣中的CO2、水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)裝置Ⅰ。(4)為防止Na2O2與CO2、水蒸氣反應(yīng)，應(yīng)先排盡空氣，再加熱金屬鈉。答案：(1)氫氧化鈉溶液吸收導(dǎo)入空氣中的二氧化碳(2)Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱhgfea(或b)b(或a)c(3)防止空氣中的水分和二氧化碳進(jìn)入裝置Ⅰ(4)先通一段時(shí)間的空氣，再加熱Ⅰ裝置15．某位教師設(shè)計(jì)了鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置(如圖，夾持裝置省略)。①注射器針頭②止水夾③短導(dǎo)管④細(xì)銅絲⑤⑦直通管⑥?直角導(dǎo)管⑧⑨⑩單孔橡皮塞?乳膠管實(shí)驗(yàn)前將裝置中的直角導(dǎo)管(序號(hào)為?)的上端要和直通管⑤的上