1、活泼的金属单质钠一、选择题(每小题4分，共48分，每小题只有一个正确选项)1. 钠在自然界中最主要的存在形式是(B)A游离态 B氯化钠C硫酸钠 D硝酸钠解析：钠的性质非常活泼，在自然界不可能以游离态存在；主要以NaCl的形式存在。2. 钠与水反应的现象和钠的下列性质无关的是(C)A钠的熔点较低 B钠的密度小于水C钠的硬度较小 D钠的还原性强解析：由钠熔化为闪亮的小球可知钠的熔点较低，由钠浮在水面上可知钠的密度小于水，由生成NaOH可知钠的还原性强；故C项符合题意。3. 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(C)A只有Na2O B只有Na2O2CNa2
2、O和Na2O2 D无法确定解析：若2.3 g钠全部生成Na2O，质量为3.1 g；若2.3 g钠全部生成Na2O2，质量为3.9 g，因为3.1 g3.5 g3.9 g，故氧化产物应为Na2O和Na2O2的混合物。4. 下列有关钠与水反应实验的叙述中，不正确的是(B)A用小刀切割钠块 B钠沉入水中C钠熔化成小球 D发出“嘶嘶”的响声解析：钠软，可以用小刀切割钠块，A正确；钠密度比水小，浮在水上面，B不正确；钠和水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气，且该反应是放热反应，放出的热量使钠熔成小球，C正确；钠和水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气，且会有嘶嘶的响声，D正确。5. 化学之美无处不在，有一位学生将一小块钠
3、投入盛有煤油和水的试管中(煤油和水均足够多)，可能观察到的现象是(D)A钠浮在试管中的液面上 B钠沉入试管底部C钠燃烧起来 D钠处于煤油和水的交界处解析：煤油的密度比水小，所以煤油在上层，水在下层，又因钠的密度比水小，比煤油大，因此介于两者之间，而钠能与水反应产生氢气，在与水反应生成气体后被气体带离水层，进入煤油层后停止反应又下沉，如此往复，直至钠反应完，反应没有氧气，钠不能燃烧，所以钠处于煤油和水的交界处，上下浮动。6. 向硫酸铜溶液中加入一小块金属钠后，观察到的现象有(B)钠浮于液面上熔化成小球发出嘶嘶的响声，放出气体钠周围蓝色沉淀部分变黑有蓝色沉淀产生析出大量红色的铜小球在溶液中沉浮小球
4、在液面上游动，逐渐变小，直至消失A BC D解析：将钠块加入CuSO4溶液中时，反应的实质是钠先与水反应生成NaOH和H2，NaOH再与CuSO4反应生成蓝色Cu(OH)2沉淀，反应放出的热量会导致Cu(OH)2分解生成黑色的CuO，不会置换出单质Cu；因为钠的密度小于水，故反应过程中钠浮于水面而不能在溶液中沉浮，错误。7. 下列关于金属钠的叙述中正确的是(D)A钠在空气中能发生缓慢氧化而自燃B金属钠可保存在煤油中，也可保存在CCl4中C钠能和CuSO4溶液反应置换出CuD钠投入到水中立即熔化成小球，说明其熔点低，且钠与水的反应是放热反应解析：钠在空气中能发生缓慢氧化但不会自燃；钠的密度小于C
5、Cl4的密度，不能保存在CCl4中；钠放入CuSO4溶液中，钠先与水发生反应生成NaOH，NaOH可与CuSO4发生反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀，不会将Cu置换出来；钠与水反应放热且钠熔点低，故钠熔化成小球。8. 下列反应的离子方程式书写正确的是(B)A钠和水反应：NaH2O=NaOHH2B钠投入足量盐酸中：2Na2H=2NaH2C铁和稀硫酸反应：2Fe6H=2Fe33H2D钠投入氯化铁溶液中：3NaFe3=3NaFe解析：A项，配平错误；C项，铁与酸反应生成的是Fe2；D项，Na会与水反应，所以在溶液中不能置换出其他金属。9. 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
6、减轻的是(D)AHCl BNaOHCK2SO4 DCuSO4解析：在A、B、C三个选项中只有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：2NaCuSO42H2O=Cu(OH)2Na2SO4H2，故反应后溶液质量减轻。10. 若将4.6 g钠块置于过量O2中燃烧后，生成7.2 g固体物质，则下列推断合理的是(B)A钠在燃烧前未被氧化B钠在燃烧前已有部分被氧化C生成物中只有过氧化钠D生成物中只有氧化钠解析：若4.6 g Na完全转化为Na2O2，则生成固体的质量为7.8 g，现反应后固体质量为7.2 g，说明其中含有Na2
7、O，由于Na燃烧的产物为Na2O2，故在燃烧前钠块中就含有Na2O，说明Na燃烧前已部分被氧化。11. 某化学兴趣小组的同学，在学习了钠的性质后，用小刀切割了一小块钠，然后放入盛有空气的集气瓶中，充分燃烧后发现瓶壁上有黑色固体附着，下面是该兴趣小组的几点推测，你认为不合理的是(B)A黑色固体是碳B钠在燃烧时只发生了一个反应C钠也可能与二氧化碳发生反应：4NaCO22Na2OCD钠保存在煤油中，可能滤纸没有完全吸收煤油，煤油不完全燃烧产生碳解析：金属钠保存在煤油中，因此金属钠表面沾有煤油，在燃烧过程中，可能是煤油不完全燃烧产生了碳，即黑色固体是碳，A、D正确；金属钠表面沾有煤油，金属钠燃烧时，煤
8、油也燃烧，另外由于金属钠的还原性特别强，故金属钠也能与CO2发生反应：4NaCO22Na2OC，B错误，C正确。12. 往烧杯内注入煤油和水各100 mL，静置后将一小块钠投入烧杯内。发生的现象是(A)A钠沉到液柱1/2处，钠块下部有许多气泡放出，附有气泡的钠块徐徐上升到液体上部，一会儿又沉到液柱1/2处，如此反复多次，最后消失B钠块一直沉到烧杯底部，并停留在杯底，放出气泡，最后消失C钠块浮在液柱表面上，很快熔成一个闪亮的小球，小球四处游动，最后消失D钠块沉到液柱1/2处，很快熔成一个闪亮的小球，小球在液柱1/2处沿水平方向迅速游来游去，最后消失解析：因为钠比水轻，比煤油重，最初钠沉在液柱1/
9、2处。由于钠跟下层水反应产生H2，H2的冲力使钠徐徐上升至液柱上部，待H2放出后钠又沉于液柱1/2处，再跟下层水反应再上升，如此反复直至消失。二、非选择题(共52分)13. (16分)A、B、C是中学化学中常见的三种物质，它们之间的相互转化关系如下(部分反应条件及产物略去)：(1)若A是一种金属，C是淡黄色固体，则B的化学式为Na2O，AC反应的化学方程式为2NaO2Na2O2。(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的分子式为CO2，BC反应的化学方程式为2COO22CO2。A和C是否能反应？能(填“能”或“不能”)。若能，写出反应的化学方程式：CCO22CO
10、。(若不能，此空不填)解析：(1)根据C为淡黄色固体，推知C为Na2O2，则B为Na2O，A为Na，AC的反应为2NaO2Na2O2。(2)根据C是最主要的温室气体，推知C为CO2，则A为C，B为CO，A与C能反应，化学方程式为CCO22CO。14. (12分)甲、乙两同学分别用如图所示装置测定空气中氧气的含量。先用弹簧夹夹住橡胶管，点燃钠，伸入瓶中并塞上瓶塞。待钠熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察广口瓶内水面的变化情况。(1)上述实验过程中发生反应的化学方程式为2NaO2Na2O2。(2)甲同学实验中广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的1/5，乙同学实验中广口瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的
11、1/5。下列对这两种现象解释合理的是abcd(填序号)。a甲同学可能使用的钠的量不足，瓶内氧气没有消耗完b甲同学可能未塞紧瓶塞，钠熄灭冷却后外界空气进入瓶内c乙同学可能没有夹紧弹簧夹，钠燃烧时瓶内部分空气受热从导管口逸出d乙同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前瓶内部分空气受热逸出解析：a项，若钠的量不足，则氧气消耗不完，造成进入广口瓶内的水量少于容器容积的1/5，结果偏低，合理。b项，若瓶塞未塞紧，钠熄灭冷却后，瓶内气体收缩，外面的空气会进入瓶内，使气体得到补充，造成结果偏低，合理。c项，若弹簧夹未夹紧，钠燃烧时瓶内气体膨胀，使部分气体从导管口逸出，造成结果偏高，合理。d项，若插入燃烧匙太慢，
12、钠燃烧时瓶内气体膨胀，在塞紧瓶塞前，瓶内部分气体从瓶口逸出，造成结果偏高，合理。15. (7分)如图所示，在烧杯中盛有100 mL蒸馏水，水中悬浮着一个表面光滑、耐碱、耐热的小球(此球稳定于水的中央)，将10 g金属钠分多次投入到水中，最后使烧杯内的液体恢复到原来蒸馏水的温度。回答下列问题：(1)10 g钠要分多次投入的主要原因是钠与水反应剧烈，放出的热量多，易发生爆炸。(2)将10 g钠全部投入完毕所进行的次数可能是C(填序号)。A5次B10次C大于10次(3)实验结束后，从烧杯内小球的位置观察到的现象是小球上升，出现这种现象的主要原因是钠与水反应生成氢氧化钠，导致烧杯中液体的密度增大，故小
13、球受到的浮力增大。(4)实验过程中所发生反应的离子方程式是2Na2H2O=2Na2OHH2。解析：钠与水反应剧烈，易发生爆炸，投入时要严格控制用量；钠的密度小于1 gcm3，黄豆粒大小的一块钠的体积小于1 cm3，则其质量小于1 g，故10 g钠全部投入完毕所进行的次数要大于10次；钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠溶液的密度大于水的密度，小球受到的浮力增大。16. (8分)某实验小组对Na与水反应产生的H2进行探究，为点燃反应生成的H2，他们设计了如图所示的装置。请回答下列问题：(1)写出Na与H2O反应的化学方程式：2Na2H2O=2NaOHH2。(2)实验小组在点燃利用装置制得的H2时，实
14、验失败了。他们认为失败的原因是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钠与水反应放出大量的热，使试管内H2与O2的混合气体受热而爆炸。(3)已知钠、煤油、水的密度分别为0.97 gcm3、0.80 gcm3、1.00 gcm3。在装置中H2的生成速率减慢，原因是钠的密度比水小，比煤油大，在煤油与水的交界处，Na与H2O反应产生的H2使钠上浮，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：(2)Na与H2O反应的产物是NaOH和H2，反应速率很快，并放出大量的热，若Na
15、的用量多，使试管内H2与O2的混合气体受热而发生爆炸。(3)由于(煤油)(钠)(水)，故钠块放入后在煤油和水的界面处。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处与H2O发生反应，重复发生上述现象，减慢了Na与H2O反应生成氢气的速率。17. (9分)有人设计了如图所示的实验装置来探究钠与水反应(铁架台等仪器已略)。实验前在橡胶塞下端打一个小孔穴，将一大小适中的钠块固定于针头下端，向上抽动针头使钠块藏于孔穴内。在玻璃反应管内装入适量水(使钠块不与水接触)。实验时，拔去橡胶乳头，按住橡胶塞，将针头缓缓向上拔起，使钠与水接触，反应管内的液体被产生的气体压出，流入置于下方的烧杯中，气体则被收集在反应管内。(1)钠与水反应的离子方程式为2Na2H2O=2Na2OHH2。(2)实验中“钠块熔化为闪亮的小球”说明钠与水的反应过程中有热量放出，Na熔点较低；向烧杯中的溶液中滴加酚酞溶液，溶液变红，说明钠与水反应生成碱性物质。(3)如果实验前加入反应管内水的体积为a mL，欲使水最终全部被排出，则所取金属钠的质量至少为 g(设当时实验条件下气体密度为b gL1)。
