《专题3 第二单元金属钠及钠的化合物第1课时钠的性质与制备》提优训练-2024-2025学年高一化学苏教版2019必修第一册

2024-2025学年苏教版高一化学（必修1） 《专题3 第二单元金属钠及钠的化合物第1课时钠的性质与制备》提优训练 （时间：75分钟 满分：100分） 一、选择题：本题共13小题，每小题3分，共39分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．下列叙述中错误的是(　　 ) A．钠在自然界中可以以游离态存在 B．钠在燃烧时产生黄色火焰 C．钠与硫化合时可能发生爆炸 D．钠在空气中燃烧生成过氧化钠 2．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(　　 ) 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．②⑤　　　　B．①②③ C．①④⑤ D．④⑤ 3．将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体，又有白色沉淀产生的是(　　 ) ①MgSO4溶液　 ②NaCl溶液　③Na2SO4溶液　 ④浓CaCl2溶液　⑤CuSO4溶液　⑥饱和NaCl溶液 A．①②⑤ B．①④⑥ C．①④⑤ D．①⑤⑥ 4．对于反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，下列说法中正确的是(　　 ) A．Na2O2是氧化剂，H2O是还原剂 B．Na2O2既是氧化剂，又是还原剂 C．该反应中电子转移的数目为4e－ D．每有18 g H2O与足量Na2O2反应，则固体增重4 g 5．CO和H2的混合气体21.2 g，与足量O2反应后，通过足量Na2O2，固体质量增加(　　 ) A．21.2 g　　　　B．14 g C．6.78 g D．不能确定 6．下列关于金属钠性质的叙述正确的是(　　 ) A．钠着火时可用水扑灭 B．钠与氧气在加热条件下反应时，若氧气的量较少，则生成氧化钠 C．钠在空气中长期放置，最终变成碳酸钠 D．钠是金属，其密度比水的大 7．向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油，片刻后再向该烧杯中缓慢地加入一绿豆粒大的金属钠，可能观察到的现象是下图中的(　　 ) 8．(双选)对于反应：TiCl4＋4Na4NaCl＋Ti，下列说法正确的是(　　 ) A．该反应说明钠是强还原剂，可用于冶炼金属 B．该反应条件是TiCl4在熔融状态或水溶液中 C．Ti是还原产物 D．TiCl4是还原剂 9．下列关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是(　　 ) A．都是白色固体 B．都是碱性氧化物 C．都能和水反应形成强碱溶液 D．都是强氧化剂 10．在给定条件下，下列物质间转化不合理的是（ ） A．CuCuOCuCl2 B．MgCl2Mg(OH)2MgO C．CCO2H2CO3 D．NaNa2ONaOH 11．下列说法错误的是（ ） A．液氯可以密封保存在钢瓶中 B．实验室中金属钠通常保存在煤油里 C．有关氯气的实验要在通风条件下进行 D．酒精、钠等着火时，可以用泡沫灭火器扑灭 12．将2.17g Na、Na2O、Na2O2 的混合物与足量的水反应，在标准状况下得到336mL混合气体，将该混合气体通过放电，恰好完全反应。则它们的物质的量之比为（ ） A．1：1：1 B．1：1：2 C．1：2：1 D．4：3：2 13．下列行为中符合安全要求的是（ ） A．剩余的金属钠、钾不可放回原瓶 B．废旧电池必须回收处理 C．给试管中液体加热时，应将试管倾斜，与桌面成45°角，再加热 D．将水沿着烧杯内壁缓缓加入浓硫酸中，并用玻璃棒不断搅拌 二．非选择题（61分） 14．（12分）钠的氧化物有氧化钠和过氧化钠两种。 (1)写出过氧化钠与水及二氧化碳反应的化学方程式，并分析电子转移的方向和数目，指出氧化剂、还原剂。 ； 。 (2)在呼吸面具和潜水艇里，用作氧气来源的物质是(　　 ) A．H2O2　　　　　B．Na2O2 C．KClO3 D．KMnO4 (3)把Na2O2投入到少量紫色石蕊溶液中有什么现象？如何解释？ 。 15.（12分）钠在空气中燃烧(如下左图所示)生成产物的固体物质中除有淡黄色粉末外，还有黑色固体物质——碳。 (1)请假设黑色固体物质产生的可能原因是 假设①________________________________________________________________________； 假设②________________________________________________________________________； 假设③________________________________________________________________________。 (2)为确认假设的正误，某同学进行如下推断：由于金属钠与氧的结合能力比碳强，因此黑色碳可能是二氧化碳与金属钠发生置换反应而生成。该同学设计实验如下： 用打孔器钻取一段金属钠，取中间一小块钠放在充满二氧化碳气体的试管(如上右图所示)中加热，观察到钠燃烧发出黄色火焰，并有淡黄色固体和黑色固体生成，生成的淡黄色固体立即变成白色。请回答下列问题： ①用打孔器取金属钠的原因_____________________________________________________； ②产生以上现象的化学反应方程式可能为___________________________________________ ______________________________________________________________________________。 16.（18分）在实验室里，某同学取一小块金属钠做与水反应的实验。试完成下列问题： (1)切开的金属钠暴露在空气中，最先观察到的现象是______________________________，所发生反应的化学方程式是______________________________。 (2)将钠投入水中后，钠熔化成一个小球，根据这一现象你能得出的结论是： ①________________________________________________________________________， ②________________________________________________________________________。 将一小块钠投入盛有饱和石灰水的烧杯中，不可能观察到的现象是________(填编号)。 A．有气体生成 B．钠融化成小球并在液面上游动 C．溶液底部有银白色的金属钙生成 D．溶液变浑浊 (3)在钠与水反应过程中，若生成标准状况下224 mL的H2，则转移的电子的物质的量为________________。 (4)根据上述实验过程中钠所发生的有关变化，试说明将金属钠保存在煤油中的目的是____________________。 17．（19分）某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物，设计如图装置(夹持装置省略)。首先在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)，一段时间后加热铜丝。 根据反应中观察到的现象，回答下列问题： (1)金属钠的变化现象：___________________________________________________。 (2)U形管中溶液的颜色________________，说明有________生成。写出U形管反应方程式：__________________________________。 (3)铜丝的变化现象：____________________________，说明有________生成；若去掉后面的装置，简述检验气体的方法：_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)一段时间后加热铜丝而不立即加热铜丝的目的是 _____________________________。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年苏教版高一化学（必修1） 《专题3 第二单元金属钠及钠的化合物第1课时钠的性质与制备》提优训练 （时间：75分钟 满分：100分） 一、选择题：本题共13小题，每小题3分，共39分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．下列叙述中错误的是(　　 ) A．钠在自然界中可以以游离态存在 B．钠在燃烧时产生黄色火焰 C．钠与硫化合时可能发生爆炸 D．钠在空气中燃烧生成过氧化钠 【答案】A　 【解析】钠在自然界中只能以化合态的形式存在。 2．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(　　 ) 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．②⑤　　　　B．①②③ C．①④⑤ D．④⑤ 【答案】C　 【解析】钠燃烧时，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。 3．将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体，又有白色沉淀产生的是(　　 ) ①MgSO4溶液　 ②NaCl溶液　③Na2SO4溶液　 ④浓CaCl2溶液　⑤CuSO4溶液　⑥饱和NaCl溶液 A．①②⑤ B．①④⑥ C．①④⑤ D．①⑤⑥ 【答案】B　 【解析】钠与溶液中的水反应，水的量减少。①中MgSO4＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋Na2SO4；④中CaCl2＋2NaOH===Ca(OH)2↓＋2NaCl；⑤中生成的是蓝色的Cu(OH)2沉淀，不合题意要求；⑥中水减少，有NaCl析出。 4．对于反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，下列说法中正确的是(　　 ) A．Na2O2是氧化剂，H2O是还原剂 B．Na2O2既是氧化剂，又是还原剂 C．该反应中电子转移的数目为4e－ D．每有18 g H2O与足量Na2O2反应，则固体增重4 g 【答案】B　 【解析】在Na2O2与H2O的反应中，Na2O2中－1价氧原子之间发生电子转移，Na2O2既是氧化剂又是还原剂；不知反应物的物质的量无法确定电子转移的数目；根据原子守恒，固体增重质量等于参加反应水中氢原子的质量，即18 g H2O参加反应，固体增重2 g。 5．CO和H2的混合气体21.2 g，与足量O2反应后，通过足量Na2O2，固体质量增加(　　 ) A．21.2 g　　　　B．14 g C．6.78 g D．不能确定 【答案】A　 【解析】2CO＋O22CO2　①，2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2　②，2H2＋O22H2O　③，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑　④。将①②两式合并得：CO＋Na2O2===Na2CO3　⑤；将③④两式合并得：H2＋Na2O2===2NaOH　⑥。由⑤⑥两式可知，固体增加的质量就等于CO和H2的质量。 6．下列关于金属钠性质的叙述正确的是(　　 ) A．钠着火时可用水扑灭 B．钠与氧气在加热条件下反应时，若氧气的量较少，则生成氧化钠 C．钠在空气中长期放置，最终变成碳酸钠 D．钠是金属，其密度比水的大 【答案】C　 【解析】钠能与水反应，着火时可用沙土扑灭；钠与氧气在加热时生成过氧化钠，与氧气量的多少无关；钠在空气中放置，先生成氧化钠，进一步转化成氢氧化钠，最后变成碳酸钠；钠的密度比水的小。 7．向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油，片刻后再向该烧杯中缓慢地加入一绿豆粒大的金属钠，可能观察到的现象是下图中的(　　 ) 【答案】A　 【解析】钠的密度比煤油大，比水小，故钠在水和煤油的交界处与水发生反应生成氢气，从而可看到气泡。 8．(双选)对于反应：TiCl4＋4Na4NaCl＋Ti，下列说法正确的是(　　 ) A．该反应说明钠是强还原剂，可用于冶炼金属 B．该反应条件是TiCl4在熔融状态或水溶液中 C．Ti是还原产物 D．TiCl4是还原剂 【答案】AC　 【解析】对于已知反应，钠是还原剂，TiCl4是氧化剂，NaCl是氧化产物，Ti是还原产物，因为钠能与水反应，所以该反应条件只能是TiCl4在熔融状态下。 9．下列关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是(　　 ) A．都是白色固体 B．都是碱性氧化物 C．都能和水反应形成强碱溶液 D．都是强氧化剂 【答案】C　 【解析】Na2O是白色固体，Na2O2是淡黄色固体；Na2O是碱性氧化物，Na2O2是过氧化物；它们都能和水反应形成氢氧化钠溶液；Na2O中氧元素化合价为－2价，无氧化性，Na2O2中氧元素化合价为－1价，具有氧化性、还原性，是强氧化剂。 10．在给定条件下，下列物质间转化不合理的是（ ） A．CuCuOCuCl2 B．MgCl2Mg(OH)2MgO C．CCO2H2CO3 D．NaNa2ONaOH 【答案】D 【解析】A．铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，氧化铜可以与盐酸发生复分解反应生成氯化铜，故A正确；B．氯化镁与氢氧化钠发生复分解反应生成氢氧化镁沉淀，氢氧化镁煅烧分解生成氧化镁，故B正确；C．碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，碳氧化碳与水反应生成碳酸，故C正确；D．钠与氧气在点燃条件下发生反应生成过氧化钠，故D错误；选D。 11．下列说法错误的是（ ） A．液氯可以密封保存在钢瓶中 B．实验室中金属钠通常保存在煤油里 C．有关氯气的实验要在通风条件下进行 D．酒精、钠等着火时，可以用泡沫灭火器扑灭 【答案】D 【解析】A．液氯常温下和铁没有反应，A正确；B．钠的密度比煤油大，可以隔绝空气，B正确；C．氯气有毒，应在通风的地方进行实验，C正确；D．钠易与水发生剧烈反应，泡沫灭火器中有水，D错误；故答案为：D。 12．将2.17g Na、Na2O、Na2O2 的混合物与足量的水反应，在标准状况下得到336mL混合气体，将该混合气体通过放电，恰好完全反应。则它们的物质的量之比为（ ） A．1：1：1 B．1：1：2 C．1：2：1 D．4：3：2 【答案】D 【解析】混合气体的物质的量是＝0.015mol；Na2O和水反应生成氢氧化钠，没有气体产生，Na与水反应生成的是氢气，Na2O2与水反应生成的是氧气；混合气体为O2和H2的混合物，其物质的量为0.015mol，根据H2和O2反应的物质的量比为2：1可判断H2为0.01mol，O2为0.005mol，对应的Na为0.02mol(0.46g)，过氧化钠为0.01mol(0.78g)，所以Na2O为2.17g－0.46g－0.78g＝0.93g，即为0.015mol，所以三者的物质的量之比为0.02:0.015:0.01=4：3：2，D正确；答案选D。 13．下列行为中符合安全要求的是（ ） A．剩余的金属钠、钾不可放回原瓶 B．废旧电池必须回收处理 C．给试管中液体加热时，应将试管倾斜，与桌面成45°角，再加热 D．将水沿着烧杯内壁缓缓加入浓硫酸中，并用玻璃棒不断搅拌 【答案】B 【解析】A．由于钠、钾性质活泼，会与空气中的氧气及水发生反应，所以剩余的金属钠、钾不能乱放，用剩的药品必须放回原瓶，A错误；B．废旧电池中含有许多重金属离子，随意丢弃会造成土壤污染、水污染，因此必须回收处理，不存在安全隐患，B正确；C．给试管中液体加热时，应先给试管预热，然后将试管倾斜，与桌面成45°角进行加热，防止试管局部受热而发生爆炸，存在安全隐患，C错误；D．浓硫酸溶于水会放出大量的热，由于硫酸的密度比水大，所以稀释浓硫酸时，要将浓硫酸将沿着烧杯内壁缓缓加入水中，并用玻璃棒不断搅拌，存在安全隐患，D错误；故合理选项是B。 二．非选择题（61分） 14．（12分）钠的氧化物有氧化钠和过氧化钠两种。 (1)写出过氧化钠与水及二氧化碳反应的化学方程式，并分析电子转移的方向和数目，指出氧化剂、还原剂。 ； 。 (2)在呼吸面具和潜水艇里，用作氧气来源的物质是(　　 ) A．H2O2　　　　　B．Na2O2 C．KClO3 D．KMnO4 (3)把Na2O2投入到少量紫色石蕊溶液中有什么现象？如何解释？ 。【答案】 上述两反应中，Na2O2都既是氧化剂，又都是还原剂 (2)B　(3)石蕊溶液先变为蓝色，后变为无色。因为Na2O2与水反应生成的NaOH使石蕊溶液由紫色变为蓝色；Na2O2具有强氧化性、漂白性，因此片刻后，溶液由蓝色变为无色 【解析】　(1)过氧化钠与水及二氧化碳的反应中，过氧化钠都既是氧化剂又都是还原剂。(2)因为Na2O2与CO2和水反应均可产生O2，故在呼吸面具和潜水艇里Na2O2用作O2来源的物质。 (3)Na2O2具有强氧化性，可以使有机色质褪色。 15.（12分）钠在空气中燃烧(如下左图所示)生成产物的固体物质中除有淡黄色粉末外，还有黑色固体物质——碳。 (1)请假设黑色固体物质产生的可能原因是 假设①________________________________________________________________________； 假设②________________________________________________________________________； 假设③________________________________________________________________________。 (2)为确认假设的正误，某同学进行如下推断：由于金属钠与氧的结合能力比碳强，因此黑色碳可能是二氧化碳与金属钠发生置换反应而生成。该同学设计实验如下： 用打孔器钻取一段金属钠，取中间一小块钠放在充满二氧化碳气体的试管(如上右图所示)中加热，观察到钠燃烧发出黄色火焰，并有淡黄色固体和黑色固体生成，生成的淡黄色固体立即变成白色。请回答下列问题： ①用打孔器取金属钠的原因_____________________________________________________； ②产生以上现象的化学反应方程式可能为___________________________________________ ______________________________________________________________________________。 【答案】(1)①金属钠上有没擦干净的煤油，不完全燃烧后生成的碳　②酒精不完全燃烧生成的碳　③酒精燃烧产生的二氧化碳(或空气中的二氧化碳)与金属钠反应生成的碳　 (2)①取得较纯的钠　②2Na＋CO2C＋Na2O2,2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2(或Na2O2＋2Na===2Na2O) 【解析】(1)根据反应的条件及反应环境可知生成的黑色物质只能是碳单质。产生碳单质的原因可能是含碳物质的不完全燃烧，也可能是空气中的CO2与Na发生置换反应。(2)要想证明黑色的碳单质是CO2与钠发生置换反应而生成的，首先要排除含碳物质的不完全燃烧，所以用打孔器取金属钠，其表面不会有残留的煤油。 16.（18分）在实验室里，某同学取一小块金属钠做与水反应的实验。试完成下列问题： (1)切开的金属钠暴露在空气中，最先观察到的现象是______________________________，所发生反应的化学方程式是______________________________。 (2)将钠投入水中后，钠熔化成一个小球，根据这一现象你能得出的结论是： ①________________________________________________________________________， ②________________________________________________________________________。 将一小块钠投入盛有饱和石灰水的烧杯中，不可能观察到的现象是________(填编号)。 A．有气体生成 B．钠融化成小球并在液面上游动 C．溶液底部有银白色的金属钙生成 D．溶液变浑浊 (3)在钠与水反应过程中，若生成标准状况下224 mL的H2，则转移的电子的物质的量为________________。 (4)根据上述实验过程中钠所发生的有关变化，试说明将金属钠保存在煤油中的目的是____________________。 【答案】(1)钠块表面由银白色变为暗灰色(或钠块表面变暗)　4Na＋O2===2Na2O　(2)①钠与水反应放出热量 ②钠的熔点低　 C　(3)0.02 mol 　(4)隔绝钠与空气中的氧气和水蒸气的接触 【解析】(1)Na非常活泼，常温下能与空气中的氧气反应生成Na2O，钠块表面由银白色变为暗灰色。(2)Na放入饱和石灰水中，消耗水，故Ca(OH)2固体析出，可观察到D中现象；因为Na与水反应，所以不可能置换出金属钙，故C项不可能观察到。(3)H元素的化合价由＋1价降低为0，所以对应关系：H2～2e－，n(e－)＝0.224 L÷22.4 L·mol－1×2＝0.02 mol。 (4)因为金属钠能与空气中的氧气和水蒸气反应，所以金属钠保存在煤油中的目的是隔绝钠与空气中的氧气和水蒸气的接触。 17．（19分）某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物，设计如图装置(夹持装置省略)。首先在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)，一段时间后加热铜丝。 根据反应中观察到的现象，回答下列问题： (1)金属钠的变化现象：___________________________________________________。 (2)U形管中溶液的颜色________________，说明有________生成。写出U形管反应方程式：__________________________________。 (3)铜丝的变化现象：____________________________，说明有________生成；若去掉后面的装置，简述检验气体的方法：_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)一段时间后加热铜丝而不立即加热铜丝的目的是 _____________________________。 【答案】：(1)在水和煤油的界面上逐渐变小并作上下跳动，产生气泡 (2)从上到下逐渐由无色变为红色　NaOH 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ (3)由黑色变红色　H2　在玻璃管口处点燃气体，有淡蓝色火焰产生 (4)排尽装置内的空气，避免氧化Cu 【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，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。(1)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，钠会进入到煤油中，反应停止，钠受重力落下，因此金属钠的变化现象：在水和煤油的界面上逐渐变小并上下跳动，产生气泡。(2)钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，U 形管中溶液的颜色右侧从上到下逐渐由无色变为红色，说明有NaOH生成。(3)钠和水反应有H2生成，H2可以在加热的条件下还原CuO为Cu，对应的现象是黑色固体变红，故可以通过铜丝表面颜色的变化来证明有H2生成；检验H2的方法还有其他，比如：①用试管收集气体之后，对准燃着的酒精灯，松开手指可以听到爆鸣声；②通过观察燃烧时火焰的颜色，淡蓝色的火焰可以证明有H2生成。(4)装置中有空气，在加热时氧气可以和铜反应。 学科网（北京）股份有限公司 $$