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2025苏教版化学必修第一册
分层作业17 钠的性质与制备
A级必备知识基础练
1.下列实验现象的描述正确的是( )
A.钠在空气中燃烧,发出黄色火焰,生成白色固体
B.将Na2O2投入紫色石蕊试液中,试液先变蓝后褪色
C.氢气在氯气中燃烧,发出苍白色火焰,瓶口上方有白色烟雾
D.铁丝在氯气中燃烧,产生红棕色烟,产物溶于水,溶液呈浅绿色
2.某同学将一块金属钠放入滴有酚酞的水中,根据实验现象不能作出的结论是( )
A.钠的密度比水的小
B.金属钠的熔点较低
C.金属钠与水反应后的溶液呈碱性
D.金属钠着火,可以用水灭火
3.[2024四川成都高一检测]实验时要根据物质性质明晰原理,注意安全操作。下列做法不恰当的是( )
A.将用剩的钠块放回原试剂瓶中保存
B.金属钠着火用沙土盖灭
C.炽热的铁水注入潮湿模具成型
D.用带火星木条伸入试管内验证Na2O2与水反应产生O2
4.探究金属钠性质的实验如下:
实验1:用镊子取一小块钠,用滤纸吸干表面的煤油后,用刀切去一端的外皮,观察到新切开的钠表面光亮而后迅速变暗。
实验2:将一个干燥的坩埚加热,切取一块约绿豆粒大小的钠,投到坩埚中,继续加热,观察到钠先熔化,然后发出黄色火焰,生成淡黄色固体。
实验3:在烧杯中加入一些水,滴入几滴酚酞溶液,然后把一块约绿豆粒大小的钠放入水中,产生气体,溶液变红。
下列说法不正确的是( )
A.实验1中钠表面变暗是因为钠与氧气发生反应
B.实验2中生成的淡黄色固体是Na2O
C.实验3中溶液变红是因为生成了碱性物质
D.实验3中发生反应的电子转移可表示为
5.某实验小组通过下图所示实验探究Na2O2与水的反应:
下列说法不正确的是( )
A.②中气泡的主要成分是氧气
B.③中溶液变红,说明有碱性物质生成
C.④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的
D.⑤中MnO2的主要作用是降低了水中氧气的溶解度
6.Na2O是 色固体,与水反应的化学方程式为 。Na2O2是 色固体,与水反应的化学方程式为 。
7.将一小块光亮的金属钠,放在一块洁净的石棉网上,然后用集气瓶将金属钠罩住,用酒精灯加热石棉网底部,观察到如下现象:
①钠首先熔成光亮小球,随后燃烧起来,产生黄色火焰。
②瓶内产生大量烟,在石棉网和瓶壁上均有淡黄色粉末出现。
③将盛有淡黄色粉末的集气瓶,敞口放置在空气中一段时间后,发现瓶壁表面最终有白色粉末产生。
试判断:瓶壁上的淡黄色固体是 (填字母,下同);最终的白色固体粉末可能是 。
A.Na2O B.Na2O2
C.NaOH D.Na2CO3
B级关键能力提升练
8.如图所示,甲、乙、丙、丁四个烧杯中分别盛有100 mL蒸馏水,然后分别放入等物质的量的Na、Na2O、Na2O2、NaOH,待固体完全溶解,则四种溶液中溶质的质量分数的大小顺序为( )
A.甲<乙<丙<丁 B.丁<甲<乙=丙
C.甲=丁<乙=丙 D.丁<甲<乙<丙
9.[2024湖南湘潭高一检测]如表所示,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是( )
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断
A 过氧化钠不是碱性氧化物 Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气 Ⅰ对,Ⅱ对,有
B 向滴有酚酞的水溶液中加入Na2O2变红色 Na2O2与水反应生成氢氧化钠 Ⅰ对,Ⅱ错,无
C 金属钠具有强还原性 高压钠灯发出透雾性强的黄光 Ⅰ对,Ⅱ对,有
D 过氧化钠可为航天员供氧 Na2O2能与CO2和H2O反应生成O2 Ⅰ对,Ⅱ对,有
10.无色气体A在黄绿色气体B中安静地燃烧,发出苍白色火焰,反应生成气体C。B与金属D反应可生成白色固体E,D在空气中燃烧生成浅黄色固体F,F与CO2反应可得到气体G,D与水反应可生成A,A在G中燃烧生成水。请推断出各种物质后回答下列问题:
(1)C的化学式为 。
(2)由D生成F的化学方程式为 。
(3)D与H2O反应的化学方程式为 。
(4)写出F与CO2反应的化学方程式,并用双线桥表示该反应的电子转移: 。
11.过氧化钠常用作漂白剂、杀菌剂、消毒剂,能与水和二氧化碳等物质发生反应,保存不当容易变质。某实验小组以过氧化钠为研究对象进行如下实验。
(1)探究一包Na2O2样品是否已经变质:取少量样品,将其溶解,加入 溶液,充分振荡后有白色沉淀,证明Na2O2已经变质。
(2)该实验小组为了粗略测定过氧化钠的质量分数,称取了m g样品,并设计用下图装置来测定过氧化钠的质量分数。
①装置D的作用是 。
②将仪器连接好以后,必须进行的第一步操作是 。
③写出装置C中发生的主要反应的化学方程式: 。
④反应结束后,在读取实验中生成气体的体积时,你认为合理的是 (填字母)。
a.读取气体体积前,需冷却到室温
b.调整量筒使E、F内液面高度相同
c.视线与凹液面的最低点相平时读取量筒中水的体积
⑤读出量筒内水的体积后,将其折算成标准状况下的体积为V mL,则样品中过氧化钠的质量分数为 。
C级学科素养创新练
12.“二氧化碳是否在有水存在时,才能与过氧化钠反应 ”这个问题可通过如图所示的以下实验加以证明。
(1)按如图装置,在干燥的试管Ⅲ中装入Na2O2后,在通入CO2之前,应事先将止水夹(K1、K2)关闭好,目的是 。
(2)试管Ⅰ内的试剂X是 时,打开止水夹K1、K2,加热试管Ⅲ约5分钟后,将带火星的小木条插入试管Ⅱ的液面上,可观察到带火星的小木条不能燃烧起来,且Ⅲ内淡黄色粉末未发生变化。则所得的结论是 。
(3)试管Ⅰ内试剂为CO2饱和水溶液时,其他操作同(2),通过 的现象,可以证明Na2O2与潮湿的CO2能反应且放出O2。
(4)写出Na2O2与CO2反应的化学方程式: 。
分层作业17 钠的性质与制备
A级 必备知识基础练
1.B 解析 钠在空气中燃烧,生成的过氧化钠为淡黄色固体,A错误;Na2O2与水反应,生成的氢氧化钠使紫色石蕊试液先变蓝,过氧化钠具有强氧化性,能漂白,使试液褪色,因而变蓝后的试液又褪色,B正确;氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体,瓶口上方出现白雾,烟为固体颗粒,C错误;铁在氯气中燃烧生成氯化铁,溶于水,溶液呈黄色,D错误。
2.D 解析 钠浮在水面上,说明钠的密度比水的小,A正确;金属钠熔化成小球,但水没有沸腾,从而说明钠的熔点较低,B正确;金属钠与水反应后的溶液使酚酞变红,说明反应后的溶液显碱性,C正确;因为钠与水能反应,所以金属钠着火时,不能用水灭火,D错误。
3.C 解析 钠是活泼金属,将用剩的钠块放回原试剂瓶中保存,A正确;钠是活泼金属,钠能与水、氧气反应,金属钠着火用沙土盖灭,B正确;铁和水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气,炽热的铁水不能注入潮湿模具成型,C错误;将带火星木条伸入Na2O2与水反应的试管内,木条复燃证明有O2产生,D正确。
4.B 解析 实验1中钠表面变暗,其原因是Na与空气中O2反应生成Na2O,A正确;实验2中淡黄色固体是Na2O2,B错误;实验3中钠与水反应生成NaOH和H2,溶液呈碱性,使酚酞溶液变红色,C正确;Na与水反应时,Na是还原剂,H2O是氧化剂,Na失去电子,部分H2O得到电子,D正确。
5.D
6.答案 白 Na2O+H2O2NaOH 淡黄 2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
7.答案 B D
B级 关键能力提升练
8.B 解析 设钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠的物质的量均为0.1 mol:
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,溶液增加的质量=m(Na)-m(H2)=2.3 g-0.1 g=2.2 g;
Na2O+H2O===2NaOH,溶液增加的质量=m(Na2O)=0.1 mol×62 g·mol-1=6.2 g;
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,溶液增加的质量=m(Na2O2)-m(O2)=7.8 g-1.6 g=6.2 g;
氢氧化钠溶于水,与水不反应,溶液增加的质量=m(NaOH)=4.0 g;根据钠原子守恒知,0.1 mol的钠、氧化钠、过氧化钠、氢氧化钠溶于水所得氢氧化钠的物质的量分别为0.1 mol、0.2 mol、0.2 mol、0.1 mol;通过以上分析可知,0.1 mol的钠、氧化钠、过氧化钠、氢氧化钠分别溶于水所得氢氧化钠溶液的溶质质量分数分别为×100%、×100%、×100%、×100%,所以甲、乙、丙、丁的质量分数大小的顺序是:丁<甲<乙=丙,选B。
9.D 解析 因为Na2O2与盐酸反应除生成盐、水外,还生成氧气,故Na2O2不是碱性氧化物,陈述Ⅰ正确,Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气,陈述Ⅱ正确,但两者不存在因果关系,A错误;过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,氢氧化钠为强碱,水溶液显碱性,能够使酚酞变红,但过氧化钠还具有强氧化性,因此最终颜色会褪去,B错误;钠的焰色为黄色,透雾性强,高压钠灯发出透雾能力强的黄光,Ⅰ对,Ⅱ对,二者无因果关系,C错误;过氧化钠能与水、二氧化碳反应生成氧气,所以可为航天员供氧,陈述Ⅰ、Ⅱ正确,且有因果关系,D正确。
10.答案 (1)HCl (2)2Na+O2Na2O2
(3)2Na+2H2O2NaOH+H2↑
(4)
11.答案 (1)CaCl2
(2)①吸收氧气中混有的二氧化碳气体 ②检查装置气密性 ③2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 ④abc ⑤%
解析 (1)过氧化钠在空气中变质会生成碳酸钠固体,探究一包过氧化钠样品是否已经变质,可以利用碳酸根离子和钙离子结合生成碳酸钙沉淀证明Na2O2已经变质。(2)①二氧化碳和过氧化钠反应生成氧气,可能会有过量的二氧化碳干扰氧气体积的测定,因此需用装置D吸收氧气中混有的二氧化碳气体。②实验探究测定方法是测定二氧化碳与过氧化钠反应生成的氧气的体积,装置必须气密性良好,将仪器连接好以后,必须进行的第一步操作是检查装置的气密性。③装置C中发生的是二氧化碳和过氧化钠生成碳酸钠和氧气的反应,反应的化学方程式为2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2。④直接读取气体体积,不冷却到室温,会使溶液体积增大,读取结果产生误差,a项正确;调整量筒内外液面高度使之相同,使装置内压强和外界压强相同,避免读取体积产生误差,b项正确;视线与凹液面的最低点相平读取量筒中水的体积是正确的读取方法,c项正确。⑤测定出量筒内水的体积后,折算成标准状况下氧气的体积为V mL,其物质的量= mol,根据化学方程式:2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2可知,样品中过氧化钠的物质的量为 mol,则其质量分数=×100%=%。
C级 学科素养创新练
12.答案 (1)防止Ⅲ中的过氧化钠和外界相通,吸水发生反应
(2)浓硫酸 过氧化钠与干燥的二氧化碳不反应
(3)带火星的小木条在试管Ⅱ的液面上复燃,Ⅲ中粉末状固体由淡黄色变白色
(4)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
解析 (1)Na2O2容易与水反应,所以在干燥的试管Ⅲ中装入Na2O2后,在通入CO2之前,应事先将止水夹(K1、K2)关闭好。(2)实验目的是证明“二氧化碳是否在有水存在时,才能与过氧化钠反应”,所以通入试管Ⅲ的CO2应该是干燥的,试管Ⅰ中应装有干燥剂浓硫酸。若过氧化钠和干燥的二氧化碳发生反应,则会生成氧气,使带火星的小木条复燃,同时生成白色固体碳酸钠,Ⅲ内淡黄色粉末会变白,实验中观察到带火星的小木条不能燃烧起来,且Ⅲ内淡黄色粉末未发生变化,说明过氧化钠与干燥的二氧化碳不反应。(3)若Na2O2与潮湿的CO2能反应,会生成碳酸钠和O2,氧气能使带火星的小木条复燃,试管Ⅲ中固体粉末由淡黄色变白色。(4)Na2O2与CO2反应的化学方程式为2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2。
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