课时10 活泼的金属单质——钠-2024-2025学年高一化学【强基提能】同步分层练（人教版2019必修第一册）

第二章 海水中的重要元素——钠和氯 第一节 钠及其化合物 课时10 活泼的金属单质——钠 1．通过观察了解金属钠的物理性质； 2．理解钠的原子结构与其化学性质的关系； 3．通过实验探究了解钠单质的化学性质，并理解其保存方法。 1．关于钠的说法正确的是(　　) A．熔点很高 B．在空气中燃烧生成氧化钠 C．银白色金属，硬度大 D．在空气中燃烧时产生黄色火焰 2．下列有关金属钠的说法正确的是(　　) A．密度比水大 B．常温下易被氧气氧化 C．能与水反应放出氧气 D．实验剩余的金属钠不能放回原瓶 3．下列关于钠的叙述正确的是(　　) A．钠燃烧时发出紫色火焰 B．钠燃烧时生成氧化钠 C．钠原子的最外电子层上只有1个电子 D．钠具有氧化性 4．钠与水反应的现象和钠的下列性质无关的是(　　) A．钠的熔点较低　 B．钠的密度小于水 C．钠的硬度较小 D．钠的还原性强 5．把一块钠投入盛有水的烧杯中，可以观察到的是(　　) A．钠浮在烧杯中的液面上 B．钠沉在烧杯的底部 C．滴有酚酞的溶液变蓝 D．钠与水的反应吸热 6．把钠放入滴有酚酞溶液的水中，下列现象不会出现的是(　　) A．钠浮在水面上　　　　 B．钠熔化成小球 C．溶液中产生较多的气泡 D．水溶液变成红色 7．进行实验时应高度重视实验安全。在做探究“钠与水的反应”实验中，不需要标注的图标是( ) A．明火 B．护目镜 C．洗手 D．锐器 8．金属钠是一种活泼金属，除了具有金属的一般性质外，还具有自己的特性。下列关于钠的叙述中，正确的是(　　) A．钠是银白色金属，熔点低，硬度大 B．钠很活泼在空气中会自燃 C．钠与氧气反应的生成物取决于反应条件 D．金属钠燃烧时，氧气过量时生成Na2O2，钠过量时生成Na2O 9．钠与水反应的现象与钠的下列性质无关的是(　　) A． 钠的熔点较低 B． 钠的密度小于水 C． 钠的硬度较小 D． 钠的还原性强 10．金属Na与下列溶液反应时，既有气体，又有白色沉淀产生的是(　　) A．CuCl2溶液 B．KCl溶液 C．Na2SO4溶液 D．MgSO4溶液 11．将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中，有气体放出，且溶液质量减轻的是( ) A．HCl B．NaOH C．K2SO4 D．CuSO4 12．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(常温)中充分反应，则下列说法正确的是(　　) A．第一块钠失去电子多 B．两块钠失去电子一样多 C．第二块钠的反应产物质量大 D．两块钠的反应产物质量一样大 13．2.3 g纯净的金属钠在干燥的空气中被氧化后得到3.5 g固体，由此判断其产物是(　　) A．只有氧化钠 B．只有过氧化钠 C．氧化钠和过氧化钠 D．无法确定 14．下列关于钠的叙述中，错误的是( ) A．钠原子的最外层上只有1个电子 B．金属钠是银白色金属，硬度很大 C．少量金属钠通常保存在煤油中 D．利用钠的强还原性可制备金属钛 15．能正确表示下列反应的离子方程式的是(　　) A．钠与水反应：Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑ B．钠与CuSO4溶液反应：2Na＋Cu2＋===Cu＋2Na＋ C．钠与足量盐酸反应：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ D．钠与氯化钾溶液反应：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ 16．钠是一种重要金属，下列说法不正确的是( ) A．长久放置空气中，最终变为Na2CO3 B．性质活泼，可以从CuSO4溶液中置换出Cu C．在空气中燃烧，发出黄色火焰 D．保存在石蜡油或煤油中 17．对于下列事实和相应解释有错误的是( ) 选项 事实 解释 A 钠保存在煤油中 煤油可以隔绝空气和水蒸气 B 将一小块儿钠投入饱和NaOH溶液中恢复到原温度后溶液中Na+数目增多 钠与水反应有NaOH生成，所以溶液中Na+数目增多 C 金属钠着火时，应用干燥的沙子扑灭 钠与水反应生成H2，不安全 D 钠长期暴露在空气中的产物是Na2CO3 钠与空气中的氧气、水、CO2反应 18．下列关于钠的叙述正确的是( ) A．钠放置在空气中表面变暗是由于钠的表面生成了Na2O2 B．钠与盐酸溶液反应是先与水反应 C．钠与水反应的现象说明钠的熔点低，且与水反应放出热量 D．将4.6g钠投入95.4g水中，所得溶液中溶质的质量分数为8% 19．已知金属钠与熔融的硝酸钠反应：2NaNO3＋10Na6Na2O＋N2↑。从不同视角对该反应的认识中，错误的是( ) A．物质分类视角：NaNO3属于盐 B．反应类型视角：该反应属于置换反应 C．氧化还原视角：金属钠失去电子，发生氧化反应 D．反应环境视角：该反应可在水溶液中进行 20．在蒸发皿中放入一小块钠，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。下列说法中不正确的是(　　) A．上述反应是置换反应 B．上述反应是放热反应 C．上述反应中无水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 21．设计如图装置(夹持装置省略)检验钠与水反应的产物，先在U形管内加入少量煤油和几粒钠块，再从U形管高端加入水(含有酚酞)，打开止气夹，赶出空气，一段时间后加热铜丝。下列说法正确的是( ) A．钠块在煤油和水交界处四处游走，直至消失 B．铜丝由黑色变成红色，说明有O2生成 C．U形管溶液右侧从上到下逐渐由无色变为红色 D．钠与水反应的离子方程式：Na＋H2O=Na++OH-＋H2↑ 22．某小组在实验室中探究金属钠与二氧化碳的反应。回答下列问题： (1)选用如图所示装置及药品制取CO2。打开弹簧夹，制取CO2。反应结束后，关闭弹簧夹，球形干燥管内可观察到的现象是 。不能用稀硫酸代替稀盐酸，其原因是 。 (2)产生的气体经过饱和NaHCO3溶液、浓H2SO4洗气干燥后，得到质量为13.2g的CO2，在标准状况下的体积为 L。 (3)金属钠与二氧化碳反应的实验步骤及现象如下表： 步骤 现象 将一小块金属钠在燃烧匙中加热融化，迅速伸入盛有CO2的集气瓶中。充分反应，放置冷却 产生大量白烟，集气瓶底部有黑色固体产生，瓶壁上有白色物质产生 在集气瓶中加入适量蒸馏水，振荡。过滤 滤纸上留下黑色固体，滤液为无色溶液 ①为检验集气瓶瓶壁上白色物质的成分，取适量滤液于2支试管中，向一支试管中滴加1滴酚酞溶液，溶液变红：向第二支试管中滴加澄清石灰水，溶液变浑浊。据此推断，白色物质的主要成分是 (填标号)。 A．Na2O     B．Na2O2 C．NaOH     D．Na2CO3 ②为检验黑色固体的成分，将其与CuO共热，生成红色固体。据此推断黑色固体是 。 ③本实验中金属钠与二氧化碳反应的化学方程式为 。 23．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________________________________。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二章 海水中的重要元素——钠和氯 第一节 钠及其化合物 课时10 活泼的金属单质——钠 1．通过观察了解金属钠的物理性质； 2．理解钠的原子结构与其化学性质的关系； 3．通过实验探究了解钠单质的化学性质，并理解其保存方法。 1．关于钠的说法正确的是(　　) A．熔点很高 B．在空气中燃烧生成氧化钠 C．银白色金属，硬度大 D．在空气中燃烧时产生黄色火焰 【答案】D 【解析】钠极易熔化，熔点很低；钠在空气中燃烧生成过氧化钠；可以用小刀切割金属钠，说明其硬度小。 2．下列有关金属钠的说法正确的是(　　) A．密度比水大 B．常温下易被氧气氧化 C．能与水反应放出氧气 D．实验剩余的金属钠不能放回原瓶 【答案】B 【解析】A项，钠的密度比水小，A错误；B项，钠接触氧气立即反应，B正确；C项，钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，C错误；D项，剩余的金属钠一定要放回原瓶，因为其能与氧气或水反应，D错误；故选B。 3．下列关于钠的叙述正确的是(　　) A．钠燃烧时发出紫色火焰 B．钠燃烧时生成氧化钠 C．钠原子的最外电子层上只有1个电子 D．钠具有氧化性 【答案】C 【解析】A项，根据焰色反应原理分析，钠燃烧时发出黄色的火焰，故A错误；B项，钠燃烧或加热时，与氧气反应生成过氧化钠，故B错误；C项，钠原子核外有11个电子，原子结构示意图为最外电子层上只有1个电子，故C正确；D项，钠原子最外层只有1个电子，很容易失去最外层电子，则钠具有很强的还原性，故D错误；故选C。 4．钠与水反应的现象和钠的下列性质无关的是(　　) A．钠的熔点较低　 B．钠的密度小于水 C．钠的硬度较小 D．钠的还原性强 【答案】C 【解析】钠的熔点低可由钠与水反应时能熔成闪亮的小球来证明；钠的密度小可由钠浮在水面上证明；钠的硬度小可在切割钠时证明，与其在水中反应的现象无关；钠球四处游动，剧烈反应，有“嘶嘶”之声，说明有气体生成证明钠的还原性很强。 5．把一块钠投入盛有水的烧杯中，可以观察到的是(　　) A．钠浮在烧杯中的液面上 B．钠沉在烧杯的底部 C．滴有酚酞的溶液变蓝 D．钠与水的反应吸热 【答案】A 【解析】将一小块金属钠投入盛有水的烧杯中，待完全反应后，向其中滴加酚酞溶液，可观察到的实验现象有：钠浮在水面上、钠熔成银白色小球、钠球在水面上四处游动，发出嘶嘶声，逐渐消失、反应后向烧杯中滴加酚酞溶液，溶液呈红色；故选A。 6．把钠放入滴有酚酞溶液的水中，下列现象不会出现的是(　　) A．钠浮在水面上　　　　 B．钠熔化成小球 C．溶液中产生较多的气泡 D．水溶液变成红色 【答案】C 【解析】钠的密度比水小，钠浮在水面上，A正确。钠与水反应放热，钠的熔点低，B正确。钠与水反应放出气体，是在水面上生成，所以看不到气泡，C不正确。钠与水反应生成碱，溶液变红色，D正确。 7．进行实验时应高度重视实验安全。在做探究“钠与水的反应”实验中，不需要标注的图标是( ) A．明火 B．护目镜 C．洗手 D．锐器 【答案】A 【解析】钠与水反应生成氢气和氢氧化钠，反应剧烈，且生成的氢氧化钠具有碱性，氢气易燃烧。A项，为防止氢气燃烧及爆炸，不能出现明火，不需要标注明火，A正确；B项，在进行实验时，为保证安全，应提醒学生戴好护目镜，需要标注，B错误；C项，实验结束时需要提醒学生注意洗手，需要标注，C错误；D项，切割钠时需要用到小刀等锐器，需要提醒学生注意锐器，D错误；故选A。 8．金属钠是一种活泼金属，除了具有金属的一般性质外，还具有自己的特性。下列关于钠的叙述中，正确的是(　　) A．钠是银白色金属，熔点低，硬度大 B．钠很活泼在空气中会自燃 C．钠与氧气反应的生成物取决于反应条件 D．金属钠燃烧时，氧气过量时生成Na2O2，钠过量时生成Na2O 【答案】C 【解析】钠的硬度小，可用小刀切割，A项错误；钠在空气中会发生缓慢氧化生成白色Na2O，不会自燃，B项错误；钠与氧气反应的生成物取决于反应条件，与反应物的量无关，C项正确，D项错误。 9．钠与水反应的现象与钠的下列性质无关的是(　　) A． 钠的熔点较低 B． 钠的密度小于水 C． 钠的硬度较小 D． 钠的还原性强 【答案】D 【解析】A项，因钠与水反应放热，钠的熔点低，所以看到钠熔成闪亮的小球，与性质有关，故A不选；B项，钠的密度比水小，所以钠浮在水面上，与性质有关，故B不选；C项，硬度大小与反应现象无关，所以与性质无关，故C选；D项，因钠的金属性强，所以与水反应剧烈，与性质有关，故D不选；故选C。 10．金属Na与下列溶液反应时，既有气体，又有白色沉淀产生的是(　　) A．CuCl2溶液 B．KCl溶液 C．Na2SO4溶液 D．MgSO4溶液 【答案】D 【解析】Na与盐溶液的反应，实际是Na先与水反应生成NaOH，NaOH再与盐反应。因此，不管什么盐溶液与Na反应一定有H2生成。CuCl2与NaOH反应：CuCl2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaCl，但Cu(OH)2沉淀为蓝色沉淀；KCl、Na2SO4不与NaOH反应；MgSO4与NaOH反应：MgSO4+2NaOH=Mg(OH)2↓+Na2SO4，Mg(OH)2为白色沉淀，D项符合题意。 11．将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中，有气体放出，且溶液质量减轻的是( ) A．HCl B．NaOH C．K2SO4 D．CuSO4 【答案】D 【解析】少量钠投入上述四种物质的水溶液中，均有H2产生，故都满足题目的第一个条件“有气体放出”，而反应后“溶液质量减轻”是指投入的金属钠的质量小于脱离溶液的物质的质量。在A．B．C三个选项中一只有H2放出，故溶液质量是增加的。D选项中由于Na与H2O反应生成的NaOH还能继续与CuSO4反应析出Cu(OH)2沉淀：2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑，反应后溶液质量减轻。 12．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(常温)中充分反应，则下列说法正确的是(　　) A．第一块钠失去电子多 B．两块钠失去电子一样多 C．第二块钠的反应产物质量大 D．两块钠的反应产物质量一样大 【答案】B 【解析】钠在氧气中加热生成过氧化钠，不加热则生成氧化钠，产物中的钠元素都显＋1价；钠与氧气反应随温度不同产物不同，等质量的钠被氧化时失去相同数目的电子，等质量的钠生成过氧化钠时结合的氧多，产物质量大。 13．2.3 g纯净的金属钠在干燥的空气中被氧化后得到3.5 g固体，由此判断其产物是(　　) A．只有氧化钠 B．只有过氧化钠 C．氧化钠和过氧化钠 D．无法确定 【答案】C 【解析】若2.3 g钠全部生成氧化钠，质量为3.1 g；若2.3 g钠全部生成过氧化钠，质量为3.9 g，因为3.1 g<3.5 g<3.9 g，故氧化产物应为氧化钠和过氧化钠的混合物。 14．下列关于钠的叙述中，错误的是( ) A．钠原子的最外层上只有1个电子 B．金属钠是银白色金属，硬度很大 C．少量金属钠通常保存在煤油中 D．利用钠的强还原性可制备金属钛 【答案】B 【解析】A项，钠的原子结构示意图为，则钠原子的最外层上只有1个电子，A正确；B项，金属钠是银白色金属，质地较软，可以用刀子切割，硬度较小，B错误；C项，钠的密度比煤油大，与煤油不反应，但能与空气中的氧气反应，所以保存时需隔绝空气，通常将少量金属钠保存在煤油中，C正确；D项，钠具有强还原性，将钠与四氯化钛混合后熔融，可发生置换反应，从而制得金属钛，D正确；故选B。 15．能正确表示下列反应的离子方程式的是(　　) A．钠与水反应：Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑ B．钠与CuSO4溶液反应：2Na＋Cu2＋===Cu＋2Na＋ C．钠与足量盐酸反应：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ D．钠与氯化钾溶液反应：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ 【答案】D 【解析】选项A中得失电子不守恒；选项B中钠先与水反应，生成的氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀；选项C中钠先与酸反应，再与水反应。 16．钠是一种重要金属，下列说法不正确的是( ) A．长久放置空气中，最终变为Na2CO3 B．性质活泼，可以从CuSO4溶液中置换出Cu C．在空气中燃烧，发出黄色火焰 D．保存在石蜡油或煤油中 【答案】B 【解析】A项，钠放置在空气中，会被缓慢氧化且生成白色的 Na2O，吸收空气中的水分和CO2，最终变为Na2CO3，故A正确；B项，钠与 CuSO4 溶液反应时，首先跟水反应生成NaOH，NaOH会与 CuSO4反应生成Cu(OH)2蓝色絮状沉淀，不会将Cu置换出来，故B错误；C项，钠元素的焰色为黄色，钠在空气中燃烧，发出黄色火焰，故C正确；D项，钠的密度大于石蜡油和煤油，故可以保存在石蜡油或煤油中液封，故D正确；故选B。 17．对于下列事实和相应解释有错误的是( ) 选项 事实 解释 A 钠保存在煤油中 煤油可以隔绝空气和水蒸气 B 将一小块儿钠投入饱和NaOH溶液中恢复到原温度后溶液中Na+数目增多 钠与水反应有NaOH生成，所以溶液中Na+数目增多 C 金属钠着火时，应用干燥的沙子扑灭 钠与水反应生成H2，不安全 D 钠长期暴露在空气中的产物是Na2CO3 钠与空气中的氧气、水、CO2反应 【答案】B 【解析】A项，钠与煤油不反应，且钠的密度大于煤油的密度，因此少量钠保存在煤油中就可以隔绝空气和水蒸气，A正确；B项，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，消耗少量水，恢复到室温后，原饱和溶液有晶体析出，剩余溶液还是饱和溶液，钠离子减少，B错误；C项，钠与水反应生成H2，氢气易燃易爆不安全，故金属钠着火时，应用干燥的沙子扑灭，C正确；D项，钠与氧气反应生成氧化钠，氧化钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠潮解，氢氧化钠溶液吸收二氧化碳生成碳酸钠晶体，碳酸钠晶体风化得到碳酸钠，D正确；故选B。 18．下列关于钠的叙述正确的是( ) A．钠放置在空气中表面变暗是由于钠的表面生成了Na2O2 B．钠与盐酸溶液反应是先与水反应 C．钠与水反应的现象说明钠的熔点低，且与水反应放出热量 D．将4.6g钠投入95.4g水中，所得溶液中溶质的质量分数为8% 【答案】C 【解析】A项，Na是活泼金属，易被氧气氧化，新切开的钠的光亮的表面很快变暗，是因为钠和空气中的氧气反应生成了Na2O，故A错误；B项，钠与水、酸反应实质是与氢离子反应，盐酸溶液中含有大量氢离子，所以将钠投入稀盐酸中，钠直接与盐酸中的氢离子反应，故B错误；C项，钠与水反应的现象之一为熔化成一个闪亮的小球，说明放出大量热，而且钠的熔点较低，故C正确；D项，n(Na)=，Na投入H2O中生成NaOH和H2，根据原子守恒得n(NaOH)=n(Na)=0.2mol，m(NaOH)=0.2mol×40g/mol=8g，由于生成H2导致溶液质量小于100g，所以反应后溶液的溶质的质量分数大于8%，故D错误；故选C。 19．已知金属钠与熔融的硝酸钠反应：2NaNO3＋10Na6Na2O＋N2↑。从不同视角对该反应的认识中，错误的是( ) A．物质分类视角：NaNO3属于盐 B．反应类型视角：该反应属于置换反应 C．氧化还原视角：金属钠失去电子，发生氧化反应 D．反应环境视角：该反应可在水溶液中进行 【答案】D 【解析】A项，物质分类视角：NaNO3属于盐，钠盐、硝酸盐，A正确；B项，反应类型视角：该反应属于置换反应，单质+化合物→单质+化合物，B正确；C项，氧化还原视角：金属钠失去电子，发生氧化反应，C正确；D项，该反应不能在水溶液中进行，钠与水会发生反应，D错误；故选D。 20．在蒸发皿中放入一小块钠，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。下列说法中不正确的是(　　) A．上述反应是置换反应 B．上述反应是放热反应 C．上述反应中无水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 【答案】C 【解析】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，说明熔融的钠将硫酸铜中的铜置换出来并且放出热量，属于置换反应，钠作还原剂，硫酸铜作氧化剂，说明钠比铜活泼，在无水条件下，Na可以与CuSO4反应并生成Cu和硫酸钠。A项，钠比铜活泼，在无水条件下，Na可以与CuSO4反应并生成Cu，属于置换反应，A正确；B项，根据以上分析，反应是放热反应，B正确；C项，根据以上分析，钠作还原剂，硫酸铜作氧化剂，所以CuSO4表现了氧化性， C错误；D项，根据以上分析，在无水、加热至熔化下，Na可以与CuSO4发生置换反应生成Cu，D正确；故选C。 21．设计如图装置(夹持装置省略)检验钠与水反应的产物，先在U形管内加入少量煤油和几粒钠块，再从U形管高端加入水(含有酚酞)，打开止气夹，赶出空气，一段时间后加热铜丝。下列说法正确的是( ) A．钠块在煤油和水交界处四处游走，直至消失 B．铜丝由黑色变成红色，说明有O2生成 C．U形管溶液右侧从上到下逐渐由无色变为红色 D．钠与水反应的离子方程式：Na＋H2O=Na++OH-＋H2↑ 【答案】C 【解析】金属钠的密度大于煤油的密度，钠会沉在煤油底部，与水接触后迅速反应，产生气体，在气体的作用下钠会进入到煤油中，反应停止，钠受重力落下，钠在两个液体界面处上下跳动，产生气泡，酚酞溶液逐渐变红，产生的氢气能还原氧化铜。A项，钠在水和煤油的界面处上下跳动，产生气泡，钠块不会在煤油和水交界处四处游走，A错误；B项，铜丝由黑色变成红色，说明有氢气生成，B错误；C项，钠和反应生成氢氧化钠，显碱性，因此U形管溶液右侧从上到下逐渐由无色变为红色，C正确；D项，钠与水反应的离子方程式为2Na＋2H2O=2Na++2OH-＋H2↑，D错误；故选C。 22．某小组在实验室中探究金属钠与二氧化碳的反应。回答下列问题： (1)选用如图所示装置及药品制取CO2。打开弹簧夹，制取CO2。反应结束后，关闭弹簧夹，球形干燥管内可观察到的现象是 。不能用稀硫酸代替稀盐酸，其原因是 。 (2)产生的气体经过饱和NaHCO3溶液、浓H2SO4洗气干燥后，得到质量为13.2g的CO2，在标准状况下的体积为 L。 (3)金属钠与二氧化碳反应的实验步骤及现象如下表： 步骤 现象 将一小块金属钠在燃烧匙中加热融化，迅速伸入盛有CO2的集气瓶中。充分反应，放置冷却 产生大量白烟，集气瓶底部有黑色固体产生，瓶壁上有白色物质产生 在集气瓶中加入适量蒸馏水，振荡。过滤 滤纸上留下黑色固体，滤液为无色溶液 ①为检验集气瓶瓶壁上白色物质的成分，取适量滤液于2支试管中，向一支试管中滴加1滴酚酞溶液，溶液变红：向第二支试管中滴加澄清石灰水，溶液变浑浊。据此推断，白色物质的主要成分是 (填标号)。 A．Na2O     B．Na2O2 C．NaOH     D．Na2CO3 ②为检验黑色固体的成分，将其与CuO共热，生成红色固体。据此推断黑色固体是 。 ③本实验中金属钠与二氧化碳反应的化学方程式为 。 【答案】(1) 液面降低(与碳酸钙脱离接触，反应停止) 生成的硫酸钙微溶，附着在碳酸钙表面，阻止反应进一步进行 (2)6.72 (3) D 碳(C) 4Na＋3CO22Na2CO3＋C 【解析】(1)碳酸钙与稀盐酸制备二氧化碳，因盐酸易挥发，需要饱和碳酸氢钠溶液除去HCl，再通过浓硫酸干燥，则为了得到干燥纯净的CO2，产生的气流应依次通过盛有饱和NaHCO3溶液、浓硫酸的洗气瓶；反应结束后，关闭弹簧夹，利用气体的压强使固液分离，可观察到产生的气体使干燥管内液面降低，与碳酸钙脱离接触，反应停止；不能用稀硫酸代替稀盐酸，因生成硫酸钙微溶，包裹在碳酸钙的表面，阻止反应的进一步发生；(2)13.2g的CO2，在标准状况下的体积为 =6.72L；(3)①取适量滤液于2支试管中，向一支试管中滴加1滴酚酞溶液，溶液变红：向第二支试管中滴加澄清石灰水，溶液变浑浊，可知显碱性，且含碳酸根离子或碳酸氢根离子，显然只有Na2CO3符合，故选D；②检验黑色固体的成分，将其与浓硫酸反应，生成的气体具有刺激性气味为二氧化硫，可知C与浓硫酸反应，即黑色固体是碳碳(C)；③由实验可知钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和C，发生的反应为4Na＋3CO22Na2CO3＋C。 23．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________________________________。 【答案】(1)2Na＋2H2O=2NaOH＋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 【解析】Na与H2O反应产物是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的反应速率。(1) Na和水反应生成NaOH和氢气，发生反应的化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；(2)大量的钠与水反应剧烈，放出大量的热，可能使试管内H2与O2的混合气体点燃而爆炸；(3)钠处于煤油和水的交界处，钠与水反应产生的H2使钠浮起，脱离水面，反应停止；当钠表面的H2逸出，钠又回落水层，如此反复，减小了Na与H2O的反应速率。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$