新人教版高中化学必修第一册第二章海水中的重要元素__钠和氯高效作业7第1课时钠及其氧化物含解析 练习

第1课时　钠及其氧化物(见学生用书P101)[A级　新教材落实与巩固]1．下列关于钠的说法不正确的是(　D　)A．银白色、质软B．密度比水小C．与水反应生成氢气D．在空气中燃烧生成氧化钠【解析】钠是银白色的金属，质软，可以用小刀切割，A项正确；钠的密度比水小，和水反应时，浮在水面上，B项正确；钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，C项正确；钠在空气中燃烧生成过氧化钠，D项错误。2．下列说法正确的是(　C　)A．海水中的钠元素以单质形式存在B．钠与少量的O2反应时生成Na2O，与足量的O2反应时生成Na2O2C．钠在氧气中燃烧比在空气中更剧烈D．从煤油中取出钠块，表面呈光亮的银白色金属光泽【解析】钠在海水中以化合态的形式存在；钠与氧气反应的产物与条件有关，而与氧气的量无关，常温下生成Na2O，加热条件下燃烧生成Na2O2；钠在纯氧气中燃烧比在空气中更剧烈；从煤油中取出钠块，钠的外皮被氧化而不呈现光亮的银白色，答案为C。3．取一块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列对实验现象的描述正确的是(　C　)　　　　　　　　　　　　　　 ①金属先熔化　②在空气中燃烧，产生黄色火花　③燃烧后得白色固体　④燃烧时火焰为黄色⑤燃烧后生成淡黄色固体A．②⑤B．①②③C．①④⑤D．④⑤【解析】加热金属钠时，钠先受热熔化成闪亮的小球，然后燃烧，燃烧时火焰为黄色，燃烧后生成淡黄色的过氧化钠固体。答案为C。4．如图所示装置，试管中盛有水，气球a中盛有干燥的Na2O2颗粒。U形管中注有浅红色的水。将气球用橡皮筋紧缚在试管口。实验时将气球中的Na2O2抖落到试管b的水中，将观察到的现象是(　C　)A．U形管内浅红色的水褪色B．试管内溶液变红C．气球a胀大D．U形管水位：d<c【解析】装置中发生反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，产生的O2使气球膨胀，该反应放出大量的热，使广口瓶中空气受热膨胀，U形管中水位高度：d>c。浅红色的水是在U形管中而非试管中，所以U形管内浅红色的水不褪色。答案为C。5．一同学将一小块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表面潮湿白色固体，下列说法不正确的是(　D　)A．①中钠发生了氧化反应B．②变白色是因为生成了氢氧化钠C．③发生物理变化D．④生成了碳酸氢钠【解析】①中钠露置于空气中变灰暗是钠和氧气反应生成氧化钠，钠元素化合价升高，发生了氧化反应，故A正确；氢氧化钠是白色固体，②变白色是因为氧化钠和水反应生成了氢氧化钠，故B正确；氢氧化钠易潮解，③是氢氧化钠吸收空气中的水蒸气潮解，发生物理变化，故C正确；④是氢氧化钠和空气中的二氧化碳反应生成了碳酸钠，故D错误。6．下列关于钠的说法正确的是(　C　)A．钠的化学性质很活泼，少量的钠可保存在有机溶剂CCl4中B．由于钠比较活泼，所以它能从盐溶液中置换出金属活动性顺序中钠后面的金属C．金属钠和氧气反应，条件不同，产物不同D．将一小块钠放在稀盐酸中，钠与水反应生成NaOH和H2，生成的NaOH再与HCl反应生成NaCl和H2O【解析】Na的保存原则是将钠与空气和水隔绝，故应保存在密度小于钠的有机溶剂中，ρ(CCl4)>ρ(Na)，A项错误；钠与盐溶液反应时，先与溶液中的水反应生成碱，碱可能再与盐反应，故不能从盐溶液中置换出金属，B项错误；金属钠和氧气反应，常温下生成氧化钠，加热或点燃条件下生成过氧化钠，C项正确；钠与水和酸反应的实质都是与H＋反应，酸中H＋浓度大，故钠先与酸反应，D项错误。7．下列有关Na2O2的叙述不正确的是(　D　)A．淡黄色固体B．可以作供氧剂C．应密封保存D．氧元素的化合价为－2价【解析】Na2O2是淡黄色固体，A项正确；Na2O2与水或二氧化碳反应释放出氧气，可以作供氧剂，B项正确；Na2O2易与水或二氧化碳反应，故应密封保存，C项正确；根据化合物中各元素正负化合价代数和为0可得，Na2O2中氧元素的化合价为－1价，D项错误。8．下列叙述不正确的是(　D　)A．等量的Na2O2分别与过量的CO2和H2O反应，转移的电子数相同B．Na与稀硫酸反应的离子方程式为2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑C．将少量Na投入CuSO4溶液中，既有沉淀生成又有气体放出D．金属钠着火可用泡沫灭火器或用干燥的沙土灭火【解析】Na2O2分别与CO2和H2O反应，CO2和H2O过量，转移电子的数目由Na2O2的量决定，所以转移的电子数目相同，A项正确；Na与稀硫酸反应生成硫酸钠和氢气，离子方程式为2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑，B项正确；将少量Na投入CuSO4溶液中，既有氢氧化铜沉淀生成又有氢气放出，C项正确；钠燃烧与氧气反应生成过氧化钠，过氧化钠可与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，金属钠着火不能用泡沫灭火器灭火，可以用干燥的沙土灭火，D项错误。9．某学生将一小块钠投入滴有酚酞的水中，此实验能证明下列关于钠的性质中的(　D　)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】Na与水反应时，Na熔化成闪亮的小球，在水面四处游动，同时滴有酚酞的溶液变红色。体现了①②③④性质，D项正确。10．某固体混合物中含有钠元素和氧元素，把此混合物放入水中能生成两种气体。下列叙述中正确的是(　A　)A．此混合物至少由两种物质组成B．此混合物一定由三种物质组成C．此混合物一定由两种物质组成D．此混合物中一定含有氧化钠【解析】将固体混合物放入水中能生成两种气体，应分别为H2和O2，则固体混合物可能为Na、Na2O2或Na、Na2O、Na2O2，A项正确。11．有两份等质量的钠，第一份在足量氧气中加热，第二份在足量氧气(常温)中充分反应。则下列说法正确的是(　B　)A．第一份钠失去电子数多B．两份钠失去电子数一样多C．第二份钠的反应产物质量较大D．两份钠的反应产物质量一样大【解析】金属钠不论生成氧化钠还是过氧化钠，钠元素的化合价均由0价升到＋1价，失去的电子数相同，但生成过氧化钠时钠结合的氧原子数多，故产物质量大，B项正确。12．下列判断正确的是(　A　)A．可用水来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2B．可用CO2来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2C．可利用在空气中加热的方法除去Na2O中的Na2O2D．将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞溶液中，最终溶液均为红色【解析】CO2、H2O与Na2O2、Na2O均能反应，与Na2O2反应时能产生氧气，因氧气是无色无味的气体且CO2也是气体，故CO2与Na2O2的反应无明显的现象，水与Na2O2反应则会产生气泡而有明显的现象，故A项正确，B项错误；在空气中加热Na2O2与Na2O的混合物，Na2O会转化为Na2O2，故C项错误；Na2O2、Na2O分别加到酚酞溶液中后，均先与溶液中的水反应生成碱而使溶液变为红色，但因Na2O2具有漂白性，最后能将变成红色的溶液漂白，D项错误。13．下列关于Na2O2与CO2、H2O反应的叙述正确的是(　B　)A．Na2O2与CO2的反应中，Na2O2只做还原剂，CO2做氧化剂B．Na2O2与H2O的反应中，Na2O2既做氧化剂又做还原剂C．相同分子数的CO2、H2O分别与Na2O2完全反应，消耗Na2O2的质量不同D．Na2O2与H2O的反应中，生成1分子O2时转移4个电子【解析】Na2O2分别与CO2和H2O的反应中，Na2O2既做氧化剂又做还原剂，A项错误，B项正确；由Na2O2分别与CO2和H2O反应的化学方程式可知，相同分子数的CO2和H2O与Na2O2完全反应，消耗Na2O2的质量相同，C项错误；Na2O2与H2O的反应中，生成1分子O2时转移2个电子，D项错误。　图114．某实验小组总结出两个生成H2的反应：①Zn＋盐酸；②Na＋水。为点燃①②反应中生成的H2，他们设计如图1所示装置。请回答下列问题：(1)写出Na与水反应的化学方程式：__2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑__。(2)实验小组在点燃用上述装置制得的H2时，Zn和盐酸的反应实验获得成功，Na和水的反应实验却失败了。他们分析认为失败的原因是Na和水的反应速率太快，Na的用量太少。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__钠与水反应放出大量的热，会将试管内H2和O2的混合气体点燃而发生爆炸__。(3)实验小组查阅资料知，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，如图2所示。在改进后的实验中H2的生成速率减慢，原因是__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，钠又回落到煤油与水的界面上继续与水反应，如此反复，减慢了Na与H2O的反应速率__。图2【解析】Na与H2O反应的产物是NaOH和H2，反应速率快，并放出大量的热，Na的用量多容易产生爆炸。由于ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水)，故钠块放入后降落在煤油和水的界面处，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继续与水反应，如此反复，减慢了Na与H2O的反应速率。15．请选择适当的化学试剂和实验用品，用如图所示装置(C中盛放的是过氧化钠)进行实验，证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中作供氧剂。(1)A是实验室制取CO2的装置，写出A中发生反应的离子方程式：__CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O__。(2)B中所加试剂是饱和NaHCO3溶液，它的作用是__除去CO2中的HCl杂质气体__。(3)写出C中发生反应的化学方程式：__2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2、2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑__。(4)装置D中是__NaOH溶液__，它的作用是__除去未反应的CO2气体__。(5)F中得到的气体是__O2__，验证该气体的方法是__将带火星的小木条伸入试管中，若木条复燃，则证明是O2__。【解析】(1)二氧化碳的实验室制法是用稀盐酸与大理石反应。(2)由于制取CO2气体使用的稀盐酸具有挥发性，使得反应生成的CO2中混有HCl和水蒸气，仪器B中加入饱和NaHCO3溶液的目的是除去二氧化碳中的HCl气体。(3)过氧化钠和CO2反应生成Na2CO3、O2，反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2；过氧化钠和水蒸气反应生成NaOH、O2，反应的化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。(4)(5)通过装置C后的气体中含有未反应的CO2，装置D的作用是除去未反应的CO2气体，根据CO2是酸性氧化物，可用NaOH溶液吸收未反应的CO2气体，得到的O2可用排水法收集，因此装置F中收集到的气体是O2，验证O2的方法是将带火星的小木条伸入试管中，若木条复燃，则证明是O2。[B级　素养养成与评价]16．如图所示，在蒸发皿中放一小块钠，加热至熔化时，用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4粉末与熔化的钠接触，瞬间产生耀眼的火花，同时有红色物质生成。据此判断下列说法中不正确的是(　C　)A．上述反应是置换反应B．上述反应放出热量C．上述反应中CuSO4表现了还原性D．加热且无水条件下，Na可以与CuSO4反应并生成Cu【解析】由题干条件知，钠与无水CuSO4粉末接触产生火花说明反应放热；有红色物质生成说明有铜产生，由此可知熔化的钠与无水CuSO4粉末发生了置换反应，钠表现了还原性。17．将2.8gCO和0.2gH2在足量的氧气中充分燃烧，使生成的CO2和水蒸气通过足量的过氧化钠，完全反应后固体的质量变化量是(　A　)A．增加了3.0gB．减少了3.0gC．增加了2.6gD．减少了2.6g【解析】H2燃烧生成水，水再与过氧化钠反应，化学方程式为2H2＋O22H2O、2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，可认为总化学方程式为H2＋Na2O2===2NaOH，固体增加的质量即为H2的质量；CO燃烧生成CO2，CO2再与过氧化钠反应，化学方程式为2CO＋O22CO2、2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，可认为总化学方程式为CO＋Na2O2===Na2CO3，固体增加的质量即为CO的质量。综上分析可知，最终固体增加的质量为CO、H2的质量和，即为2.8g＋0.2g＝3.0g，A项正确。18．某同学按如图所示实验装置进行钠与水反应的实验，据此判断下列说法中正确的是(　C　)A．打开右端软塞，将一小块金属钠加入煤油中，然后塞上软塞，反应前片刻，钠的位置在a处B．开始反应后，能观察到的实验现象是钠在b处液面以下的水中反应C．反应一段时间后，左端液面上升进入长颈漏斗，b处有无色气体产生D．若用苯或酒精代替煤油，可观察到相同的实验现象【解析】密度：ρ煤油<ρNa<ρ水，所以钠在煤油中会下沉，至煤油与水的界面处立即与H2O反应，产生气体使Na上浮，气泡基本消失后Na又下沉，然后上浮……如此，Na做上下跳动至反应完全，产生的H2将水压入左端，长颈漏斗中液面上升。苯与煤油相似而酒精与水混溶，故用苯代替煤油可观察到相同现象而用酒精代替煤油则不行。19．金属钠是在1807年通过电解氢氧化钠制得的，这个原理应用于工业生产，约在1891年才获得成功。1921年实现了电解氯化钠制钠的工业方法，其反应原理是2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。回答下列问题：(1)下列各项中保存金属钠的方法正确的是__D__(填字母，下同)。A．放在棕色瓶中　B．放在细沙中　C．放在水中　D．放在煤油中(2)钠长时间放在空气中，最终的产物主要成分是__D__。A．Na2OB．Na2O2C．NaOHD．Na2CO3(3)将一小块钠放在水平放置的试管中部，用酒精灯加热充分反应(如图Ⅰ所示)，生成物的颜色为__淡黄色__，请写出该反应的化学方程式：__2Na＋O2Na2O2__。将该试管冷却后直立，滴加几滴水(如图Ⅱ所示)，发生反应的化学方程式为__2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑__。【解析】(1)钠的化学性质活泼，应密封保存，钠的密度比水小，比煤油大，且与水反应，故应保存在煤油中。(2)钠的性质活泼，长时间放在空气中，易与空气中的氧气反应生成Na2O，化学方程式为4Na＋O2===2Na2O，Na2O易与水反应生成NaOH，化学方程式为Na2O＋H2O===2NaOH，NaOH吸收空气中的水和CO2生成Na2CO3·xH2O，Na2CO3·xH2O风化脱水最终生成Na2CO3。(3)钠在氧气中加热生成淡黄色固体过氧化钠，化学方程式为2Na＋O2Na2O2；过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。20．将一块表面已部分被氧化、质量为0.77g的钠放入10g水中后，收集到氢气0.02g。(1)金属钠表面氧化钠的质量是__0.31__g__。(2)所得溶液中的溶质质量分数是__11.2%__(结果精确到0.1%)。【解析】0.77g混合物中包括Na及Na被氧化后生成的Na2O，当投入水中时，由产生H2的质量可计算原混合物中Na的质量及其生成的NaOH的质量，同时可计算出Na2O的质量及Na2O与水反应生成的NaOH的质量。(1)设Na的质量为x，与H2O反应生成的NaOH的质量为y，则有2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑46　　　　　　　80　　2x　　　　　　　y　　0.02g解得：x＝0.46g，y＝0.80g；m(Na2O)＝0.77g－0.46g＝0.31g。(2)设Na2O与H2O反应生成的NaOH的质量为z，则有Na2O＋H2O===2NaOH　62　　　　　　　800．31g　　　　　　z解得：z＝0.40g；w(NaOH)＝×100%≈11.2%。