高一化学人教版必修第一册巩固练习：第二章　第一节　第1课时　活泼的金属单质-钠 含解析

PAGE第二章海水中的重要元素——钠和氯第一节钠及其化合物第1课时活泼的金属单质——钠课后训练巩固提升双基巩固学考突破1.根据物质的组成和性质,试推断钠元素在自然界中存在的主要形式是()A.Na B.Na2O C.NaOH D.NaCl答案:D解析:钠很活泼,钠元素在自然界中都以化合物的形式存在;而Na2O与水反应,NaOH能与许多物质如酸性氧化物、盐等反应,因此钠元素在自然界中存在的主要形式不可能是NaOH和Na2O。2.钠的下列性质和钠与水反应时的现象无关的是()A.钠的密度小 B.钠的熔点低C.钠的硬度小 D.钠有强还原性答案:C解析:钠的密度比水的密度小,所以钠浮在水面上;钠与水反应放热,钠的熔点低,所以看到钠熔化成小球;钠有强还原性,所以与水反应剧烈。钠的硬度小与该反应现象无关。3.金属钠露置在空气中,在其表面不可能生成的物质是()A.Na2O B.NaOHC.Na2CO3 D.NaCl答案:D解析:钠在空气中表面变暗被氧化生成Na2O,与水反应生成NaOH,NaOH吸收二氧化碳生成Na2CO3。4.以下说法错误的是()A.钠在常温下就容易被氧化B.钠受热后能够着火燃烧C.钠在空气中缓慢氧化能自燃D.钠在氧气中燃烧更为剧烈答案:C解析:钠在空气中缓慢氧化生成Na2O,Na2O不能自燃。5.实验室中可用于保存少量Na的方法是()A.放在细沙中B.保存在石蜡油中C.直接放置在空气中D.用水液封,保存在广口瓶中答案:B解析:为防止钠与空气中的氧气和水反应,通常将钠保存在煤油或石蜡油中。主要依据有二:不能与钠反应,密度比钠的密度小。6.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.钠放置在空气中,会迅速被氧化而生成淡黄色的Na2OC.在氧气中加热时,金属钠剧烈燃烧,发出黄色火焰D.金属钠着火时,可用水灭火答案:C解析:钠可用小刀切割,硬度小,A项错误;钠放置在空气中,被氧化生成白色的Na2O,B项错误;Na能与H2O反应,故钠着火时不能用水灭火,D项错误。7.钠离子的性质是()A.有强还原性 B.有弱还原性C.有碱性 D.比钠原子稳定答案:D解析:钠离子是钠原子失去最外层的1个电子形成的,比钠原子稳定。钠离子最外层已达稳定结构,在反应中不能再失去电子,不再表现还原性。OH-表现碱性,而Na+不表现碱性。8.在盛有食盐水、盐酸、硫酸铜溶液的烧杯中分别投入少量等质量的金属Na,下列有关说法正确的是()A.三个烧杯中一定都会发生:2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑B.钠与硫酸铜溶液反应,有单质铜生成C.三个烧杯中反应的剧烈程度相同D.三个烧杯中生成H2的量相同答案:D解析:少量钠与盐酸反应只发生:2Na+2H+2Na++H2↑,A项错误;钠与硫酸铜溶液反应,首先发生2Na+2H2O2NaOH+H2↑,再发生2NaOH+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4,不会生成单质铜,B项错误;钠与水或酸反应,实质都是钠被H+氧化,三种溶液中H+浓度不同,所以反应的剧烈程度不同,C项错误;根据得失电子守恒,相同质量的钠失去电子数相同,生成氢气的量相同,D项正确。9.2.3g金属钠在一定温度的干燥氧气中被氧化后得到3.5g固体,由此可判断其氧化物是()A.只有Na2O B.只有Na2O2C.Na2O和Na2O2 D.无法判断答案:C解析:根据钠原子守恒,如果只生成Na2O,2NaNa2O2×23g62g2.3gm(Na2O)则m(Na2O)=3.1g如果只生成Na2O2,2NaNa2O22×23g78g2.3gm(Na2O2)则m(Na2O2)=3.9g而题中实际得3.5g固体,所以是Na2O和Na2O2的混合物。10.用金属钠制取Na2O,通常采用2NaNO2+6Na4Na2O+N2↑。试说明不用钠在O2中燃烧而用此法制取Na2O的原因。答案:由于金属钠在空气中燃烧时,生成的是过氧化钠而不是氧化钠,所以这种方法不能用。采用2NaNO2+6Na4Na2O+N2↑,由于有N2生成,N2的化学性质稳定,在N2的环境中Na2O不会被继续氧化成Na2O2。选考奠基素养提升1.在加热条件下金属钠可与H2反应生成NaH:2Na+H22NaH①,NaH与水可发生反应:NaH+H2ONaOH+H2↑②。下列有关说法正确的是()A.还原性:Na>NaH>H2B.在反应①中,还原剂是H2C.在反应②中,还原剂是H2OD.在反应②中,NaOH是氧化产物答案:A解析:在反应①中,氢元素化合价降低,H2是氧化剂;在反应②中,NaH中氢元素化合价升高,NaH被氧化,还原剂是NaH;在反应②中,NaOH既不是氧化产物,也不是还原产物。2.下列小实验中,最终没有白色沉淀生成的是()A.在澄清石灰水中通入过量CO2B.将少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中C.将金属钠投入饱和碳酸钠溶液中D.将硫酸钠溶液与氯化钡溶液混合答案:A解析:Ca(OH)2溶液中通入过量CO2,最终得到Ca(HCO3)2溶液,没有白色沉淀;Ca(OH)2与NaHCO3反应生成CaCO3白色沉淀;金属钠投入饱和碳酸钠溶液中,钠与水反应,消耗水,析出碳酸钠白色晶体;硫酸钠溶液与氯化钡溶液混合生成BaSO4白色沉淀。3.已知金属铝能与NaOH溶液反应生成氢气。现用等质量的钠进行下列实验,其中生成氢气最多的是()A.将钠放入足量食盐水中B.将钠用铝箔包好并刺一些小孔,再放入足量的水中C.将钠用铝箔包好,并用塑料袋密封,再放入足量的水中D.将钠放入足量稀盐酸中答案:B解析:将等质量的钠投入食盐水或稀盐酸中,生成的氢气的量相等;将钠用铝箔包好并刺一些小孔,再放入足量的水中,首先是钠与水反应生成NaOH和氢气,然后是铝与NaOH溶液反应生成氢气,B项生成氢气最多。C项中的钠不能与水接触,不反应。4.取一支大试管,加入20mL饱和澄清石灰水(ρ=1.6g·cm-3),再加入5mL煤油(ρ=0.8g·cm-3),静置后缓慢加入绿豆大的钠块(ρ=0.97g·cm-3)。能观察到的现象有()①钠在饱和澄清石灰水层反应并四处游动②有气体产生③澄清石灰水变浑浊④钠在饱和澄清石灰水与煤油的界面处反应并上下跳动⑤钠停留在煤油层不反应⑥钠块最后消失A.①②⑥ B.②③④⑥C.⑤ D.①②③⑥答案:B解析:钠的密度比饱和澄清石灰水的密度小,比煤油的密度大,钠将处于饱和澄清石灰水和煤油的界面处;由于钠与水反应生成H2,H2的逸出对钠产生推动作用,钠在界面处可能上下跳动。由于反应生成NaOH,并放出热量,使得Ca(OH)2的溶解度减小,饱和澄清石灰水中有Ca(OH)2沉淀析出,溶液变浑浊。5.将一小块钠投入下列溶液中时,既能产生气体又会出现白色沉淀的是()A.稀硫酸 B.硫酸铜溶液C.氢氧化钠稀溶液 D.氯化镁溶液答案:D解析:A项,Na与稀硫酸反应产生H2和Na2SO4,无沉淀生成;B项,Na与H2O反应生成的NaOH能继续与CuSO4反应生成蓝色Cu(OH)2沉淀;C项,Na只与水反应产生H2和NaOH;D项,Na与H2O反应生成的NaOH能继续与MgCl2反应生成白色Mg(OH)2沉淀。6.如图所示,在烧杯中盛有100mL蒸馏水,水中悬浮着一个表面光滑、耐热、耐碱的小球(此球稳定在水的中央)。将10g金属钠分多次投入水中,最后使烧杯内的液体恢复到原来的温度。回答下列问题:(1)10g钠要分多次投入的主要原因是

。

(2)实验结束时,烧杯内小球的位置变化是

,出现此种现象的主要原因是

。

(3)实验过程中发生化学反应的离子方程式是

。

答案:(1)钠与水反应剧烈,放出的热量大,易发生爆炸(2)小球上升,并有部分露出水面钠与水反应生成NaOH,溶液的密度增大,小球受到的浮力增大(3)2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑解析:10g钠要分多次投入的主要原因是大块的金属钠与水反应太剧烈,可能引起爆炸。实验现象的分析可从钠与水反应的实际情况、小球在液体中所受浮力等方面考虑。7.A、B、C是中学化学中常见的物质,它们之间的相互转化关系如下(部分反应条件及产物已略去):(1)若A是一种金属,C是淡黄色固体,则B的化学式为,AC反应的化学方程式为

。

(2)若A是一种非金属,其常见单质为黑色固体,C是最主要的温室气体,则C的化学式为,BC反应的化学方程式为

。

A和C(填“能”或“不能”)反应。若能,写出反应的化学方程式,若不能,此空不填

。

答案:(1)Na2O2Na+O2Na2O2(2)CO22CO+O22CO2能C+CO22CO解析:(1)根据C是淡黄色固体,C为Na2O2,则B为Na2O、A为Na,AC的反应为2Na+O2Na2O2。(2)C是主要的温室气体,C为CO2,A为C,B为CO,BC的反应为2CO+O22CO2,A与C反应生成B,化学方程式为C+CO22CO。8.某研究性学习小组设计实验探究金属钾的性质,并测定钾燃烧产物的组成。(1)钾与水反应。实验中观察到钾着火燃烧,并发生轻微爆炸,由此可得出的结论是(任写一个),该反应的离子方程式是。

(2)钾与氧气反应。a.取一定量的钾在空气中点燃,使其充分反应;b.将生成物研成粉末备用;c.利用如图所示装置探究生成物的成分及其含量。查阅资料知:钾与氧气反应时燃烧生成K2O2和KO2,且K2O2和KO2与水反应都只生成KOH和O2。回答下列问题:①使样品与水反应的操作是

。

②测量气体体积时应注意的事项有

。

答案:(1)钾与水反应放热、钾比钠活泼等2K+2H2O2K++2OH-+H2↑(2)①将仪器A倾斜,使水全部流入样品中②将气体冷却至室温;上下移动量筒,使量筒内外液面相平;平视读数综合测评(A)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题包括12个小题,每小题5分,共60分,每小题只有1个选项符合题意)1.分类法是化学学习中的一种重要方法,下列分类图正确的是()答案:B解析:离子反应与氧化还原反应是交叉关系,A项错误;Al2O3属于氧化物,但既不是酸性氧化物,也不是碱性氧化物,而是两性氧化物,C项错误;有些化学反应不属于四种基本类型的反应,如CO+CuOCO2+Cu,D项错误。2.下列说法中正确的是()A.氯化钠在电流的作用下产生能自由移动的Na+和Cl-,所以氯化钠溶液能导电B.二氧化碳的水溶液能够导电,所以二氧化碳属于电解质C.NaHSO4和NaHCO3在水中反应的离子方程式为H++HCO3-H2O+CO2D.氯气的水溶液能使有色布条褪色,所以氯气具有漂白性答案:C解析:水溶液中NaCl在水分子的作用下发生电离,A项错误;二氧化碳本身不能电离出自由移动的离子,故二氧化碳不是电解质,B项错误;使有色布条褪色的是氯水中的HClO,氯气没有漂白性,D项错误。3.实验室欲用18mol·L-1的浓硫酸配制500mL3mol·L-1的稀硫酸,下列说法正确的是()A.应用量筒量取83.33mL浓硫酸B.在烧杯中稀释后,应立即将溶液转移至容量瓶中C.加水定容时,若仰视刻度线,会使所配溶液浓度偏大D.转移溶液后,若未洗涤烧杯内壁和玻璃棒并将洗涤液转移至容量瓶中,会使所配溶液浓度偏小答案:D解析:量筒的精确度较低,一般准确到0.1mL,A项错误;浓硫酸稀释时放出热量,应待溶液恢复至室温后再转移溶液,B项错误;定容时仰视刻度线,溶液体积偏大,所配溶液的浓度偏小,C项错误。4.在强碱性溶液中,下列离子组能大量共存的是()A.Na+、K+、SO42B.Na+、Cu2+、SO42C.Mg2+、Na+、SO42D.Ba2+、HCO3-、NO答案:A解析:强碱性溶液中,Cu2+、Mg2+、HCO35.某化学兴趣小组在实验中发现一瓶溶液标签上标有“CaCl20.1mol·L-1”的字样,下面是该小组成员对溶液的叙述,正确的是()A.配制1L该溶液,可将0.1molCaCl2溶于1L水中B.Ca2+和Cl-的物质的量浓度都是0.1mol·L-1C.从试剂瓶中取该溶液的一半,则所取溶液的物质的量浓度为0.05mol·L-1D.将该瓶溶液稀释至原体积的2倍,则所得溶液的c(Cl-)为0.1mol·L-1答案:D解析:溶液的体积不能确定,A项错误;Cl-物质的量浓度为0.2mol·L-1,B项错误;所取溶液物质的量浓度为0.1mol·L-1,C项错误;原溶液中c(Cl-)=0.2mol·L-1,将溶液稀释至原体积的2倍后,则溶液的c(Cl-)=0.1mol·L-1,D项正确。6.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述不正确的是()A.标准状况下,22.4L由NH3和CH4组成的混合气体,所含分子数为NAB.1molCl2与足量的Ca(OH)2溶液完全反应,转移电子的数目为NAC.0.5mol·L-1MgCl2溶液中,含有Cl-的数目为NAD.常温常压下,NA个氯气分子的体积大于22.4L答案:C解析:C项中溶液的体积未知,不能计算Cl-的物质的量。7.W、X、Y、Z4种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示,其中Z位于第ⅦA族。下列判断错误的是()A.常压下4种元素的单质中,W单质的熔点最高B.Z的阴离子电子层结构与氩原子相同C.Z的氧化物对应水化物的酸性比X的氧化物对应水化物的酸性强D.Y元素的非金属性比X元素的非金属性强答案:C解析:根据四种元素的位置关系可知,W、X、Y、Z分别为C、P、O、Cl。Z的最高价氧化物对应水化物(HClO4)的酸性比X的最高价氧化物对应水化物(H3PO4)的酸性强,C项错误。8.高铁酸钠(Na2FeO4)是一种高效的饮用水处理剂,工业上可由下列方法制得:Fe2O3+3Na2O22Na2FeO4+Na2O关于该反应的说法正确的是()A.反应中Na2O2既是氧化剂又是还原剂B.Fe2O3可以通过铁丝在氧气中燃烧制得C.生成1molNa2FeO4,有3mol电子转移D.在Na2FeO4中Fe为+6价,具有强还原性,能消毒杀菌答案:C解析:根据元素化合价的变化可知,反应中Na2O2只是氧化剂,A项错误;铁丝在氧气中燃烧生成Fe3O4,B项错误;Na2FeO4中Fe为+6价,具有强氧化性,D项错误。9.下列实验现象和结论不相符的是()选项操作及现象结论A某溶液中加入盐酸,产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体该溶液中一定含有COB某溶液进行焰色试验,焰色为黄色溶液中一定含有Na+C某气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊该气体可能是CO2D向某溶液中先加KSCN溶液,无明显现象,再滴入氯水,溶液变红溶液中一定含有Fe2+答案:A解析:A项中,若溶液中存在HCO310.将11.6gFe3O4加入10.0mL某浓度的盐酸中,再加入9.8g铁粉,反应停止时,溶液中无固体存在。向溶液中滴加硫氰化钾溶液,未见颜色变化,为了中和过量的盐酸(不考虑HCl的挥发),且使铁完全转化成Fe(OH)2,共消耗5.0mol·L-1NaOH溶液16.0mL。原盐酸中HCl的物质的量浓度为()A.2.0mol·L-1 B.4.0mol·L-1C.6.0mol·L-1 D.8.0mol·L-1答案:D解析:由题意可知,最终得到的是NaCl溶液,根据电荷守恒,有n(Cl-)=n(Na+),c(HCl)×0.0100L=5.0mol·L-1×0.0160L,c(HCl)=8.0mol·L-1。11.某学生利用如图装置对电解质溶液导电性进行实验探究。下列说法中正确的是()A.闭合开关K,电流计指针发生偏转,证明HCl溶液是电解质B.闭合开关K,向烧杯中加入NaCl固体,由于HCl与NaCl不反应,故电流计指针不发生偏转C.闭合开关K,向溶液中加入CaCO3固体,电流计示数不变D.选取相同浓度的硫酸替换0.1mol·L-1的HCl溶液,电流计的示数相同答案:C解析:HCl溶液为混合物,不是电解质,A项错误;加入NaCl固体,溶液中自由移动的离子浓度增大,导电能力增强,电流计示数增大,B项错误;向HCl溶液中加入CaCO3固体,2H++CaCO3Ca2++CO2↑+H2O,溶液中离子所带电荷的总浓度基本不变,导电性不变,电流计示数不变,C项正确;盐酸和硫酸浓度相同时溶液中离子浓度不同,电荷浓度不同,导电能力不同,电流计示数不同,D项错误。12.已知:5PbO2+2Mn2++4H+5Pb2++2MnO4-+2H2A.PbO2为还原剂,具有还原性B.氧化产物与还原产物的物质的量之比为5∶2C.生成1mol的Pb2+,转移的电子数为5molD.酸性环境下PbO2的氧化性强于MnO答案:D解析:PbO2中铅元素的化合价由+4价降低为+2价,故PbO2为氧化剂,具有氧化性,A项错误;MnO4-为氧化产物,Pb2+为还原产物,其物质的量之比为2∶5,B项错误;生成1molPb2+时,转移电子2mol,C项错误;在化学反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性二、非选择题(共4小题,共40分)13.(5分)下图分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(X为核电荷数,Y为元素的有关结构或性质)。(1)表示第ⅥA族元素原子的最外层电子数变化规律的是(填字母,下同)。

(2)表示第三周期五种主族元素的最高化合价变化规律的是。

(3)表示O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+的离子半径变化规律的是。

(4)表示碱金属单质密度的变化规律的是。

(5)表示卤族元素单质熔点的变化规律的是。

答案:(1)B(2)C(3)A(4)D(5)C解析:(1)第ⅥA族元素原子的最外层电子数都是6,不随核电荷数的变化而变化,图像B符合。(2)第三周期,主族元素的最高正价等于其最外层电子数,所以随着核电荷数的增加,其最高正价逐渐升高,图像C符合。(3)核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,图像A符合。(4)碱金属单质的密度随核电荷数的递增呈增大趋势,但K的密度比Na的密度小,图像D符合。(5)卤族元素单质熔点随核电荷数的递增逐渐升高,图像C符合。14.(11分)现有CO和CO2的混合气体20g,其体积为11.2L(标准状况)。回答下列问题:(1)该混合气体的总物质的量为,其平均摩尔质量为。

(2)混合气体中碳原子的个数为。(用NA表示阿伏加德罗常数的值)

(3)若将该混合气体全部通过如图所示装置进行实验。则:①气球中收集的气体是,原混合气体中该气体的质量为;

②A瓶中发生反应的离子方程式为

。

③若要证明A瓶溶液中的阳离子未沉淀完全,其方法为

。

答案:(1)0.5mol40g·mol-1(2)0.5NA(3)①CO3.5g②Ba2++2OH-+CO2BaCO3↓+H2O③待A瓶中充分沉淀后,取少量上层清液放入试管中,滴加硫酸钠溶液,若有白色沉淀产生,说明Ba2+未沉淀完全(或其他合理方法)解析:(1)该混合气体的总物质的量为11.2L22.4L·mol-1(2)混合气体共0.5mol,且每个CO或CO2分子中都只有1个碳原子,所以混合气体中碳原子的个数为0.5NA。(3)①混合气体通过Ba(OH)2溶液时CO2被吸收,气球中收集到的气体是CO。设原混合气体中CO的物质的量为n,则有28g·mol-1×n+44g·mol-1×(0.5mol-n)=20g,解得n=0.125mol,CO的质量为28g·mol-1×0.125mol=3.5g。②A瓶中发生的反应是Ba(OH)2与CO2反应。③可利用反应Ba2++SO42-BaSO415.(12分)某学习小组在实验室制备FeCl3固体。已知FeCl3固体易吸水潮解。实验装置如下:(1)分液漏斗①中盛有浓硫酸,烧瓶②中盛放固体氯化钠和二氧化锰,将浓硫酸滴加到烧瓶中共热。分两步写出反应的化学方程式:①,

②。

(2)为了获得纯净干燥的氯气,B瓶中的试剂是;C瓶中的试剂是。

(3)D中盛放的固体是铁粉,发生反