高中化學(xué)新人教版必修第一冊第2章第1節(jié)鈉及其化合物（第1課時）作業(yè)

第1節(jié)鈉及其化合物第1課時活潑的金屬單質(zhì)——鈉[基礎(chǔ)鞏固]1．下列有關(guān)鈉的敘述正確的是()①鈉在空氣中燃燒生成氧化鈉②金屬鈉有強還原性③鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)，可以置換出Cu④金屬鈉可以保存在煤油中⑤鈉原子的最外層上只有一個電子，所以在化合物中鈉的化合價為＋1價A．①②④B．②③⑤C．①④⑤D．②④⑤[解析]Na在空氣中燃燒生成過氧化鈉，①錯誤；鈉與CuSO4溶液反應(yīng)的方程式為2Na＋2H2O＋CuSO4=Na2SO4＋Cu(OH)2↓＋H2↑，Na不能將Cu單質(zhì)置換出來，③錯誤。[答案]D2．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)量減輕的是()A．HClB．K2SO4C．NaOHD．CuSO4[答案]D3．等質(zhì)量的兩塊鈉，第一塊在足量氧氣中加熱，第二塊與足量氧氣在常溫下充分反應(yīng)，則下列說法正確的是()A．第一塊鈉失去電子數(shù)多B．兩塊鈉失去電子數(shù)一樣多C．第二塊鈉的反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量較大D．兩塊鈉的反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量一樣大[解析]根據(jù)得失電子守恒，不論是加熱還是緩慢氧化，最終都是Na→eq\o(N,\s\up6(＋1))a，故二者失去的電子數(shù)一樣多；但加熱時生成Na2O2，而常溫時生成Na2O，故第一塊鈉反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量大。[答案]B4．把一小塊鈉投入到硫酸銅溶液中，下列物質(zhì)中不是該反應(yīng)生成物的是()A．CuB．Cu(OH)2C．H2D．Na2SO4[解析]將鈉投入CuSO4溶液中時，鈉首先與水反應(yīng)2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，生成的NaOH再與CuSO4發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)CuSO4＋2NaOH=Cu(OH)2↓＋Na2SO4，反應(yīng)中不可能生成銅。[答案]A5．若mgNa在足量氯氣中燃燒，生成固體的質(zhì)量為(m＋3.55)g，則mgNa與氧氣反應(yīng)，生成固體的質(zhì)量為()①(m＋0.8)g②(m＋1.0)g③(m＋1.2)g④(m＋1.6)g⑤(m＋1.4)gA．僅①④B．僅①⑤C．僅③④D．①②③④⑤[解析]由題可知mgNa與O2反應(yīng)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，即固體的質(zhì)量在兩者之間。[答案]D6．下列滅火劑能夠撲滅金屬鈉著火的是()A．干冰滅火器B．泡沫滅火器C．干粉滅火器D．沙土[解析]干冰是固態(tài)的CO2，干粉滅火器里的NaHCO3受熱分解為CO2、H2O和Na2CO3，泡沫滅火器里既含有H2O又含有CO2，它們都能與金屬鈉及燃燒產(chǎn)物Na2O2發(fā)生反應(yīng)，因此它們都不能用作鈉著火的滅火劑。鈉著火后，應(yīng)用沙土蓋滅，D項正確。[答案]D7．在Na與H2O的反應(yīng)中()A．Na是氧化劑B．H2是氧化產(chǎn)物C．反應(yīng)實質(zhì)是鈉置換水電離出的少量的H＋D．反應(yīng)實質(zhì)是鈉置換水中的氫氣[解析]Na是還原劑，A項錯誤；H2是還原產(chǎn)物，B項錯誤；水中沒有氫氣，D項錯誤。[答案]C8．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________，A→C反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________________________________________。(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________，B→C反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________________________。A和C是否能反應(yīng)？________(填“能”或“不能”)，若能，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________。(若不能，此空不填)[解析](1)C為淡黃色固體，說明C為Na2O2，A為Na，B為Na2O。(2)A為黑色單質(zhì)，說明A為C，B為CO，C為CO2。[答案](1)Na2O2Na＋O2eq\o(=,\s\up15(△))Na2O2(2)CO22CO＋O2eq\o(=,\s\up15(點燃))2CO2能C＋CO2eq\o(=,\s\up15(高溫))2CO[能力提升]9．將一小塊鈉投入盛有5mL澄清石灰水的試管里，不可能觀察到的現(xiàn)象是()A．鈉熔成小球并在液面上游動B．有氣體產(chǎn)生C．溶液底部有銀白色固體生成D．溶液變渾濁[解析]Na與水反應(yīng)，生成H2和NaOH，溶劑的量減少，有Ca(OH)2析出，但不是銀白色固體。[答案]C10．下列敘述不正確的是()選項事實原因A鈉保存在煤油中鈉在空氣中會發(fā)生反應(yīng)B鈉露置在空氣中，迅速變暗鈉與氧氣反應(yīng)生成過氧化鈉C鈉與水反應(yīng)后滴入酚酞試劑，溶液變紅有堿性物質(zhì)生成D鈉在加熱條件下能與氧氣反應(yīng)生成淡黃色固體鈉有還原性[解析]鈉在空氣中易與水和氧氣反應(yīng)，所以鈉保存在煤油中，A項正確；常溫下鈉與氧氣反應(yīng)生成氧化鈉(白色)，加熱或點燃時生成過氧化鈉(淡黃色)，B項錯誤；鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，反應(yīng)后滴入酚酞試劑，溶液變紅，C項正確；鈉是活潑的金屬，具有強還原性，在加熱的條件下能與氧氣反應(yīng)生成淡黃色固體過氧化鈉，D項正確。[答案]B11．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)時因溫度高會發(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，二者放出的氫氣質(zhì)量相等A．僅② B．僅②③C．僅②③④ D．①②③④[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，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，浮在水面上時會有部分鈉與O2反應(yīng)，而用錫箔包住的鈉不會與氧氣反應(yīng)，所以與水反應(yīng)的鈉的質(zhì)量不相等，二者放出氫氣的質(zhì)量也不相等。[答案]D12.某校學(xué)生課外活動小組為測定Na元素的相對原子質(zhì)量，設(shè)計的裝置如圖，該裝置(包括水和干燥劑)的總質(zhì)量為ag，從實驗室取出bg(不足量)的鈉放入水中，塞緊瓶塞，完全反應(yīng)后再稱量此裝置的總質(zhì)量為cg。試回答：(1)實驗室取用一小塊鈉，需要用到____________。(2)此干燥管的作用是____________；若此鈉塊有極少量被氧化，則測出的相對原子質(zhì)量會比實際相對原子質(zhì)量________(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。(3)有甲同學(xué)建議在圖中干燥管上再連一同樣干燥管，其目的是______________________________________________________，計算鈉的相對原子質(zhì)量的表達式為____________。(4)有乙同學(xué)為避免由于行動不夠迅速產(chǎn)生偏差，又建議在集氣瓶中再加入一定量煤油，其目的是___________________________________________________________________________________。[解析]本題通過定量實驗綜合考查鈉的取用、鈉的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)。原理是根據(jù)鈉與水的反應(yīng)，通過測定一定質(zhì)量的鈉與過量的水反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量，來求出鈉的相對原子質(zhì)量。[答案](1)濾紙、小刀、鑷子、玻璃片(2)吸收水蒸氣，避免集氣瓶中水蒸氣逸出偏大(3)避免空氣中水蒸氣被干燥劑吸收eq\f(b,a＋b－c)(4)避免鈉投入后，立即與水反應(yīng)，來不及塞上塞子13．(1)如圖1所示，在平底燒瓶的底部有一塊鈉，平底燒瓶內(nèi)是干燥的空氣。過一段時間后可觀察到__________________，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________________________________________________________________。圖1(2)某班同學(xué)用如圖2所示裝置測定空氣中氧氣的含量。先用彈簧夾夾住橡膠管，點燃鈉，伸入瓶中并塞上瓶塞。待鈉熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，觀察廣口瓶內(nèi)水面變化情況。圖2①上述實驗過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________________。②實驗完畢，甲同學(xué)的廣口瓶內(nèi)水面上升明顯小于瓶內(nèi)空氣體積的eq\f(1,5)，乙同學(xué)的廣口瓶內(nèi)水面上升明顯大于瓶內(nèi)空氣體積的eq\f(1,5)。下列對這兩種現(xiàn)象解釋合理的是______(填字母)。a．甲同學(xué)可能使用鈉的量不足，瓶內(nèi)氧氣沒有消耗完b．甲同學(xué)可能未塞緊瓶塞，鈉熄滅冷卻時外界空氣進入瓶內(nèi)c．乙同學(xué)可能沒夾緊彈簧夾，鈉燃燒時瓶內(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，瓶內(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，同時燒瓶內(nèi)壓強降低，氣球會膨脹。(2)a項，若鈉的量不足，則氧氣沒有消耗完，造成進水量少于容器內(nèi)空氣體積的eq\f(1,5)，結(jié)果偏低，合理；b項，若瓶塞未塞緊，鈉熄滅冷卻，瓶內(nèi)氣體收縮，外面的空氣會進入瓶內(nèi)，使氣體得到補充，造成結(jié)果偏低，合理；c項，若彈簧夾未夾緊，鈉燃燒時，瓶內(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，若插入燃燒匙太慢，鈉燃燒時，瓶內(nèi)氣體膨脹，在塞緊瓶塞前，瓶內(nèi)部分氣體從瓶口逸出，造成結(jié)果偏高，合理。[答案](1)鈉表面變暗，氣球膨脹4Na＋O2=2Na2O(2)①2Na＋O2eq\o(=,\s\up15(點燃))Na2O2②abcd14．某化學(xué)興趣小組發(fā)現(xiàn)，將鈉投入硫酸銅溶液中，產(chǎn)生無色氣體和藍色沉淀，卻未置換出紅色的銅。該小組同學(xué)對此現(xiàn)象進行了如下探究：【分析與討論】(1)在實驗室中通常將鈉保存在煤油里，煤油的作用是______________________。(2)對于鈉與水反應(yīng)的生成物，甲同學(xué)猜想是NaOH和H2，乙同學(xué)猜想是NaOH和O2，你認為________同學(xué)的猜想不合理，請從化合價的角度解釋原因：________________________________________________________________________________________________。【進行實驗】該小組同學(xué)通過實驗驗證鈉與水反應(yīng)的產(chǎn)物，裝置如圖：注：煤油的密度為0.8g·mL－1，與水不互溶。【解釋與結(jié)論】(3)將鈉投入硫酸銅溶液中，產(chǎn)生無色氣體和藍色沉淀，寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式(分兩步寫)：___________________________________________________________________________________________________________________?！具M行實驗】(4)將有關(guān)內(nèi)容填入下表：[解析](1)鈉與氧氣和水反應(yīng)，所以在實驗室中通常將鈉保存在煤油里，煤油的作用是將鈉與氧氣和水隔絕。(2)在一個化學(xué)反應(yīng)中，如果有元素化合價升高，同時就有元素化合價降低。若生成NaOH和O2，則該反應(yīng)中鈉元素的化合價由0價升高到＋1價，氧元素的化合價由－2價升高到0價，只有元素化合價升高，沒有元素化合價降低，所以乙同學(xué)的猜想不合理。(3)鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，化學(xué)方程式為2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑；氫氧化鈉和硫酸銅溶液反應(yīng)生成氫氧化銅藍色沉淀和硫酸鈉，化學(xué)方程式為CuSO4＋2NaOH=Cu(OH)2↓＋Na2SO4。(4)①物質(zhì)的物理性質(zhì)不需要通過化學(xué)變化表現(xiàn)出來，鈉的物理性質(zhì)有：銀白色固體，熔點低，密度比水小、比煤油大等；②二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水，化學(xué)方程式為CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O；③二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水，使裝置C內(nèi)壓強變小，實驗現(xiàn)象為D中液體倒