题目内容

3．金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反应．教材中该实验曾出现过几种不同的演示方法，分别如下图中甲、乙、丙所示：

（1）现按图甲所示的方法，在室温时，向盛有Ca（OH）2溶液的水槽中加入一小块金属钠．下列现象描述正确的是ABD（填字母）．
A．钠浮在液面上，并四处游动，最后消失
B．钠熔化成一个光亮的小球
C．溶液底部有银白色物质生成
D．恢复到室温时，水槽底部有固体物质析出
（2）请补充并完成甲实验从试剂瓶中取出钠到向水槽中投入钠的有关操作：用镊子从试剂瓶中取出一小块钠→用滤纸擦干钠块表面煤油，在玻璃片上用小刀切割一小块黄豆大小的钠，剩余钠块放回原瓶→用镊子夹取切好的金属钠投入到盛有Ca（OH）2溶液的水槽中．
（3）通过钠和水反应的实验，我们可以得到钠的物理性质有：钠的密度小于水，钠的熔点低，钠的硬度小．
（4）用装满水的矿泉水瓶按图丙所示方法进行实验，用手挤压矿泉水瓶（排出水的体积为16.8mL）再塞紧带有钠的塞子．待钠反应结束后，干瘪的带塞矿泉水瓶恢复成原状，假设瓶内、瓶外均属于标准状况，则所用的钠的质量为34.5mg（0.0345g）．

分析 （1）钠在酸、碱和盐溶液中都能发生反应，和酸溶液反应时，就是和酸的反应，和碱或盐溶液反应时，都是先和水反应，反应现象就是钠和水反应、氢氧化钠和盐反应的现象；
（2）做钠和水的反应实验时，要把取出的钠用滤纸吸干煤油，切割绿豆大小的钠粒，并将多余的钠放回试剂瓶；
（3）钠浮在液面上说明钠的密度小于水，钠熔化说明钠的熔点低，用小刀能轻轻切开说明钠的硬度小；
（4）该反应中排出水的体积就是氢气的体积，根据氢气和钠的关系式计算钠的质量．

解答 解：（1）将钠投入到碳酸氢钙溶液中，钠先和水反应，呈现的现象是：钠浮在水面上，熔化成一个光亮的小球，并四处游动，最后消失，生成的氢氧化钠和碳酸氢钙反应生成难溶性的碳酸钙，所以恢复到室温时，烧杯底部有固体物质析出，
故答案为：ABD；
（2）做钠和水的反应实验时，用滤纸吸干表面的煤油，在玻璃生上用小刀切成绿豆大小的钠粒，并将多余的钠放回试剂瓶中，
故答案为：用滤纸吸干表面的煤油，在玻璃生上用小刀切成绿豆大小的钠粒，并将多余的钠放回试剂瓶中；
（3）钠浮在液面上说明钠的密度小于水，钠熔化说明钠的熔点低，用小刀能轻轻切开说明钠的硬度小，
故答案为：钠的密度小于水，钠的熔点低，钠的硬度小；
（4）该反应中排出水的体积就是氢气的体积，设消耗的钠的质量是x，
2Na+2H2O=H2↑+2NaOH
46g      22.4L
x       0.0168L
x=（0.0168×46）÷22.4=0.0345g，
故答案为：34.5mg（0.0345g）．

点评 本题以钠的实验设计为载体考查了钠的性质，会根据钠的性质分析钠和水反应的实验现象，难度适中．

练习册系列答案
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8．下列说法错误的是（　　）
A．在共价化合物中一定含有共价键
B．由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物
C．含有离子键的化合物一定是离子化合物
D．双原子单质分子中的共价键一定是非极性键
9．氮及其化合物在生活、生产和科技等方面有重要的应用．
（1）写出氮原子的原子结构示意图；
（2）氮氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一，利用ClO2和Na2SO3溶液处理氮氧化物的反应过程如下：
NO$→_{反应Ⅰ}^{ClO_{2}}$NO2$→_{反应Ⅱ}^{Na_{2}SO_{3}溶液}$N2
反应Ⅱ的离子方程式是2NO2+4SO32-═N2+4SO42-；
（3）羟胺（NH2OH）可看成是氨分子内的1个氢原子被羟基取代后的产物，常用作还原剂，其水溶液显弱碱性．
①NH2OH的水溶液呈弱碱性的原理与NH3相似，NH2OH的水溶液中主要离子有NH3OH+、OH-（填离子符号）．
②某离子化合物的组成元素与NH2OH相同，其水溶液显酸性．该物质是NH4NO3（填化学式），其溶液中离子浓度由大到小的顺序为c（NO3-）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH-）．
（4）氨水在工业上用作沉淀剂．已知25℃时，Ksp[Fe（OH）3]=1.0×10-38，Ksp[Al（OH）3]=1.0×10-32，向一定浓度的AlCl3和FeCl3的混合溶液中逐滴加入氨水．当溶液中Fe3+和Al3+沉淀完全[c（Fe3+）、C（Al3+）均小于1.0×10-5mol•L-1]时，调节溶液的pH应略大于3．
6．第四周期过渡元素Mn、Fe、Ti、Ni可与C、H、O形成多种化合物．
（1）下列叙述正确的是AD．（填字母）
A．CH2O与水分子间能形成氢键
B．CH2O和CO2分子中的中心原子均采用sp2杂化
C．C6H6分子中含有6个σ键和1个大π键，C6H6是非极性分子
D．CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
（2）Mn和Fe的部分电离能数据如下表：
元    素MnFe
电离能
/kJ•mol-1		I1717759
I215091561
I332482957
Mn原子价电子排布式为3d54s2，气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难，其原因是由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态需要的能量较多，而Fe2+到Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态，需要的能量相对要少．
（3）根据元素原子的外围电子排布，可将元素周期表分区，其中Ti属于d区．Ti的一种氧化物X，其晶胞结构如图1所示，则X的化学式为TiO2．

（4）某铁的化合物结构简式如图2所示
①组成上述化合物中各非金属元素电负性由大到小的顺序为O＞N＞C＞H （用元素符号表示）
②在图2中用“→”标出亚铁离子的配位键．
（5）NiO（氧化镍）晶体的结构与NaCl相同，Ni2+与最邻近O2-的配位数为6，这几个O2-构成的空间构型为正八面体．已知Ni2+与O2-的核间距为anm，NiO的摩尔质量为M g/mol，阿伏加德罗常数用NA表示，则该晶体的密度为$\frac{M×1{0}^{21}}{2{a}^{3}{N}_{A}}$ g/cm3．
13．将a mol KClO3和b mol MnO2的混合物加热分解一段时间后，再在混合物中加入足量的浓硫酸，并加热，若要使收集到的O2和Cl2的量为最大，则a、b取不同的值时，KClO3的分解率是多少？
8．已知甲醛（CH2O）分子中的四个原子是共平面的．下列分子中所有原子不可能在同一平面上的是（　　）
A．苯乙烯（）B．苯甲酸（）C．苯甲醛（）D．苯乙酮（）
15．关于C（CH3）3CH2CH3说法中错误的是（　　）
A．它的名称是2，2-二甲基丁烷
B．它的核磁共振氢谱有3个峰
C．它的分子式为C6H14
D．若它由烯烃与H2加成而来，则烯烃有两种
12．下列属于原子晶体的化合物是（　　）
A．干冰B．二氧化硅C．金刚石D．氯化钠
13．化学离不开生活，生活也离不开化学．下列叙述中科学的是（　　）
A．广告语“农家肥蔬菜，无公害，绝对不含任何化学物质”
B．医用酒精是利用了乙醇的氧化性来杀菌消毒的
C．面食加工时加入少量苏打粉时是防止酸败，加入少量小苏打粉时是作膨松剂
D．空气质量日报中计入污染指数的项目为可吸入颗粒物、SO2、NOx、CO2

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