高中化学新人教版必修第一册第2章第1节钠及其化合物（第1课时）作业

第1节钠及其化合物第1课时活泼的金属单质——钠[基础巩固]1．下列有关钠的叙述正确的是()①钠在空气中燃烧生成氧化钠②金属钠有强还原性③钠与硫酸铜溶液反应，可以置换出Cu④金属钠可以保存在煤油中⑤钠原子的最外层上只有一个电子，所以在化合物中钠的化合价为＋1价A．①②④B．②③⑤C．①④⑤D．②④⑤[解析]Na在空气中燃烧生成过氧化钠，①错误；钠与CuSO4溶液反应的方程式为2Na＋2H2O＋CuSO4=Na2SO4＋Cu(OH)2↓＋H2↑，Na不能将Cu单质置换出来，③错误。[答案]D2．将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中，反应后溶液质量减轻的是()A．HClB．K2SO4C．NaOHD．CuSO4[答案]D3．等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块与足量氧气在常温下充分反应，则下列说法正确的是()A．第一块钠失去电子数多B．两块钠失去电子数一样多C．第二块钠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]根据得失电子守恒，不论是加热还是缓慢氧化，最终都是Na→eq\o(N,\s\up6(＋1))a，故二者失去的电子数一样多；但加热时生成Na2O2，而常温时生成Na2O，故第一块钠反应产物质量大。[答案]B4．把一小块钠投入到硫酸铜溶液中，下列物质中不是该反应生成物的是()A．CuB．Cu(OH)2C．H2D．Na2SO4[解析]将钠投入CuSO4溶液中时，钠首先与水反应2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，生成的NaOH再与CuSO4发生复分解反应CuSO4＋2NaOH=Cu(OH)2↓＋Na2SO4，反应中不可能生成铜。[答案]A5．若mgNa在足量氯气中燃烧，生成固体的质量为(m＋3.55)g，则mgNa与氧气反应，生成固体的质量为()①(m＋0.8)g②(m＋1.0)g③(m＋1.2)g④(m＋1.6)g⑤(m＋1.4)gA．仅①④B．仅①⑤C．仅③④D．①②③④⑤[解析]由题可知mgNa与O2反应可能生成(m＋0.8)gNa2O，也可能生成(m＋1.6)gNa2O2，或Na2O和Na2O2的混合物，即固体的质量在两者之间。[答案]D6．下列灭火剂能够扑灭金属钠着火的是()A．干冰灭火器B．泡沫灭火器C．干粉灭火器D．沙土[解析]干冰是固态的CO2，干粉灭火器里的NaHCO3受热分解为CO2、H2O和Na2CO3，泡沫灭火器里既含有H2O又含有CO2，它们都能与金属钠及燃烧产物Na2O2发生反应，因此它们都不能用作钠着火的灭火剂。钠着火后，应用沙土盖灭，D项正确。[答案]D7．在Na与H2O的反应中()A．Na是氧化剂B．H2是氧化产物C．反应实质是钠置换水电离出的少量的H＋D．反应实质是钠置换水中的氢气[解析]Na是还原剂，A项错误；H2是还原产物，B项错误；水中没有氢气，D项错误。[答案]C8．A、B、C是中学化学中常见的三种物质，它们之间的相互转化关系如下(部分反应条件及产物略去)：(1)若A是一种金属，C是淡黄色固体，则B的化学式为________，A→C反应的化学方程式为___________________________________________________________________________。(2)若A是一种非金属，其常见单质为黑色固体，C是最主要的温室气体，则C的分子式为________，B→C反应的化学方程式为_____________________________________________________。A和C是否能反应？________(填“能”或“不能”)，若能，写出反应的化学方程式：______________________________。(若不能，此空不填)[解析](1)C为淡黄色固体，说明C为Na2O2，A为Na，B为Na2O。(2)A为黑色单质，说明A为C，B为CO，C为CO2。[答案](1)Na2O2Na＋O2eq\o(=,\s\up15(△))Na2O2(2)CO22CO＋O2eq\o(=,\s\up15(点燃))2CO2能C＋CO2eq\o(=,\s\up15(高温))2CO[能力提升]9．将一小块钠投入盛有5mL澄清石灰水的试管里，不可能观察到的现象是()A．钠熔成小球并在液面上游动B．有气体产生C．溶液底部有银白色固体生成D．溶液变浑浊[解析]Na与水反应，生成H2和NaOH，溶剂的量减少，有Ca(OH)2析出，但不是银白色固体。[答案]C10．下列叙述不正确的是()选项事实原因A钠保存在煤油中钠在空气中会发生反应B钠露置在空气中，迅速变暗钠与氧气反应生成过氧化钠C钠与水反应后滴入酚酞试剂，溶液变红有碱性物质生成D钠在加热条件下能与氧气反应生成淡黄色固体钠有还原性[解析]钠在空气中易与水和氧气反应，所以钠保存在煤油中，A项正确；常温下钠与氧气反应生成氧化钠(白色)，加热或点燃时生成过氧化钠(淡黄色)，B项错误；钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应后滴入酚酞试剂，溶液变红，C项正确；钠是活泼的金属，具有强还原性，在加热的条件下能与氧气反应生成淡黄色固体过氧化钠，D项正确。[答案]B11．下列关于钠与水反应的说法中，不正确的是()①将小块的钠投入滴有紫色石蕊试液的水中，反应后溶液变红②将钠投入稀盐酸中，钠先与水反应，后与HCl反应③钠在水蒸气中反应(密闭)时因温度高会发生燃烧现象④将两小块质量相等的金属钠，一块直接投入水中，另一块用锡箔包住，在锡箔上刺些小孔，然后按入水中，二者放出的氢气质量相等A．仅② B．仅②③C．仅②③④ D．①②③④[解析]①钠与水反应产生氢氧化钠，能使紫色石蕊试液变蓝，而不能使紫色石蕊试液变红；②钠与水反应的本质是钠与H＋反应，所以钠先与HCl反应，后与水反应；③钠在水蒸气中反应产生的是氢气，尽管温度高且反应放热，但无氧气，故不能燃烧；④钠的密度比水小，浮在水面上时会有部分钠与O2反应，而用锡箔包住的钠不会与氧气反应，所以与水反应的钠的质量不相等，二者放出氢气的质量也不相等。[答案]D12.某校学生课外活动小组为测定Na元素的相对原子质量，设计的装置如图，该装置(包括水和干燥剂)的总质量为ag，从实验室取出bg(不足量)的钠放入水中，塞紧瓶塞，完全反应后再称量此装置的总质量为cg。试回答：(1)实验室取用一小块钠，需要用到____________。(2)此干燥管的作用是____________；若此钠块有极少量被氧化，则测出的相对原子质量会比实际相对原子质量________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。(3)有甲同学建议在图中干燥管上再连一同样干燥管，其目的是______________________________________________________，计算钠的相对原子质量的表达式为____________。(4)有乙同学为避免由于行动不够迅速产生偏差，又建议在集气瓶中再加入一定量煤油，其目的是___________________________________________________________________________________。[解析]本题通过定量实验综合考查钠的取用、钠的物理性质、化学性质。原理是根据钠与水的反应，通过测定一定质量的钠与过量的水反应生成氢气的质量，来求出钠的相对原子质量。[答案](1)滤纸、小刀、镊子、玻璃片(2)吸收水蒸气，避免集气瓶中水蒸气逸出偏大(3)避免空气中水蒸气被干燥剂吸收eq\f(b,a＋b－c)(4)避免钠投入后，立即与水反应，来不及塞上塞子13．(1)如图1所示，在平底烧瓶的底部有一块钠，平底烧瓶内是干燥的空气。过一段时间后可观察到__________________，发生反应的化学方程式为______________________________________________________________________________________________。图1(2)某班同学用如图2所示装置测定空气中氧气的含量。先用弹簧夹夹住橡胶管，点燃钠，伸入瓶中并塞上瓶塞。待钠熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察广口瓶内水面变化情况。图2①上述实验过程中发生反应的化学方程式为_________________________________________________。②实验完毕，甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的eq\f(1,5)，乙同学的广口瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的eq\f(1,5)。下列对这两种现象解释合理的是______(填字母)。a．甲同学可能使用钠的量不足，瓶内氧气没有消耗完b．甲同学可能未塞紧瓶塞，钠熄灭冷却时外界空气进入瓶内c．乙同学可能没夹紧弹簧夹，钠燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出d．乙同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出[解析](1)钠与空气中的氧气反应生成Na2O，使钠表面变暗，同时烧瓶内压强降低，气球会膨胀。(2)a项，若钠的量不足，则氧气没有消耗完，造成进水量少于容器内空气体积的eq\f(1,5)，结果偏低，合理；b项，若瓶塞未塞紧，钠熄灭冷却，瓶内气体收缩，外面的空气会进入瓶内，使气体得到补充，造成结果偏低，合理；c项，若弹簧夹未夹紧，钠燃烧时，瓶内气体膨胀，使部分气体从导管口逸出，造成结果偏高，合理；d项，若插入燃烧匙太慢，钠燃烧时，瓶内气体膨胀，在塞紧瓶塞前，瓶内部分气体从瓶口逸出，造成结果偏高，合理。[答案](1)钠表面变暗，气球膨胀4Na＋O2=2Na2O(2)①2Na＋O2eq\o(=,\s\up15(点燃))Na2O2②abcd14．某化学兴趣小组发现，将钠投入硫酸铜溶液中，产生无色气体和蓝色沉淀，却未置换出红色的铜。该小组同学对此现象进行了如下探究：【分析与讨论】(1)在实验室中通常将钠保存在煤油里，煤油的作用是______________________。(2)对于钠与水反应的生成物，甲同学猜想是NaOH和H2，乙同学猜想是NaOH和O2，你认为________同学的猜想不合理，请从化合价的角度解释原因：________________________________________________________________________________________________。【进行实验】该小组同学通过实验验证钠与水反应的产物，装置如图：注：煤油的密度为0.8g·mL－1，与水不互溶。【解释与结论】(3)将钠投入硫酸铜溶液中，产生无色气体和蓝色沉淀，写出发生反应的化学方程式(分两步写)：___________________________________________________________________________________________________________________。【进行实验】(4)将有关内容填入下表：[解析](1)钠与氧气和水反应，所以在实验室中通常将钠保存在煤油里，煤油的作用是将钠与氧气和水隔绝。(2)在一个化学反应中，如果有元素化合价升高，同时就有元素化合价降低。若生成NaOH和O2，则该反应中钠元素的化合价由0价升高到＋1价，氧元素的化合价由－2价升高到0价，只有元素化合价升高，没有元素化合价降低，所以乙同学的猜想不合理。(3)钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，化学方程式为2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑；氢氧化钠和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠，化学方程式为CuSO4＋2NaOH=Cu(OH)2↓＋Na2SO4。(4)①物质的物理性质不需要通过化学变化表现出来，钠的物理性质有：银白色固体，熔点低，密度比水小、比煤油大等；②二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，化学方程式为CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O；③二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，使装置C内压强变小，实验现象为D中液体倒