第2章 第1节 第1课时 活泼的金属单质——钠(Word练习)-【精讲精练】2024-2025学年高中化学必修第一册（人教版2019 单选版）

第一节　钠及其化合物 第1课时　活泼的金属单质——钠 [素养目标] 1．能从钠原子的结构水平认识钠原子的结构与性质的关系，形成“结构决定性质”的观念，培养宏观辨识与微观探析的化学学科素养。 2．设计实验探究钠与氯气、水的反应，会分析钠与酸、碱、盐溶液的反应，促进证据推理与模型认知化学核心素养的发展。 知识点一　钠的原子结构及与氧气的反应 1．钠的原子结构 钠的原子结构示意图为　　，最外层只有__1__个电子，在化学反应中该电子很容易失去。 2．钠的存在 钠元素在自然界中都以__化合物__的形式存在，如NaCl、Na2CO3、Na2SO4等。 3．钠的物理性质 状态 颜色 光泽 硬度 密度 熔点 __固体__ __银白色__ 有__金属__光泽 __小，可__ __切割__ 比__水__的小， 比__煤油__的大 __97.81_℃__ 4．钠与氧气反应 反应条件 室温 加热或点燃 实验步骤 实验现象 新切开的钠具有__银白__色的金属光泽，在空气中很快__变暗__ 钠先熔化成小球，然后剧烈燃烧，火焰呈__黄__色，生成__淡黄__色固体 化学方 程式 　4Na＋O2===　__2Na2O__ 2Na＋O2Na2O2 1．关于钠的叙述，正确的是________(填序号)。 (1)取用钠时，可以用手直接接触它 (2)金属钠能存放于煤油中，也可存放于CCl4中 (3)常温下，钠与氧气反应生成淡黄色固体 (4)钠与氧气反应时，条件不同，产物也不同 (5)实验中取出的药品都不能再放回原瓶 (6)金属钠表面形成的氧化膜可保护内部的金属 (7)等质量的钠无论生成氧化钠、过氧化钠还是它们的混合物，转移的电子数相同 提示：(4)(7) 2．一块金属钠暴露在空气中较长的时间会出现如下现象。 银白色金属钠表面变暗出现白色固体表面形成溶液白色块状物质白色粉末状物质 (1)上述过程①钠表面变暗的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 提示：钠与氧气反应生成白色固体Na2O，失去金属光泽 (2)上述过程②出现白色固体是________，该过程表现含钠反应物的性质是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 提示：NaOH　Na2O与水反应生成NaOH，表现碱性氧化物的性质 (3)写出上述过程④反应的化学方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 提示：2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，Na2CO3＋10H2O===Na2CO3·10H2O (4)在上述过程中，涉及氧化还原反应的是________(填序号)。 提示：① 3．等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量氧气中充分反应，分别写出发生反应的化学方程式并用双线桥标出电子转移。 第一块：________________________________________________________________________， 第二块：________________________________________________________________________， 则失电子数________(填“第一块”“第二块”或“一样”，下同)多，生成产物的质量________多。 提示： 一样　第一块 1．用流程图示的方法可以清楚反映物质之间的转化关系。如Na→→NaOH→NaCl，则在常温下，上述转化关系中的物质是(　　) A．Na2CO3　　　　　　　 B．Na2O C．Na2S D．Na2O2 解析　在常温下，钠与氧气反应生成氧化钠。 答案　B 2．(2024·北京通州高一期中)下列有关实验操作注意事项的说法不正确的是(　　) A．不能用手直接将金属钠从煤油中取出 B．在空气中加热钠的实验注意不要近距离俯视坩埚 C．做完在空气中加热钠的实验用嘴吹灭酒精灯 D．做完钠在空气中燃烧的实验要用肥皂等清洗双手 解析　做实验时，所有药品都不能直接和手接触以免污染试剂或对人体产生伤害，所以要用镊子将金属钠从煤油中取出，A正确；金属钠在空气中的燃烧非常剧烈且放出大量的热，不能近距离俯视坩埚观察现象，以免对人体造成伤害，B正确；酒精灯需熄灭时，可用灯帽将其盖灭，不可用嘴吹灭酒精灯，C错误；做完钠在空气中燃烧的实验，手上可能沾有药品、煤油等物质，需要用肥皂等清洗双手，D正确。 答案　C 3．观察是研究物质性质的一种基本方法。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变为白色晶体变为白色粉末，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是因为生成了过氧化钠 C．③是因为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　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粉末。①发生了氧化还原反应，A正确；Na只有在加热或点燃时才能生成Na2O2，B错误；③是因为NaOH潮解，C错误；④⑤中发生的反应有2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，Na2CO3＋10H2O===Na2CO3·10H2O及Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O，D错误。 答案　A 知识点二　钠与水的反应 1．预测：从物质组成及氧化还原反应的角度，预测钠与水反应的生成物：__NaOH、H2__。 2．实验探究 实验操作 实验现象 结论或解释 ①钠__浮__在水面上 ①钠的密度比水__小__ ②钠__熔化__成小球 ②钠熔点__低__，反应放热 ③小球在水面上__迅速游动__ ③反应产生的__氢气__推动小球运动 ④与水反应发出“嘶嘶”声，逐渐变小，最后消失 ④钠与水__剧烈__反应，产生气体 ⑤反应后溶液的颜色逐渐变__红__ ⑤有__碱性__物质(__氢氧化钠__)生成 3．实验结论 钠与水剧烈反应，生成__氢氧化钠和氢气__，还原剂是__钠__，氧化剂是__水__，反应的实质是钠与水电离出的H＋反应。 (1)化学方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。 (2)离子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。 某同学为了探究钠单质与盐的反应，进行了以下两个实验： 实验一：将一块钠投入CuSO4溶液中，实验现象为钠立即熔为小球，并浮在水面四处游动，伴有嘶嘶的声响，同时溶液中有蓝色沉淀生成。 实验二：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。 (1)请写出实验一中反应的化学方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 提示：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、CuSO4＋2NaOH===Na2SO4＋Cu(OH)2↓ (2)实验二中是否发生了置换反应？能否说明钠比铜活泼？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 提示：实验二中有红色物质生成，说明钠置换出了铜，钠作还原剂，硫酸铜作氧化剂，说明钠比铜活泼 (3)钠若与酸溶液反应时，钠先与水反应还是先与酸反应？ 提示：钠与酸、钠与水反应的实质都是钠与H＋发生的氧化还原反应，当钠与酸溶液反应时，钠首先与酸反应，当酸完全消耗后，若钠还有剩余，则钠再与水反应。 (4)“钠不与氯化钠溶液反应”这种说法正确吗？ 提示：不正确。钠不与氯化钠反应，但钠与溶剂水发生氧化还原反应。 钠与水溶液的反应 1．反应实质：一般情况下钠与任何水溶液反应时，都是钠与该溶液中的H＋反应，产生H2。 2．具体反应 反应分析 与酸溶液 ①酸过量时：钠与酸电离出的H＋反应，如2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑ ②酸不足时：钠先与酸电离出的H＋反应，剩余的钠再与水反应 与碱溶液 实质是Na与水反应 与盐溶液 ①盐溶液中的溶质不与NaOH反应，则反应的实质是Na与水反应 ②盐溶液中的溶质与NaOH反应，则反应的实质是Na与水反应生成NaOH，NaOH再与盐反应，如钠与CuSO4溶液反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4 记忆口诀：遇水记五点，浮熔游响红，遇酸酸优先，遇盐水在前。 1．将绿豆大的钠块投入如图所示的烧杯中，可能出现的现象是(　　) A．钠块只在煤油层中游动，并放出气体 B．钠块只在水层中游动，钠块熔化，水层变红 C．钠块在CCl4层和水层界面处游动并上下跳动，钠块熔化，水层变红 D．钠块在水层和煤油层界面处游动并上下跳动，钠块熔化，水层变红 解析　钠的密度比煤油的大，比水的小，则钠在水层与煤油层界面发生反应，产生的氢气使钠块四处游动并上下跳动，钠块熔化，水层变红，故D符合题意。 答案　D 2．将2.3 g金属钠放入100 g水中，完全反应后溶质的质量分数为(　　) A.×100% B.×100% C.×100% D.×100% 解析　2.3 g钠与100 g水反应生成4 g氢氧化钠和 0.1 g氢气，溶液的质量为(100＋2.3－0.1)g，溶质质量分数为×100%。 答案　D 3．将适量金属钠投入下列溶液中，有气体放出，但无沉淀生成的是(　　) A．盐酸　　　　　　 B．饱和氢氧化钠溶液 C．氯化铁溶液 D．硫酸铜溶液 解析　钠与水溶液反应均放出氢气。A项，发生反应为2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑，只有气体无沉淀；B项，氢氧化钠溶液是饱和溶液，投入钠后，消耗水，析出氢氧化钠晶体；C项，钠与水反应生成的氢氧化钠还能进一步与氯化铁反应产生氢氧化铁沉淀；D项，钠与水反应生成的氢氧化钠还能进一步与硫酸铜反应产生氢氧化铜沉淀。 答案　A 1．下列有关钠的存在形式、保存及取用方法的描述正确的是(　　) A．钠在自然界中主要以化合态的形式存在，少量以游离态的形式存在 B．钠需要密封保存在煤油或石蜡油中 C．实验室中可直接用药匙取用钠 D．实验室中取用后剩余的钠不能放回原试剂瓶中 解析　钠在自然界中只以化合态的形式存在，A项错误；实验室中需用镊子取用钠，C项错误；取用后剩余的钠必须放回原试剂瓶中，D项错误。 答案　B 2．关于钠元素的单质及其化合物的叙述不正确的是(　　) A．钠，银白色，质软，熔点相对较低，密度比水小 B．大量的钠着火时可以用沙子扑灭，不能用水或CO2灭火 C．金属钠在空气中长期放置，最终变为碳酸钠 D．氧化钠和过氧化钠都是白色固体 解析　根据金属钠的物理性质可以判断钠为银白色，质软，熔点相对较低，密度比水小的金属，A正确；钠着火时可以用沙子灭火，不能用水或CO2灭火，B正确；钠在空气中长时间放置时，发生Na→Na2O→NaOH→Na2CO3·10H2O→Na2CO3等一系列变化，最终生成Na2CO3，C正确；Na2O是白色固体，而Na2O2是淡黄色固体，D不正确。 答案　D 3．(2024·河南开封高一期中)钠及其化合物的部分转化关系如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．钠元素在自然界中均以化合态存在 B．NaH中氢元素化合价为－1 C．①～④反应都属于氧化还原反应 D．Na2O属于碱性氧化物 解析　金属钠的化学性质活泼，自然界中没有游离态的钠，只有化合态的钠，A正确；NaH中Na为＋1价，则H的化合价为－1价，B正确；氧化钠和水反应生成氢氧化钠的反应中，没有元素化合价变化，不是氧化还原反应，C错误；氧化钠可以和酸反应生成盐和水，是酸性氧化物，D正确。 答案　C 4．将一小块金属钠进行下列操作，相关叙述正确的是(　　) A．加到CuSO4溶液中，发生两个氧化还原反应 B．加到饱和食盐水中，会产生白色沉淀 C．加到NaOH溶液中，不会发生化学反应 D．加到液态CCl4中，会沉在液面之下 解析　2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4，A错误；饱和食盐水中的H2O减少，会有NaCl沉淀析出，B正确；Na会与NaOH溶液中的H2O发生化学反应，C错误；Na不溶于CCl4，比CCl4密度小，D错误。 答案　B 5．根据你对金属钠性质的了解，回答下列问题： (1)关于钠的叙述中，正确的是______(填字母)。 A．钠是银白色金属，硬度很大 B．将金属钠放在石棉网上，用酒精灯加热后金属钠剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成过氧化钠 C．金属钠在空气中燃烧，生成氧化钠 D．金属钠的熔点很高 (2)由于金属钠很容易跟空气中的________、____________等物质反应，通常将它保存在________里。 (3)将一小块钠投入下列溶液中，既能产生气体又会出现白色沉淀的是________(填字母)。 A．稀硫酸 B．硫酸铜溶液 C．氢氧化钠溶液 D．氯化镁溶液 (4)为粗略测定金属钠的相对原子质量，设计的装置如图所示，该装置(包括水)的总质量为a g，将质量为b g的钠(不足量)放入水中，立即塞紧瓶塞。完全反应后再称量此装置的总质量为c g。 ①列出计算钠相对原子质量的数学表达式________(用含有a、b、c的算式表示)。 ②无水氯化钙的作用是_________________________________________。 解析　(3)钠与四种溶液反应都生成H2，A中无沉淀，B中生成蓝色Cu(OH)2沉淀，C中无沉淀，D中生成白色Mg(OH)2沉淀，D选。(4)①金属Na与水发生反应放出氢气的质量＝a g＋b g－c g＝(a＋b－c)g，其相对原子质量为M，金属钠与水反应放出氢气的关系如下： 2Na　～　H2 2M　　　 2 b g　　　(a＋b－c)g 解得M＝；②氯化钙具有吸水能力，是常用的干燥剂，在装置中吸收氢气中的水，而防止水分流失。 答案　(1)B　(2)氧气　水蒸气　煤油 (3)D　(4)①b/(a＋b－c)　②吸收H2中所含的水蒸气 学科网（北京）股份有限公司 $$