2019-2020年新教材高中化学 课时素养评价八 活泼的金属单质——钠（含解析）新人教版必修1

活泼的金属单质——钠(30分钟50分)1.(2019·聊城高一检测)从生活常识角度考虑,试推断钠元素在自然界中存在的主要形式是()A.NaB.NaClC.NaOHD.Na2O【解析】选B。Na能与空气中的氧气、水反应;NaOH能与空气中的CO2反应;Na2O能与空气中的CO2、水反应,所以都不能稳定存在。2.(2019·苏州高一检测)金属钠在氧气中燃烧,生成物是()A.氧化钠B.过氧化钠C.氢氧化钠D.碳酸钠【解析】选B。金属钠在氧气中燃烧,生成淡黄色的Na2O2。3.(2019·北京平谷区高一检测)通过观察钠与水(含酚酞)的反应现象,不能得出的结论是()A.钠的密度比水小B.钠是活泼金属,与水反应后溶液呈碱性C.钠有良好的延展性D.钠的熔点低【解析】选C。A.钠浮在水面,密度比水小,A正确;B.滴有酚酞的溶液变红色,说明钠性质活泼与水反应生成碱性物质,B正确;C.依据现象不能得出钠具有良好的延展性,C错误;D.钠浮在水面,然后熔化成闪亮的小球,说明钠的密度比水小,与水的反应是放热反应且钠熔点比较低,D正确。4.(2019·杭州高一检测)某学生将一小块钠投入滴有酚酞的水中,此实验能证明钠下面4点性质中的()①钠的密度比水的小②钠的熔点较低③钠与水反应时放出热量④钠与水反应后溶液呈碱性A.①④B.①②④C.①③④D.①②③④【解析】选D。Na与水反应时,浮在水面上(密度比水小),熔化成闪亮的小球(反应放热,钠熔点低),在水面四处游动(有气体生成),同时溶液使酚酞变红色(生成碱性物质),体现了①②③④4点性质。5.(2019·南开区高一检测)人生是一幅大画布,你应该努力绘出绚丽多彩的画面。实验现象也是绚丽多彩,让人流连忘返。向硫酸铜溶液中加入一小块金属钠后,观察到的现象有()①钠浮于液面上②熔化成小球③发出嘶嘶的响声,放出气体④钠周围蓝色沉淀部分变黑⑤有蓝色沉淀产生⑥析出大量红色的铜⑦小球在溶液中沉浮⑧小球在液面上游动,逐渐变小,直至消失A.①②③⑤⑧B.①②③④⑤⑧C.①②③⑤⑥⑧D.①②③④⑤⑥⑦⑧【解析】选B。将钠块加入CuSO4溶液中时,反应的实质是钠先与水反应生成NaOH和H2,NaOH再与CuSO4反应生成蓝色Cu(OH)2沉淀,反应放出的热量会导致Cu(OH)2分解生成黑色的CuO,不会置换出单质Cu;因为钠的密度小于水,故反应过程中钠浮于水面而不能在溶液中沉浮,⑥、⑦错误。6.某同学将金属钠露置于空气中,观察到下列现象:银白色变灰暗变白色出现液滴白色晶体白色粉末,根据钠及其化合物的性质分析,下列说法正确的是()A.①发生了氧化还原反应B.①钠表面变灰暗是因为生成了过氧化钠C.③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液D.④⑤只发生物理变化【解析】选A。钠露置在空气中由银白色变灰暗,是因为Na与O2反应生成了Na2O,Na2O与H2O反应生成白色固体NaOH,NaOH易潮解,吸收空气中的H2O形成NaOH溶液而出现液滴,同时吸收空气中的CO2,生成Na2CO3·10H2O,Na2CO3·10H2O逐渐风化最后变为Na2CO3固体,其中①发生了氧化还原反应,A项正确;Na只有在加热或点燃时才能生成Na2O2,B项错误;③是NaOH潮解,C项错误;④⑤中发生反应有2NaOH+CO2Na2CO3+H2O,Na2CO3+10H2ONa2CO3·10H2O及Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O,D项错误。【补偿训练】将2.3g金属钠放入100g水中,完全反应后溶液的质量分数为()A.×100%B.×100%C.×100%D.×100%【解析】选D。2.3gNa与100g水反应生成4gNaOH和0.1gH2,故溶液的质量为(100+2.3-0.1)g,质量分数为×100%。【易错警示】本题易忽视生成的氢气的质量。二、非选择题(本题包括1小题,共10分)7.某化学实验小组拟用如图装置进行钠与氧气反应的实验。(1)将一小块钠放在石棉网上加热,能观察到的实验现象有__,写出发生反应的化学方程式:__。(2)上述实验中还观察到有黑色固体物质生成,其原因可能为2Na+CO2C+Na2O2或4Na+3CO2C+2Na2CO3,这两个化学方程式的反应类型既属于基本反应类型中的________反应,也属于________(填“氧化还原”或“非氧化还原”)反应。【解析】(1)钠受热时燃烧,出现黄色火焰,产生淡黄色粉末过氧化钠,发生的反应是2Na+O2Na2O2。(2)根据反应的特点可知,给出的两个反应都是置换反应,一定是氧化还原反应。答案:(1)钠受热熔化,然后剧烈燃烧,放热,出现黄色火焰,石棉网上有淡黄色粉末生成2Na+O2Na2O2(2)置换氧化还原【补偿训练】某实验小组对中学课本中可生成氢气的反应进行了研究,总结出两个可以生成H2的反应:①Zn+盐酸,②Na+水。为点燃上述两个反应生成的H2,他们设计了图示装置。请回答下列问题:(1)写出Na与H2O反应的化学方程式:_________________________。(2)实验小组在点燃用上述装置制得的H2时,①实验获得成功,②却失败了。他们分析认为失败的原因是Na的用量太少,Na与H2O的反应速率太快。于是他们准备增加钠的用量,可老师说太危险,你认为产生危险的原因是______________。(3)实验小组查阅钠、煤油、水的密度分别为0.97g·cm-3、0.80g·cm-3、1.00g·cm-3,并据此对实验进行改进。在改进后的实验中H2的生成速率减慢,原因是__。【解析】Na与H2O反应的产物是NaOH和H2,反应速率很快,并放出大量的热,Na的用量多,容易发生爆炸。由于ρ(煤油)ρ(钠)ρ(水),故钠块放入后将落在煤油和水的界面上。钠与水反应,有氢气生成,氢气推动钠块上浮,当氢气逸出后,钠块又下沉到煤油与水的界面上与H2O发生反应,重复发生上述现象,减慢了Na与H2O反应生成氢气的速率。答案:(1)2Na+2H2O2NaOH+H2↑(2)钠与水反应放出大量的热,使试管内H2与O2的混合气体点燃而爆炸(3)钠比水轻,比煤油重,落在煤油与水的交界处。钠与H2O反应产生的H2使钠浮起,脱离水面,反应停止;当钠表面的H2逸出,钠又回落,与水反应,如此反复,减慢了Na与H2O的反应速率一、选择题(本题包括1小题,共6分)8.钠的化学性质非常活泼。下列关于金属钠的叙述错误的是()A.金属钠可以保存在煤油中B.钠元素只能以化合态形式存在于自然界中C.实验室取用金属钠需要镊子、滤纸、小刀3种用品D.钠元素在自然界中主要以NaCl的形式存在【解析】选C。实验室取用金属钠时,需要用镊子夹取钠,用滤纸吸干煤油,用小刀切割,用玻璃皿盛放,所以所需的用品至少有4种,C项错误。【补偿训练】在烧杯中加入水和苯(密度为0.88g·cm-3,与水互不相溶,且不与钠反应)各50mL,将一小粒金属钠(密度为0.97g·cm-3)投入烧杯中,观察到的现象可能为()A.钠在水层中反应并四处游动B.钠停留在苯层中不发生反应C.钠在苯的液面上反应并四处游动D.钠在苯与水的界面处反应并可能上浮下沉【解析】选D。苯与水互不相溶,且钠的密度处于苯和水之间,加入钠后,钠处在苯与水的中间。由于钠能与水反应,且钠与水反应放出氢气,所以会使钠在苯和水的界面处反应并可能上下跳动。二、非选择题(本题包括1小题,共10分)9.现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2,可利用的装置如图所示。回答下列问题[已知Na2O2易与空气中CO2、H2O(g)反应]:(1)装置Ⅳ中盛放的试剂是____________,其作用是_________________。(2)若规定气体的气流方向从左到右,则组合实验装置时各件仪器的正确连接顺序为(按从左到右顺序写明仪器的编号Ⅰ、Ⅱ……)________________,各仪器接口的标号字母(a、b……)顺序是空气进入________________,________________接________,________接________,________接________。(3)装置Ⅱ的作用是_____________________________。(4)操作中通空气和加热的顺序为________________________________。【解析】用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2,要避免生成的Na2O2与空气中的水分和二氧化碳发生反应,在制取过程中要除去这两种杂质,且要防止外界空气中的水分和二氧化碳倒吸进入装置。(1)由上述分析可知,应该除去空气中的CO2,故Ⅳ中的试剂为氢氧化钠溶液。(2)由上述分析可知,实验的顺序为除CO2→除水蒸气→与钠反应→避免CO2、水蒸气进入反应装置,故装置顺序为Ⅳ→Ⅲ→Ⅰ→Ⅱ,接口顺序为hgfeabc或hgfebac。(3)装置Ⅱ的作用是避免空气中的CO2、水蒸气进入反应装置Ⅰ。(4)为防止Na2O2与CO2、水蒸气反应,应先排尽空气,再加热金属钠。答案:(1)氢氧化钠溶液吸收导入空气中的二氧化碳(2)Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱhgfea(或b)b(或a)c(3)防止空气中的水分和二氧化碳进入装置Ⅰ(4)先通一段时间的空气,再加热Ⅰ装置