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1-1活潑的金屬單質(zhì)-鈉課后作業(yè)含解析新人教版必修第一冊(cè)

PAGEPAGE6活潑的金屬單質(zhì)——鈉一、選擇題(每小題4分，共48分，每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng))1.鈉在自然界中最主要的存在形式是(B)A．游離態(tài) B．氯化鈉C．硫酸鈉 D．硝酸鈉解析：鈉的性質(zhì)特別活潑，在自然界不行能以游離態(tài)存在；主要以NaCl的形式存在。2.鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象和鈉的下列性質(zhì)無關(guān)的是(C)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)解析：由鈉熔化為閃亮的小球可知鈉的熔點(diǎn)較低，由鈉浮在水面上可知鈉的密度小于水，由生成NaOH可知鈉的還原性強(qiáng)；故C項(xiàng)符合題意。3.2.3g純凈的金屬鈉在干燥的空氣中被氧化后得到3.5g固體，由此推斷其產(chǎn)物是(C)A．只有Na2O B．只有Na2O2C．Na2O和Na2O2 D．無法確定解析：若2.3g鈉全部生成Na2O，質(zhì)量為3.1g；若2.3g鈉全部生成Na2O2，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。4.下列有關(guān)鈉與水反應(yīng)試驗(yàn)的敘述中，不正確的是(B)A．用小刀切割鈉塊 B．鈉沉入水中C．鈉熔化成小球 D．發(fā)出“嘶嘶”的響聲解析：鈉軟，可以用小刀切割鈉塊，A正確；鈉密度比水小，浮在水上面，B不正確；鈉和水猛烈反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，且該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，放出的熱量使鈉熔成小球，C正確；鈉和水猛烈反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，且會(huì)有嘶嘶的響聲，D正確。5.化學(xué)之美無處不在，有一位學(xué)生將一小塊鈉投入盛有煤油和水的試管中(煤油和水均足夠多)，可能視察到的現(xiàn)象是(D)A．鈉浮在試管中的液面上 B．鈉沉入試管底部C．鈉燃燒起來 D．鈉處于煤油和水的交界處解析：煤油的密度比水小，所以煤油在上層，水在下層，又因鈉的密度比水小，比煤油大，因此介于兩者之間，而鈉能與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，在與水反應(yīng)生成氣體后被氣體帶離水層，進(jìn)入煤油層后停止反應(yīng)又下沉，如此往復(fù)，直至鈉反應(yīng)完，反應(yīng)沒有氧氣，鈉不能燃燒，所以鈉處于煤油和水的交界處，上下浮動(dòng)。6.向硫酸銅溶液中加入一小塊金屬鈉后，視察到的現(xiàn)象有(B)①鈉浮于液面上②熔化成小球③發(fā)出嘶嘶的響聲，放出氣體④鈉四周藍(lán)色沉淀部分變黑⑤有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生⑥析出大量紅色的銅⑦小球在溶液中沉?、嘈∏蛟谝好嫔嫌蝿?dòng)，漸漸變小，直至消逝A．①②③⑤⑦⑧ B．①②③④⑤⑧C．①②③⑤⑥⑧ D．①②③④⑤⑥⑦⑧解析：將鈉塊加入CuSO4溶液中時(shí)，反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是鈉先與水反應(yīng)生成NaOH和H2，NaOH再與CuSO4反應(yīng)生成藍(lán)色Cu(OH)2沉淀，反應(yīng)放出的熱量會(huì)導(dǎo)致Cu(OH)2分解生成黑色的CuO，不會(huì)置換出單質(zhì)Cu；因?yàn)殁c的密度小于水，故反應(yīng)過程中鈉浮于水面而不能在溶液中沉浮，⑥⑦錯(cuò)誤。7.下列關(guān)于金屬鈉的敘述中正確的是(D)A．鈉在空氣中能發(fā)生緩慢氧化而自燃B．金屬鈉可保存在煤油中，也可保存在CCl4中C．鈉能和CuSO4溶液反應(yīng)置換出CuD．鈉投入到水中馬上熔化成小球，說明其熔點(diǎn)低，且鈉與水的反應(yīng)是放熱反應(yīng)解析：鈉在空氣中能發(fā)生緩慢氧化但不會(huì)自燃；鈉的密度小于CCl4的密度，不能保存在CCl4中；鈉放入CuSO4溶液中，鈉先與水發(fā)生反應(yīng)生成NaOH，NaOH可與CuSO4發(fā)生反應(yīng)生成Cu(OH)2藍(lán)色沉淀，不會(huì)將Cu置換出來；鈉與水反應(yīng)放熱且鈉熔點(diǎn)低，故鈉熔化成小球。8.下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是(B)A．鈉和水反應(yīng)：Na＋H2O=Na＋＋OH－＋H2↑B．鈉投入足量鹽酸中：2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑C．鐵和稀硫酸反應(yīng)：2Fe＋6H＋=2Fe3＋＋3H2↑D．鈉投入氯化鐵溶液中：3Na＋Fe3＋=3Na＋＋Fe解析：A項(xiàng)，配平錯(cuò)誤；C項(xiàng)，鐵與酸反應(yīng)生成的是Fe2＋；D項(xiàng)，Na會(huì)與水反應(yīng)，所以在溶液中不能置換出其他金屬。9.將少量金屬鈉分別投入下列物質(zhì)的水溶液中，有氣體放出，且溶液質(zhì)量減輕的是(D)A．HCl B．NaOHC．K2SO4 D．CuSO4解析：在A、B、C三個(gè)選項(xiàng)中只有H2放出，故溶液質(zhì)量是增加的。D選項(xiàng)中由于Na與H2O反應(yīng)生成的NaOH還能接著與CuSO4反應(yīng)析出Cu(OH)2沉淀：2Na＋CuSO4＋2H2O=Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑，故反應(yīng)后溶液質(zhì)量減輕。10.若將4.6g鈉塊置于過量O2中燃燒后，生成7.2g固體物質(zhì)，則下列推斷合理的是(B)A．鈉在燃燒前未被氧化B．鈉在燃燒前已有部分被氧化C．生成物中只有過氧化鈉D．生成物中只有氧化鈉解析：若4.6gNa完全轉(zhuǎn)化為Na2O2，則生成固體的質(zhì)量為7.8g，現(xiàn)反應(yīng)后固體質(zhì)量為7.2g，說明其中含有Na2O，由于Na燃燒的產(chǎn)物為Na2O2，故在燃燒前鈉塊中就含有Na2O，說明Na燃燒前已部分被氧化。11.某化學(xué)愛好小組的同學(xué)，在學(xué)習(xí)了鈉的性質(zhì)后，用小刀切割了一小塊鈉，然后放入盛有空氣的集氣瓶中，充分燃燒后發(fā)覺瓶壁上有黑色固體附著，下面是該愛好小組的幾點(diǎn)推想，你認(rèn)為不合理的是(B)A．黑色固體是碳B．鈉在燃燒時(shí)只發(fā)生了一個(gè)反應(yīng)C．鈉也可能與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)：4Na＋CO2eq\o(=,\s\up17(點(diǎn)燃))2Na2O＋CD．鈉保存在煤油中，可能濾紙沒有完全汲取煤油，煤油不完全燃燒產(chǎn)生碳解析：金屬鈉保存在煤油中，因此金屬鈉表面沾有煤油，在燃燒過程中，可能是煤油不完全燃燒產(chǎn)生了碳，即黑色固體是碳，A、D正確；金屬鈉表面沾有煤油，金屬鈉燃燒時(shí)，煤油也燃燒，另外由于金屬鈉的還原性特殊強(qiáng)，故金屬鈉也能與CO2發(fā)生反應(yīng)：4Na＋CO2eq\o(=,\s\up17(點(diǎn)燃))2Na2O＋C，B錯(cuò)誤，C正確。12.往燒杯內(nèi)注入煤油和水各100mL，靜置后將一小塊鈉投入燒杯內(nèi)。發(fā)生的現(xiàn)象是(A)A．鈉沉到液柱1/2處，鈉塊下部有很多氣泡放出，附有氣泡的鈉塊緩緩上升到液體上部，一會(huì)兒又沉到液柱1/2處，如此反復(fù)多次，最終消逝B．鈉塊始終沉到燒杯底部，并停留在杯底，放出氣泡，最終消逝C．鈉塊浮在液柱表面上，很快熔成一個(gè)閃亮的小球，小球四處游動(dòng)，最終消逝D．鈉塊沉到液柱1/2處，很快熔成一個(gè)閃亮的小球，小球在液柱1/2處沿水平方向快速游來游去，最終消逝解析：因?yàn)殁c比水輕，比煤油重，最初鈉沉在液柱1/2處。由于鈉跟下層水反應(yīng)產(chǎn)生H2，H2的沖力使鈉緩緩上升至液柱上部，待H2放出后鈉又沉于液柱1/2處，再跟下層水反應(yīng)再上升，如此反復(fù)直至消逝。二、非選擇題(共52分)13.(16分)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)系如下(部分反應(yīng)條件及產(chǎn)物略去)：(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\up17(△))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的分子式為CO2，B→C反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CO＋O2eq\o(=,\s\up17(點(diǎn)燃))2CO2。A和C是否能反應(yīng)？能(填“能”或“不能”)。若能，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：C＋CO2eq\o(=,\s\up17(高溫))2CO。(若不能，此空不填)解析：(1)依據(jù)C為淡黃色固體，推知C為Na2O2，則B為Na2O，A為Na，A→C的反應(yīng)為2Na＋O2eq\o(=,\s\up17(△))Na2O2。(2)依據(jù)C是最主要的溫室氣體，推知C為CO2，則A為C，B為CO，A與C能反應(yīng)，化學(xué)方程式為C＋CO2eq\o(=,\s\up17(高溫))2CO。14.(12分)甲、乙兩同學(xué)分別用如圖所示裝置測(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)水面的改變狀況。(1)上述試驗(yàn)過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na＋O2eq\o(=,\s\up17(點(diǎn)燃))Na2O2。(2)甲同學(xué)試驗(yàn)中廣口瓶?jī)?nèi)水面上升明顯小于瓶?jī)?nèi)空氣體積的1/5，乙同學(xué)試驗(yàn)中廣口瓶?jī)?nèi)水面上升明顯大于瓶?jī)?nèi)空氣體積的1/5。下列對(duì)這兩種現(xiàn)象說明合理的是abcd(填序號(hào))。a．甲同學(xué)可能運(yùn)用的鈉的量不足，瓶?jī)?nèi)氧氣沒有消耗完b．甲同學(xué)可能未塞緊瓶塞，鈉熄滅冷卻后外界空氣進(jìn)入瓶?jī)?nèi)c．乙同學(xué)可能沒有夾緊彈簧夾，鈉燃燒時(shí)瓶?jī)?nèi)部分空氣受熱從導(dǎo)管口逸出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：a項(xiàng)，若鈉的量不足，則氧氣消耗不完，造成進(jìn)入廣口瓶?jī)?nèi)的水量少于容器容積的1/5，結(jié)果偏低，合理。b項(xiàng)，若瓶塞未塞緊，鈉熄滅冷卻后，瓶?jī)?nèi)氣體收縮，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。15.(7分)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)原到原來蒸餾水的溫度?；卮鹣铝袉栴}：(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，從燒杯內(nèi)小球的位置視察到的現(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，黃豆粒大小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。16.(8分)某試驗(yàn)小組對(duì)Na與水反應(yīng)產(chǎn)生的H2進(jìn)行探究，為點(diǎn)燃反應(yīng)生成的H2，他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖所示的裝置。請(qǐng)回答下列問題：(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)燃利用①裝置制得的H2時(shí)，試驗(yàn)失敗了。他們認(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，使試管內(nèi)H2與O2的混合氣體受熱而爆炸。(3)已知鈉、煤油、水的密度分別為0.97g·cm－3、0.80g·cm－3、1.00g·cm－3。在②裝置中H2的生成速率減慢，緣由是鈉的密度比水小，比煤油大，在煤油與水的交界處，Na與H2O反應(yīng)產(chǎn)生的H2使鈉上浮，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。解析：(2)Na與H2O反應(yīng)的產(chǎn)物是NaOH和H2，反應(yīng)速率很快，并放出大量的熱，若Na的用量多，使試管內(nèi)H2與O2的混合氣體受熱而發(fā)生爆炸。(3)由于ρ(煤油)<ρ(鈉)<ρ(水)，故鈉塊放入后在煤油和水的界面處。鈉與水反應(yīng)有氫氣生成，氫氣推動(dòng)鈉塊上浮，當(dāng)氫氣逸出后，鈉塊又下沉到煤油與水的界面處與H2O發(fā)生反應(yīng)，重復(fù)發(fā)生上述現(xiàn)象，減慢了Na與H2O反應(yīng)生成氫氣的速率。17.(9分)有人設(shè)計(jì)了如圖所示的試驗(yàn)裝置來探究鈉與水反應(yīng)(鐵架臺(tái)等儀器已略)。試驗(yàn)前在橡膠塞下端打一個(gè)小孔穴，將一大小適中的鈉塊固定于針頭下端，向上抽動(dòng)針頭使鈉塊藏于孔穴內(nèi)。在玻璃反應(yīng)管內(nèi)裝入適量水(使鈉塊不與水接觸)。試驗(yàn)時(shí)，拔去橡膠乳頭，按住橡膠塞，將針頭