内容正文:
3.2 金属钠及钠的化合物
1、 选择题:本题共15小题,每小题4分,共60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.下列物质在工业上常用电解法冶炼的是( )
A.Fe B.Na C.Cu D.Ag
2.下列现象或性质体现钠的物理性质的是( )
①钠燃烧时发出黄色火焰
②钠燃烧时生成过氧化钠
③熔点低
④密度比水小
⑤钠是热和电的良导体
⑥钠有很强的还原性
A.①③④⑤⑥ B.①②③④⑤ C.②③④⑤ D.①③④⑤
3.下列有关钠的说法错误的是( )
A.钠原子的最外层只有一个电子,容易失去电子形成钠离子,因此钠的性质很不活泼
B.工业上通过电解熔融的氯化钠来制取金属钠
C.钠钾合金可在中子反应堆中作热交换剂
D.一定条件下钠可以将钛、铌等稀有金属从其氯化物中置换出来
4.下列有关钠的叙述错误的是( )
A.钠是热和电的良导体
B.工业上采用电解熔融NaCl制备金属钠
C.钠是一种灰黑色的固体
D.钠的质地软,可用小刀切割
5.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
6.钠是一种很活泼的金属。已知:水的密度小于四氯化碳的密度。下列有关钠的说法正确的是( )
A.实验室里可将钠保存在四氯化碳中
B.实验中剩余的钠应放进废液桶中
C.实验室取用并切割金属钠只需要3种用品
D.钠及其化合物灼烧时火焰呈黄色
7.观察法是研究物质性质的基本方法之一。某同学将一小块金属钠放置于空气中,观察到下列现象:银白色①变灰暗变白色表面潮湿白色晶体白色粉末,下列说法错误的是( )
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发生的是物理变化 D.④生成了碳酸氢钠
8.钠与水反应的实验过程如图所示,下列有关说法不正确的是( )
A.图②中钠熔成小球,说明钠与水反应放热且钠的熔点低
B.图②中钠球四处游动,说明钠的密度比水的小
C.图③中滴加酚酞溶液后溶液变红,说明钠与水反应有碱性物质生成
D.钠与水反应的化学方程式是
9.等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块与足量氧气在常温下充分反应,则下列说法正确的是( )
A.第一块钠失去的电子数更多
B.第二块钠的反应产物质量较大
C.两块钠失去的电子数一样多
D.两块钠的反应产物质量一样大
10.在坩埚中放一小块钠加热,钠很快熔成圆球,停止加热,立即用玻璃棒蘸取少量无水粉末与熔化的钠接触,产生耀眼的火花,并有轻微爆鸣声,同时有红色固体生成,经检验该红色固体与稀硫酸不反应。下列说法错误的是( )
A.钠受热熔成圆球说明其熔点低
B.钠与粉末反应时放出大量热
C.将无水粉末改为溶液,反应现象相同
D.一定条件下,Na可以与反应生成Cu
11.下列判断正确的是( )
A.可用水和带火星的木条来确定某粉末中是否含有
B.可用来确定某粉末中是否含有
C.可利用在空气中加热的方法除去中的
D.中阴、阳离子个数比为1:2,中阴、阳离子个数比为1:1
12.下列说法正确的有( )
①与都能和酸反应生成盐和水,它们都是碱性氧化物
②为了更好地观察钠与氧气在加热条件下的反应,可以近距离俯视坩埚
③与水反应,既是氧化剂,又是还原剂
④过氧化钠可用作供氧剂和漂白剂
⑤钠的还原性很强,可用来冶炼金属钛
⑥少量的金属钠放在煤油中保存,实验室中取用后剩余的钠不能放回原试剂瓶中
⑦向饱和食盐水中加入固体钠,产生气体和白色浑浊
⑧金属钠着火时可用二氧化碳灭火器扑灭
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
13.如图所示的两个实验中,溶液和溶液较少,
和稍微过量。或反应原理的描述不正确的是( )
A.两支试管中均发生两个化学反应
B.两支试管中均产生有颜色的沉淀
C.两支试管中均有无色气体生成
D.反应后,两支试管过滤后所得溶液均为无色
14.取甲、乙两个相同的小烧杯,分别加入6.2g固体和7.8g固体,再加入等体积的蒸馏水使其完全溶解。下列有关叙述正确的是( )
A.两烧杯中反应的类型相同 B.两烧杯中均有气体产生
C.反应后溶液的质量:甲<乙 D.反应后溶质的质量:甲=乙
15.某小组同学探究金属Na与不同质量分数盐酸的反应,进行下列实验。下列说法错误的是( )
实验装置
序号
实验操作
实验现象
实验1 0.36%盐酸
放入一小块金属钠
钠浮在液面上并来回移动,和钠与水的反应剧烈程度相当
实验2 36%盐酸
放入与实验1表面积基本相同的钠
钠浮在液面上并来回移动,不如实验1剧烈;表面出现白色固体,白色固体逐渐沉到烧杯底部;液体不沸腾,液面上方出现少量白雾
A.实验2中的白色固体是NaCl
B.实验2液面上方出现少量白雾是因为反应放热,加速浓盐酸的挥发
C.实验2不如实验1剧烈说明盐酸质量分数越大,反应越不剧烈
D.实验2不如实验1剧烈的原因是表面包裹白色固体,使得反应变慢
二、非选择题:本题共2小题,共40分。
16.(18分,每空3分)某化学研究小组在实验室中探究金属钠及其化合物的性质。
(1)某同学夹取一块钠,用滤纸吸干表面后再切一小块放在如图所示装置上做钠
的燃烧实验,反应的化学方程式为_______。
(2)该小组同学将产生的固体投入水中,反应停止后,同学们观察到烧杯内有少许黑色固体物质,经检测为碳。某同学分析碳可能是加热过程中钠与反应产生的,为此设计如图所示装置进行验证。先取一块纯净的钠放入干燥的E管中,然后打开A的活塞,反应一段时间后,点燃酒精灯。观察到钠剧烈燃烧,产生大量白烟,同时有黑色物质生成,冷却后有白色固体附着在管壁上。
①C中所盛试剂为饱和溶液,作用是_____。D中所盛试剂为_______(填名称),若缺少D装置,可能产生的影响是______(用化学方程式表示)。
②B中反应一段时间后,再点燃酒精灯的目的是_____。
③E中反应生成碳单质的化学方程式为_____。
17.(22分)某课外活动小组设计了如图所示的装置,验证二氧化碳与过氧化钠反应时需要与水接触(实验前装置中的空气已排尽)。
【装置分析】(1)(3分)装置①中反应的化学方程式是__________。
(2)(3分)装置②中的试剂是________(填字母)。
a.饱和溶液 b.饱和溶液 c.浓
(3)(3分)装置③中的试剂是_________。
【进行实验】步骤1:打开弹簧夹,关闭,打开分液漏斗活塞,加入稀盐酸,将带火星的木条放在a处。
步骤2:打开弹簧夹,关闭,打开分液漏斗活塞,加入稀盐酸,将带火星的木条放在a处。
(4)(3分)步骤1和步骤2中,a处带火星的木条产出的实验现象分别是_______。
(5)(3分)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是_______。
【实验反思】
(6)(3分)有同学提出质疑:“上述实验不足以证明有水存在时过氧化钠与二氧化碳发生了化学反应。”其理由是_______。
(7)(4分)需要补充的实验操作:取装置⑤中反应后的少量固体,_______。
参考答案
答案以及解析
1.答案:B
解析:冶炼Fe用热还原法,冶炼Na用电解法,冶炼Cu用热还原法,冶炼Ag用热分解法。
2.答案:D
解析:①钠燃烧时发出黄色火焰体现的是钠的物理性质;②钠燃烧时生成过氧化钠,有新物质生成,体现的是钠的化学性质;熔沸点、密度、导电性、导热性属于物理性质,故③④⑤体现的是钠的物理性质;⑥还原性体现的是钠的化学性质。故D项正确。
3.答案:A
解析:钠原子的最外层只有一个电子,容易失去电子形成钠离子,因此钠的性质很活泼,A项错误;工业上通过电解熔融的氯化钠来制取金属钠,B项正确;钠钾合金的导热性好,可在中子反应堆中作热交换剂,C项正确;钠具有强还原性,一定条件下可以将钛、铌等稀有金属从其氯化物中置换出来,D项正确。
4.答案:C
解析:A(√)钠是一种重要的金属,是热和电的良导体。
B(√)钠的化学性质非常活泼,工业上采用电解熔融NaCl制备金属钠。
C(×)钠是一种银白色金属。
D(√)钠的质地较软,可用小刀切割。
5.答案:B
解析:A(×)钠属于活泼金属,在自然界中都以化合态的形式存在。
B(√)钠容易与空气中的反应,且密度较小,需要密封保存在煤油或石蜡油中。
C(×)金属钠为块状固体,实验室中需用镊子取用钠。
D(×)取用后剩余的钠必须放回原试剂瓶中。
6.答案:D
解析:钠的密度比四氯化碳的密度小,会浮在四氯化碳上面,故钠不能保存在四氯化碳中,应将钠保存在煤油中,A项错误;实验中剩余的钠应放回原试剂瓶中,B项错误;实验室取用并切割金属钠时,需要用镊子夹取钠,用滤纸吸干钠表面的煤油或液体石蜡,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。
7.答案:D
解析:①中Na和空气中的发生反应生成了,钠元素的化合价升高,钠发生了氧化反应,A项正确;NaOH是白色固体,②中变白色是因为和空气中的水发生反应生成了NaOH,B项正确;NaOH易潮解,③是NaOH吸收空气中的水蒸气而潮解的过程,发生的是物理变化,C项正确;④中NaOH与空气中的发生反应生成了,D项错误。
8.答案:B
解析:图②中钠熔成小球所需热量是由钠与水反应放出的,说明钠的熔点低,A项正确;图②中钠球四处游动是因为钠与水反应产生了气体,气体推动钠球运动,B项错误;图③中滴加酚酞溶液后溶液变红,说明钠与水反应有碱性物质生成,C项正确;钠与水反应的化学方程式是,D项正确。
9.答案:C
解析:Na在常温下与氧气反应生成,在加热条件下与反应生成,由于Na在化合物中呈+1价,则每个Na原子均失去1个电子,初始两块Na的质量相等,则充分反应后失去电子的数目也相等,A错误、C正确;由于产物与中Na元素质量相同(Na元素守恒)而O元素质量不相同,因此反应产物的质量不相同,的质量大于,B、D错误。
10.答案:C
解析:钠受热很快熔成圆球,说明其熔点低,A正确;停止加热后,钠与粉末反应,产生耀眼的火花,并有轻微爆鸣声,表明反应放出大量热,B正确;若将无水粉末改为溶液,则钠先与水反应,生成的NaOH再与反应,最终生成和沉淀,现象不同,C错误;生成的红色固体不与稀硫酸反应,结合元素守恒可知,该固体为Cu,则在无水条件下,熔融的Na可以与发生置换反应生成Cu,D正确。
11.答案:A
解析:A(√)、的区别是与、反应能产生使带火星木条复燃的O₂,Na₂O不能。
B(×)与、均能反应,但及其与反应生成的均是无色无味的气体,无法直接用进行鉴别。
C(×)不稳定,在空气中加热与的混合物,会转化为。
D(×)中阴离子()与阳离子()的个数比是1:2,中阴离子()与阳离子()的个数比也是1:2。
12.答案:B
解析:①(×)与酸反应生成盐和水,属于碱性氧化物;与酸反应除了生成盐和水外,还生成,不属于碱性氧化物。
②(×)近距离俯视坩埚有安全隐患。
③(√),既是氧化剂又是还原剂。
④(√)过氧化钠可与水或二氧化碳反应产生氧气,且具有漂白性,故其可用作供氧剂和漂白剂。
⑤(√)钠的还原性很强,可以置换出四氯化钛中的钛,故可用来冶炼金属钛。
⑥(×)少量的金属钠放在煤油中保存,实验室中取用后剩余的钠需放回原试剂瓶中。
⑦(√)向饱和食盐水溶液加入固体钠,钠会与水发生反应产生氢气和氢氧化钠,反应消耗水,导致饱和食盐水溶液中析出晶体,故现象为产生气体和白色浑浊。
⑧(×)钠燃烧会产生过氧化钠,过氧化钠会与二氧化碳反应产生能支持燃烧的氧气,故不能用二氧化碳灭火器扑灭金属钠的燃烧。
13.答案:C
解析:两支试管中分别发生与水的反应,均有NaOH生成,继而发生NaOH与盐的反应,均生成沉淀,A项正确;
两支试管中分别有蓝色沉淀和红褐色沉淀生成,B项正确;
与水反应只生成NaOH,无气体生成,C项错误;
和均为少量,与NaOH反应时、均被消耗完,故反应后过滤所得的溶液均为无色,D项正确。
14.答案:D
解析:氧化钠和水反应生成氢氧化钠,属于化合反应,反应过程中各元素化合价均未发生变化,不是氧化还原反应,过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,属于氧化还原反应,二者反应类型不同,A错误;氧化钠与水反应没有气体生成,B错误;6.2g氧化钠与反应生成8g氢氧化钠,溶液质量=加入的水的质量+氧化钠的质量(6.2g),7.8g过氧化钠与反应生成8g氢氧化钠和1.6g氧气,反应后溶液质量=加入的水的质量+过氧化钠的质量一生成氧气的质量,反应后溶液的质量、溶质的质量均相同,C错误、D正确。
15.答案:C
解析:
实验现象
分析
A(√)
视觉(看到的)
实验2中出现白色固体
钠和盐酸反应生成氯化钠和氢气,氯化钠在浓盐酸中溶解度降低,结晶析出
B(√)
实验2液面上方出现少量白雾
钠和盐酸反应放热,加速浓盐酸的挥发
C(×)D(√)实验2不如实验1剧烈的原因是表面包裹白色固体,使钠与盐酸接触面积减小,反应变慢。
16.答案:(1)
(2)①除去中的HCl杂质;浓硫酸;;②排尽装置内的空气,防止钠与空气中的等反应;③(或,合理即可)
解析:(1)钠在空气中加热时,与反应生成,该反应的化学方程式为。
(2)
③根据元素守恒知,白烟可能为或,则E中反应生成碳单质的化学方程式为或等。
17.答案:(1)
(2)a
(3)浓硫酸
(4)步骤1中带火星的木条不复燃,步骤2中带火星的木条复燃
(5)
(6)经过⑤处的气体中有水,水也可与反应产生,使带火星的木条复燃
(7)加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水中
解析:装置①为与稀盐酸反应制备二氧化碳的装置,装置②的作用是除去二氧化碳中的氯化氢气体,装置③的作用是除去二氧化碳中的水蒸气。装置④和⑤用以验证二氧化碳与过氧化钠反应时需要与水接触。带火星的木条能检验氧气,二氧化碳不支持燃烧,也不能燃烧,当二氧化碳通过过氧化钠时,不可能全部反应,所以应该除去未反应的二氧化碳,再用带火星的木条来检验是否产生了氧气,否则氧气浓度过低会导致带火星的木条不复燃,则装置⑥的作用是吸收过量的二氧化碳,防止干扰氧气的检验。
(4)步骤1中,通过过氧化钠的二氧化碳中不含有水蒸气,干燥的二氧化碳不能和过氧化钠反应,没有氧气生成,a处带火星的木条不复燃;步骤2中,通过过氧化钠的二氧化碳中含有水蒸气,含有水蒸气的二氧化碳能和过氧化钠反应,有氧气生成,a处带火星的木条复燃。
(5)过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为。
(6)因水也能和过氧化钠反应生成氧气,所以不能证明是二氧化碳和过氧化钠发生反应产生了氧气。
(7)二氧化碳和过氧化钠反应有碳酸钠生成,若装置⑤中反应后的固体有碳酸钠,稀盐酸和碳酸钠反应可生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。
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