内容正文:
课时素养达标
基础巩固练
选择题只有1个选项符合题意
1.将一小块金属钠进行下列操作,相关叙述不正确的是( )
A.加到CuSO4溶液中,只能发生一个氧化还原反应
B.加到饱和石灰水中,会产生白色沉淀
C.加到NaOH溶液中,不会发生化学反应
D.加到液态CCl4中,会浮在液面之上
答案 C
解析 A.一小块金属钠加到CuSO4溶液中,发生的反应有2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4,A正确;B.一小块金属钠加到饱和石灰水中,饱和石灰水中的H2O减少,会有Ca(OH)2沉淀析出,B正确;C.一小块金属钠加到NaOH溶液中,Na会与NaOH溶液中的H2O发生化学反应,C错误;D.一小块金属钠加到液态CCl4中,Na不溶于CCl4,比CCl4密度小,D正确。
2.某化学兴趣小组在学校科技节活动中表演了“滴水生火”“吹气生火”的小魔术。如图所示,在蒸发皿上放一小团脱脂棉,在里面裹入一种淡黄色的化合物,对着脱脂棉吹气或者用胶头滴管滴几滴水,一会儿脱脂棉会燃烧起来。下列说法不正确的是( )
A.淡黄色化合物为Na2O2
B.“滴水生火”的小魔术本质上是发生了2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
C.“吹气生火”的小魔术中的火不可以用泡沫灭火器扑灭
D.在活动中为了更清楚地观察现象,需要近距离俯视蒸发皿
答案 D
解析 A.依据题意可知,淡黄色固体为过氧化钠,故A正确;B.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,方程式为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,故B正确;C.过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,氧气助燃,所以“吹气生火”的小魔术中的火不可以用泡沫灭火器扑灭,故C正确;D.反应过程中有明火,近距离俯视存在安全隐患,故D错误。
3.氢化钠是一种重要的储氢试剂、缩合剂、还原剂、烷基化试剂,在有机合成中具有重要作用,某学习小组利用如图装置制备少量氢化钠,下列说法错误的是( )
A.装置丙中将Na分散到NaCl晶体中可以增大接触面积,使反应更充分
B.装置乙和装置丁内盛放的试剂可以分别为无水氯化钙和碱石灰
C.实验过程中应先打开K1,一段时间后,尾端验纯后再点燃酒精灯
D.m gH2储存到NaH中,与足量水反应也释放m gH2,遵从质量守恒定律
答案 D
解析 A.装置丙中将Na分散到NaCl晶体中可以增大接触面积,使反应更充分,A项正确;B.装置乙和装置丁起干燥作用,盛放的试剂可以分别为无水氯化钙和碱石灰,B项正确;C.实验过程中应先打开K1,用生成的氢气排除装置中的空气,一段时间后,尾端验纯后,说明空气已经排尽,再点燃酒精灯,C项正确;D.1 mol Na吸收0.5 mol H2生成1 mol NaH,NaH与水的反应为归中反应,1 mol氢化钠与足量水完全反应,生成1 mol氢气,D项错误;故选D。
4.向盛有少量过氧化钠固体的试管中滴加水,直到气体不再放出,加水稀释,取少量所得溶液,加入少量二氧化锰,又有气体放出,待气体不再放出后,再滴加酚酞,溶液变红。下列猜测不合理的是( )
A.过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气
B.过氧化钠和水反应的产物是过氧化氢和氧气
C.过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成氧气和水
D.过氧化钠跟水反应生成氢氧化钠和过氧化氢
答案 B
解析 与水反应实质:Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2,生成的双氧水(H2O2)不稳定迅速发生分解(属于氧化一还原反应) 2H2O2===2H2O+O2↑,这也是Na2O2呈现漂白性的本质原因。将两步合并得:2Na2O2+4H2O===4NaOH+O2+2H2O,两边相同的水消去,得到:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,过氧化钠和过氧化氢氧的化合价都是-1价,化合价没有变,所以不是氧化还原反应,不可能生成氧气,B错误。
5.下列说法正确的是( )
A.Na2O2遇到湿润的紫色石蕊试纸后,石蕊试纸最终变成蓝色
B.Na2O2与CO2反应生成0.1 mol O2时转移0.4 mol电子
C.Na2O2投入到CuCl2溶液中有蓝色沉淀及气泡产生
D.向饱和烧碱溶液中加入2 g Na2O2,充分反应完后,溶液中Na+的数目不变
答案 C
解析 Na2O2与H2O反应产生NaOH使石蕊试纸变蓝,Na2O2具有强氧化性又会使蓝色褪去,故A错误;Na2O2与CO2反应时,Na2O2既作氧化剂,又作还原剂,生成0.1 mol O2时转移0.2 mol电子,故B错误;Na2O2投入到CuCl2溶液中,Na2O2先与H2O反应产生NaOH与O2,NaOH再与CuCl2反应生成蓝色沉淀Cu(OH)2,故C正确;向饱和烧碱溶液中加入2 g Na2O2,过氧化钠与水反应,消耗溶剂,析出溶质,溶液中Na+的数目减少,故D错误。
6.(2025·杭州模拟)如图1是钠及其化合物与水反应关系图,两圆圈相交的部分表示圆圈内的物质相互发生的反应。请按要求填空。
(1)反应①的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)在反应②中的混合液滴入酚酞,可观察到的现象是________________________________________________________________________。
(3)研究性学习小组设计图2装置探究反应③是放热反应。
ⅰ.向烧杯内滴加水时,可观察到的现象是 。
ⅱ.该反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
从氧化剂和还原剂的角度分析,该反应的过氧化钠的作用是 。
ⅲ.举例过氧化钠的用途 。(写一种)
(4)超氧化钾(KO2)与过氧化钠一样能吸收CO2生成碳酸盐及O2,写出该反应的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
(2)混合液变红
(3)烧杯中产生气泡,U形管内液体静止后液面左边低于右边 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ 氧化剂、还原剂 供氧剂(或漂白剂)
(4)4KO2+2CO2===2K2CO3+3O2
解析 (1)反应①是钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,其化学方程式为2Na+2H2O===2NaOH+H2↑;(2)反应②是氧化钠与水反应生成氢氧化钠,在混合液中滴入酚酞,酚酞遇碱变红,则可观察到的现象是混合液变红;(3)反应③过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,是放热反应,图2装置中:ⅰ.向烧杯内滴加水时,反应产生氧气,故烧杯中产生气泡,反应放热,锥形瓶内气体体积增大,U形管内液体右移,静止后液面左边低于右边;ⅱ.该反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,过氧化钠中氧元素化合价既升高也降低,其作用是氧化剂、还原剂;ⅲ.过氧化钠的用途有供氧剂、漂白剂等等;(4)超氧化钾KO2与过氧化钠一样能吸收CO2生成碳酸盐及O2,发生反应的化学方程式为4KO2+2CO2===2K2CO3+3O2。
7.某小组在实验室中探究金属钠与二氧化碳的反应。回答下列问题:
(1)选用如图所示装置及药品制取CO2,打开弹簧夹,制取CO2。为了得到干燥、纯净的CO2,产生的气流应依次通过盛有 的洗气瓶(填试剂名称)。反应结束后,关闭弹簧夹,可观察到的现象是________________________________________________________________________。
不能用稀硫酸代替稀盐酸,其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)金属钠与二氧化碳反应的实验步骤及现象如下表:
步骤
现象
将一小块金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入盛有CO2的集气瓶中。充分反应,放置冷却
产生大量白烟,集气瓶底部有黑色固体产生,瓶壁上有白色物质产生
在集气瓶中加入适量蒸馏水,振荡、过滤
滤纸上留下黑色固体,滤液为无色溶液
①为检验集气瓶瓶壁上白色物质的成分,取适量滤液于2支试管中,向一支试管中滴加1滴酚酞溶液,溶液变红;向第二支试管中滴加澄清石灰水,溶液变浑浊。据此推断,白色物质的主要成分是 (填标号)。
A.Na2O B.Na2O2
C.NaOH D.Na2CO3
②为检验黑色固体的成分,将其与浓硫酸反应,生成的气体具有刺激性气味。据此推断黑色固体是 。
③本实验中金属钠与二氧化碳反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
答案 (1)饱和NaHCO3溶液、浓硫酸 产生的气体使干燥管内液面降低,稀盐酸与碳酸钙脱离接触,反应停止 生成的硫酸钙微溶,附着在碳酸钙表面,阻止反应进一步进行 (2)①D ②碳(C) ③4Na+3CO2===2Na2CO3+C
解析 (1)碳酸钙与稀盐酸制备二氧化碳,因盐酸易挥发,需要饱和碳酸氢钠溶液除去HCl,再通过浓硫酸干燥,则为了得到干燥纯净的CO2,产生的气流应依次通过盛有饱和NaHCO3溶液、浓硫酸的洗气瓶;反应结束后,关闭弹簧夹,利用气体的压强使固液分离,可观察到产生的气体使干燥管内液面降低,稀盐酸与碳酸钙脱离接触,反应停止;不能用稀硫酸代替稀盐酸,因生成的硫酸钙微溶,包裹在碳酸钙的表面,阻止反应的进一步发生;(2)①取适量滤液于2支试管中,向一支试管中滴加1滴酚酞溶液,溶液变红;向第二支试管中滴加澄清石灰水,溶液变浑浊,可知显碱性,且含碳酸根离子或碳酸氢根离子,显然只有Na2CO3符合;②检验黑色固体的成分,将其与浓硫酸反应,生成的气体具有刺激性气味为二氧化硫,可知C与浓硫酸反应,即黑色固体是碳(C);③由实验可知钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和C,发生的反应为4Na+3CO2===2Na2CO3+C。
考能提升练
选择题有1个或2个选项符合题意
8.下列关于钠及其化合物的叙述正确的是( )
A.Na2O2与SO2反应生成Na2SO4
B.将Na投入盐酸中,Na先与水反应,生成的NaOH再与HCl反应
C.石蕊试液中加入Na2O2粉末,溶液先变蓝后褪色,没有气泡生成
D.钠与浓NH4Cl溶液反应,放出的气体中含H2和NH3
答案 AD
解析 A.Na2O2具有强氧化性,与SO2反应生成Na2SO4,A正确;B.将Na投入盐酸中,Na先与HCl反应生成氢气和氯化钠,若Na过量,过量的Na再与水反应,B错误;C.Na2O2粉末与水反应生成氢氧化钠和氧气,所得溶液呈碱性,使石蕊试液变蓝;过氧化钠因有强的氧化性而具有漂白性,可以使石蕊试液褪色,所以石蕊试液中加入Na2O2粉末,溶液先变蓝后褪色,并有气泡产生,C错误;D.钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,生成的氢氧化钠和氯化铵能反应生成氯化钠、氨气,D正确。
9.某氧化物在一定条件下能与Na2O2反应,且反应极有规律,如Na2O2+SO2===Na2SO4,2Na2O2+2SO3(g)===2Na2SO4+O2。据此判断下列反应方程式错误的是( )
A.2Na2O2+2N2O3===4NaNO2+O2
B.Na2O2+2NO2===2NaNO3
C.2Na2O2+2N2O5===4NaNO3+O2
D.2Na2O2+2Mn2O7===4NaMnO4
答案 AD
解析 由Na2O2与SO2、SO3的反应方程式可推知Na2O2与元素的最高价氧化物反应有O2生成,而与低价氧化物反应无O2生成。N2O3中N的化合价为+3,不是最高价,生成物中无O2,A错误;NO2中N的化合价为+4,NO2不是N的最高价氧化物,生成物中无O2,N被氧化为最高价,B正确;N2O5中N的化合价为+5,是最高价,生成物中有O2,C正确;Mn2O7是Mn的最高价氧化物,Mn的化合价为+7,所以生成物应为NaMnO4和O2,D错误。
10.某化学实验小组为探究过氧化物性质,进行下图所示实验。经检验实验①、③中的白色沉淀为BaO2。下列说法合理的是( )
序号
实验①
实验②
实验③
实验
现象
出现白色沉淀
无明显现象
出现白色沉淀
A.实验①、②说明在碱性条件下H2O2电离得到O2-
B.实验①、②、③证明Na2O2与H2O 反应过程中发生反应:Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2
C.实验①、③生成白色沉淀的反应属于氧化还原反应
D.可用BaCl2、H2O 检验长期放置的Na2O2中是否含有Na2CO3
答案 B
解析 A.实验②、③说明在碱性条件下H2O2电离得到O,A项错误;B.实验②、③说明在碱性条件下H2O2与BaCl2溶液反应生成BaO2,在对比实验①可证明Na2O2与H2O 反应过程中发生反应:Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2,B项正确;C.实验①、③生成白色沉淀的反应属于复分解反应:BaCl2+H2O2=BaO2+2HCl,不是氧化还原反应,C项错误;D.Na2O2与Na2CO3均可以与BaCl2溶液反应生成白色沉淀,D项错误。
11.图是为测定过氧化钠样品(只含Na2CO3杂质)纯度而设计的装置,气球Q弹性良好。
下列说法正确的是( )
A.Q中反应的离子方程式为CO+2H+===H2O+CO2↑,2O+4H+===2H2O+O2↑
B.测量气体体积时应先关闭K1、K2,打开K3,反应完毕后再缓缓打开K1
C.没有导管a稀硫酸不易滴下来,而且会导致测量气体的体积偏大
D.若操作正确,量筒Ⅰ、Ⅱ分别收集x mL、y mL水,则Na2O2的质量分数为
答案 C
解析 A.过氧化钠不能拆,其离子方程式为2Na2O2+4H+===4Na++2H2O+O2↑,故A错误;B.为保证Q灵活伸缩,量筒Ⅰ测量后,需与大气相通,打开K1前,应先打开K2,关闭K3,故B错误;C.若没有导管a,由于气压不相通,稀硫酸不易滴落,而且滴落的稀硫酸也计为气体体积,导致测量气体的体积偏大,故C正确;D.题中计算既未考虑气体与物质的比例关系,也未考虑物质的摩尔质量,Na2O2的质量分数为=,故D错误。
12.过氧化钠因吸收空气里的二氧化碳和水而变质,某兴趣小组对久置的过氧化钠样品M进行实验探究。
实验Ⅰ:甲同学设计下图所示装置探究样品M的变质情况。
(1)仪器a的名称是 。
(2)装置C中的溶液是 ,其作用是 。
(3)如果装置B中出现浑浊,D中收集到的气体能使带火星的木条复燃,则样品M的变质情况为 。
实验Ⅱ:乙同学用氯化钡溶液作为检验试剂进行实验。
(4)根据产生白色沉淀,乙同学认为样品M已变质,该反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
资料显示,H2O2能与BaCl2、NaOH溶液反应生成白色不溶物BaO2·8H2O。据此,丙同学对乙同学的检验结果提出质疑并进行实验。
实验Ⅲ:取少量纯净的过氧化钠固体溶于蒸馏水,先加入过量稀硫酸,再滴入KMnO4溶液。实验证明Na2O2与水反应有H2O2生成。
(5)滴入KMnO4溶液后观察到的现象是 ,此反应的离子方程式为 。
丙同学利用如图装置进行实验,排除了H2O2的干扰。
实验Ⅳ:往Y型管中加入相应药品,塞紧橡胶塞,滴入蒸馏水……产生白色沉淀,说明样品M已变质。
(6)请补充完整上述实验的操作过程: 。
答案 (1)分液漏斗
(2)浓硫酸;干燥气体O2
(3)Na2O2已部分变质
(4)Ba2++CO===BaCO3↓
(5)溶液紫色褪去,放出大量的气泡 5H2O2+2MnO+6H+===5O2↑+2Mn2++8H2O
(6)当Y型管的Y1试管中不再产生气泡时,倾斜Y型管,让Y2中的BaCl2溶液流入Y1中,使之反应
解析 本题为实验题是对久置的过氧化钠样品M进行实验探究,装置A中发生的反应可能有:2Na2O2+2H2SO4===2Na2SO4+2H2O+O2↑,Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2↑,2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O,B装置为检验CO2,C装置为干燥气体O2,所装溶液为浓硫酸。(1)由题干实验装置图可知,仪器a的名称是分液漏斗,故答案为:分液漏斗;(2)由分析可知,装置C中的溶液是浓硫酸,其作用是干燥气体O2,故答案为:浓硫酸;干燥气体O2;(3)如果装置B中出现浑浊,即说明Na2O2已经变质,D中收集到的气体能使带火星的木条复燃,说明Na2O2未完全变质,则样品M的变质情况为Na2O2已部分变质,故答案为:Na2O2已部分变质;(4)根据产生白色沉淀,乙同学认为样品M已变质,即Na2CO3与BaCl2反应生成BaCO3白色沉淀,故该反应的离子方程式为Ba2++CO===BaCO3↓,故答案为:Ba2++CO===BaCO3↓;(5)实验要验证有H2O2生成,H2O2能被酸性高锰酸钾氧化为O2,自身还原为Mn2+,故滴入KMnO4溶液后观察到的现象是溶液紫色褪去,放出大量的气泡,此反应的离子方程式为5H2O2+2MnO+6H+===5O2↑+2Mn2++8H2O,故答案为:溶液紫色褪去,放出大量的气泡;5H2O2+2MnO+6H+===5O2↑+2Mn2++8H2O;(6)由于H2O2在MnO2催化下将分解为H2O和O2,故当Y型管的Y1试管中不再产生气泡时,说明溶液中的H2O2已经完全分解,此时倾斜Y型管,让Y2中的BaCl2溶液流入Y1中,使之反应,若产生白色沉淀,说明样品M已变质,故答案为:当Y型管的Y1试管中不再产生气泡时,倾斜Y型管,让Y2中的BaCl2溶液流入Y1中,使之反应。
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