高中化学-金属钠的性质与应用练习
高中化学-金属钠的性质与应用练习
知识点一：Na的性质
1．金属钠着火，能用来灭火的是( )
A．水B．湿抹布C．泡沫灭火剂D．干沙
解析：金属钠着火生成Na
2O
2
，水和CO
2
能与Na
2
O
2
反应生成O
2
，达不到灭火
的目的，只有干沙可以将其盖灭。
答案：D
2．将一小块金属钠长期露置于空气中发生一系列变化后，最终产物是( ) A．NaOH B．Na
2
O
C．Na
2O
2
D．Na
2
CO
3
解析：Na的性质活泼，易与空气中氧气反应生成Na
2O，Na
2
O易与水反应生
成NaOH，NaOH吸收空气中的水和CO
2生成Na
2
CO
3
·x H2O，Na2CO3·x H2O风化脱水
生成Na
2CO
3
，答案选D。
答案：D
3．把一小块金属钠投入盛有煤油和水的烧杯中，可以观察到( )
A．钠浮在烧杯中的液面上
B．钠沉在烧杯的底部
C．煤油会熊烧起来，产生很浓的黑烟
D．钠会在水面和煤油层里上下浮动，直到反应结束
解析：因煤油的密度比水小，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气体，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，反应放的热量太少不能使煤油燃烧，答案选D。
答案：D
4．实验室里做钠跟水反应的实验时，用到的仪器和药品是( )
①试管夹②镊子③小刀④滤纸⑤研钵⑥烧杯⑦坩埚⑧石棉网⑨玻璃片⑩药匙
A．①②③④B．②③④⑥⑨
C．③④⑧⑨⑩D．②⑤⑦⑨⑩
解析：做该实验时，先用镊子从广口瓶中取出一小块钠，用滤纸吸干表面的煤油，再在玻璃片上用小刀切绿豆大小的一块，投入盛有水的烧杯里，为了安全，烧杯上盖玻璃片。
答案：B
5．将一小块钠投入到FeCl
3
溶液中，观察到的现象是( ) A．钠溶解，有铁析出并有气体产生
B．只有气体产生
C．既有气体产生，又有红褐色沉淀产生
D．只有沉淀产生
解析：钠投入到FeCl
3溶液中，先与水反应生成NaOH和H
2
，接着NaOH与FeCl
3
反应生成NaCl和Fe(OH)
3
沉淀，故选C。
答案：C
6．实验室少量的金属钠保存在________中，取用时用到的仪器和用品有小刀、玻璃片、滤纸和________，剩余的钠应________；将一小块钠投入到硫酸铜溶液中，反应的化学方程式为___________________________________________，观察到的现象为________(填写标号)。
a．钠浮在液面上四处游动
b．钠熔成了一个闪亮的小球
c．溶液中有蓝色沉淀生成
d．溶液中有红色固体析出
解析：钠极易和空气、水反应，且密度较小，所以保存钠要隔绝空气和水，钠的密度大于煤油且和煤油不反应，所以钠保存在煤油中；取用钠时，用镊子夹取钠，用小刀切割钠，用滤纸吸收煤油，将钠放置在玻璃片上切割；钠极易和空气、水反应且钠极易燃烧，所以剩余的钠要放回原瓶；钠的密度小于水，所以会浮在水面上，钠的熔点较低，钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，且放出大量的热，放出的热使钠熔成小球，钠和水反应放出的氢气使钠受力不均，导致钠四处游动，氢氧化钠和硫酸铜发生复分解反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀，故选abc。
答案：煤油镊子放回原瓶略abc
知识点二：Na
2O和Na
2
O
2
7．下列关于Na
2O
2
的说法中，不正确的是( )
A．是浅黄色固体B．可用作供氧剂
C．与H
2O反应时，H
2
O作还原剂
D．与H
2
O反应时，放出热量
解析：过氧化钠是浅黄色固体，A正确；过氧化钠能与水或CO
2
反应生成氧
气，可用作供氧剂，B正确；与H
2
O反应时，过氧化钠既作还原剂，也作氧化剂，
水不是氧化剂，也不是还原剂，C错误；与H
2
O反应时，放出热量，D正确，答案选C。
答案：C
8．下列关于Na
2O和Na
2
O
2
的说法中，正确的是( )
A．均能与水反应B．氧元素的化合价均为－2
C．均为淡黄色固体D．均能与CO
2
反应放出氧气解析：氧化钠和水反应生成氢氧化钠，过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，A正确；过氧化钠中氧元素是－1价，B错误；氧化钠是白色固体，C错误；
氧化钠和CO
2
反应生成碳酸钠，D错误，答案选A。
答案：A
9．下列物质暴露在空气中不容易变质的是( )
A．Na
2O B．Na
2
O
2
C．NaOH D．Na
2SO
4
解析：Na
2O和空气中水蒸气或CO
2
生成NaOH或Na
2
CO
3
，故A错误；Na
2
O
2
和空
气中水蒸气、CO
2生成NaOH、Na
2
CO
3
和氧气，故B错误；NaOH吸收空气中的CO
2
生成Na
2CO
3
，故C错误；Na
2
SO
4
不容易变质，故D正确。
答案：D
10．等物质的量的N
2、O
2
、CO
2
混合气体通过Na
2
O
2
后，体积变成原体积的8/9(同
温同压)，这时混合气体中N
2、O
2
、CO
2
物质的量之比为( )
A．3∶4∶1 B．3∶3∶2 C．6∶7∶3 D．6∶9∶0
解析：设三者的物质的量分别为3 mol，发生的反应为：2Na
2O
2
＋2CO
2
===2Na
2
CO
3
＋O
2
，现气体体积变为原来的8/9，即剩余气体的物质的量为8 mol，若二氧化
碳完全与过氧化钠反应，则气体的物质的量减少数1.5 mol，即剩余气体为7.5 mol，说明二氧化碳有剩余。设有x mol二氧化碳参加反应，则有3＋3＋0.5x＋(3－x)＝8，则x＝2，所以反应后N2的物质的量为3 mol，O2的物质的量为4 mol，
CO
2的物质的量为1 mol，混合气体中N
2
、O
2
、CO
2
的物质的量之比为3∶4∶1，故
选A。
答案：A
1．在一定温度下，向饱和NaOH溶液中投入一小块金属钠，充分反应后恢复到原来的温度。下列叙述中，合理的是( )
A．NaOH溶液浓度增大，并放出H
2
B．溶液中NaOH的质量分数不变，有H
2
放出
C．总溶液的质量增大，有H
2
放出
D．总溶液的质量不变，有H
2
放出
解析：Na投入饱和NaOH溶液中，Na与水反应生成NaOH和H
2
，消耗了溶剂水，增加了溶质，溶液中有NaOH晶体析出，溶液质量减小，但该溶液仍为同一温度下的饱和溶液，溶质的质量分数不变。
答案：B
2．将少量金属钠分别投入下列物质中，有气体放出，且溶液质量减轻的是( )
A．H
2SO
4
B．CuSO
4
C．KNO
3
D．KOH
解析：2Na＋H
2SO
4
===Na
2
SO
4
＋H
2
↑，溶液增加的质量＝m(Na)－m(H2)＝46 g
－2 g＝44 g，故A不符合；Na与CuSO
4溶液的反应为2Na＋2H
2
O＋CuSO
4
===H
2
↑
＋Na
2SO
4
＋Cu(OH)
2
↓，根据方程式知，溶液的质量减少，减轻的质量＝m[Cu(OH)2]
－m(Na)＋m(H2)，故B符合；钠和水的反应方程式为：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，生成的氢氧化钠和硝酸钾不反应，所以溶液增加的质量＝m(Na)－m(H2)，故C不
符合；钠和水的反应方程式为：2Na＋2H
2O===2NaOH＋H
2
↑，所以溶液质量增加，
溶液增加的质量＝m(Na)－m(H2)，故D不符合，故选B。
答案：B
3．200 ℃时，11.6 g CO
2和H
2
O的混合物气体与足量的Na
2
O
2
反应，反应后
固体增加了3.6 g，则原混合气体的平均式量为( ) A．5.8 B．11.6
C．23.2 D．46.4
解析：设CO
2
的物质的量为x mol，H2O的物质的量为y mol，
2Na
2O
2
＋2CO
2
===2Na
2
CO
3
＋O
2
Δm
2 56
x 28x
2Na
2O
2
＋2H
2
O===4NaOH＋O
2
↑ Δm
2 4
y 2y
根据信息，则有44x＋18y＝11.6，28x＋2y＝3.6，解得x＝0.1，y＝0.4，根据摩尔质量的表达式M＝m/n＝11.6/(0.1＋0.4) g·m ol－1＝23.2 g·mol－1，故选项C正确。
答案：C
4．已知Na
2SO
3
在空气中会被氧气氧化成Na
2
SO
4
，现将物质的量均为1 mol
的下述物质，长期放置于空气中(最终物质不考虑潮解情况)，最后质量增加的大小关系是( )
①Na
2O ②Na
2
O
2
③NaOH④Na
2
SO
3
A．①＝③>②>④ B．①>②>④>③C．③>①＝②>④ D．④>③>②>①
解析：Na
2O、Na
2
O
2
、NaOH长期放置于空气中，最终物质均为Na
2
CO
3
，根据钠
元素守恒可知，①1 mol Na
2O→1 mol Na
2
CO
3
，质量增加44 g；②1 mol Na
2
O
2
→1
mol Na
2CO
3
，质量增加28 g；③1 mol NaOH→0.5 mol Na
2
CO
3
，质量增加13 g；
④根据已知可知，1 mol Na
2SO
3
→1 mol Na
2
SO
4
，质量增加16 g，故最后质量增
加的大小关系是①>②>④>③。
答案：B
5．现有一定量含有Na
2O杂质的Na
2
O
2
试样，用下图的实验装置测定Na
2
O
2
试
样的纯度(通过CO
2与样品反应后生成O
2
的量测定Na
2
O
2
的含量)。(可供选用的反
应物只有CaCO
3
固体、6 mol/L盐酸、6 mol/L硫酸和蒸馏水)回答下列问题：
(1)装置A中液体试剂应选用________________________________。
(2)装置B的作用是________；装置E中碱石灰的作用是________________。
(3)装置D中发生反应的化学方程式是____________。
(4)若开始时测得样品的质量为 2.0 g，反应结束后测得气体体积为224
mL(标准状况)，则Na
2O
2
试样的纯度为________。
解析：(1)根据题意可知，装置A是制备CO
2气体，故选用CaCO
3
固体和6 mol/L
盐酸反应。
(2)制备的CO
2中含有HCl气体，故用装置B中的NaHCO
3
饱和溶液来吸收CO
2
中的HCl；CO
2与Na
2
O
2
反应生成的O
2
中含有未反应完的CO
2
，故用装置E中的碱
石灰来吸收O
2中的CO
2
。
(3)装置D发生反应的化学方程式为Na
2O＋CO
2
===Na
2
CO
3
、2Na
2
O
2
＋
2CO
2===2Na
2
CO
3
＋O
2
。
(4)装置F、G是排水法测定O
2
的体积，故224 mL气体是O
2
，根据2Na
2
O
2
～
O 2可得，n(Na2O2)＝2n(O2)，m(Na2O2)＝n(Na2O2)×M(Na2O2)＝2×
0.224 L
22.4 L·mol－1
×78
g·mol－1＝1.56 g，所以Na
2O
2
的纯度为
1.56 g
2.0 g
×100%＝78%。
答案：(1)6 mol/L 盐酸
(2)吸收CO
2中的HCl 吸收O
2
中的CO
2
(3)Na
2O＋CO
2
===Na
2
CO
3
、2Na
2
O
2
＋2CO
2
===2Na
2
CO
3
＋O
2
(4)78%