内容正文:
课时作业(11) 钠及其氧化物
1.(2025·福建厦门二中模拟)下列有关金属钠的说法正确的是( )
A.钾能置换出NaCl溶液中的钠
B.23 g Na与足量H2O反应生成的H2分子数目为NA
C.金属钠导热性好,可用作传热介质
D.检验乙醇中是否含有水,向乙醇中加入一小粒金属钠,产生无色气体,则乙醇中含有水
C 解析:钠和钾都是极活泼的金属,都能与水剧烈反应生成相应的碱和H2,故钾不能置换出NaCl溶液中的Na,A错误;Na与水发生反应2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,23 g Na为1 mol,故反应生成0.5 mol H2,B错误;钠导热性好,液态钠可用作核反应堆的传热介质,C正确;乙醇和水都能与金属钠反应产生H2,故不能用金属钠检验乙醇中是否含有水,应利用无水CuSO4粉末检验,D错误。
2.将绿豆大的钠块投入如图所示的烧杯中,可能出现的现象是( )
A.钠块只在煤油层中游动,并放出气体
B.钠块只在水层中游动,钠块熔化,水层变红
C.钠块在煤油和水两种液体界面处反应,熔化成小球并上下跳动,水层变红
D.钠块在四氯化碳、水两液体界面处反应,熔化成小球并上下跳动,水层变红
C 解析:由图可知,三种液体的密度大小为四氯化碳>水>煤油,而钠的密度为0.971 g/cm3,介于水和煤油的密度之间,故将绿豆大的钠块投入烧杯中,钠块在煤油和水两种液体界面处反应,钠的下半部分与水接触并反应,产生H2推动钠向上游动,进入煤油层后,反应停止,由于钠受到的重力大于浮力,随后钠块下沉,又回落到煤油和水的界面上,重复上述过程,故钠块在水层与煤油层界面处游动并上下跳动,因反应生成NaOH,滴有少量酚酞的水层变红。
3.(双选)(2025·吉林长春外国语学校统考)下列有关钠及其化合物的说法错误的是( )
A.金属钠投入硫酸铜溶液中,没有置换反应发生
B.金属钠在空气中长期放置,最终生成物为NaHCO3
C.将钠元素的单质或者化合物在火焰上灼烧,火焰均为黄色
D.将5 g CH3CHO在氧气中完全燃烧的产物全部通入足量的过氧化钠固体中,过氧化钠固体增重5 g
BD 解析:金属钠先与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀,不能发生置换反应,A正确;金属钠在空气中长期放置,其物质转变过程为Na→Na2O→NaOH→NaOH(潮解)→Na2CO3·xH2O→Na2CO3,B错误;钠元素的焰色呈黄色,故将钠元素的单质或者化合物在火焰上灼烧,火焰均为黄色,C正确;混合物完全燃烧生成二氧化碳和水,二氧化碳和水与过氧化钠反应的化学方程式分别为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,只要混合物可以表示成(CO)m·(H2)n,则过氧化钠固体增重质量等于原物质的质量,若碳原子有剩余,则增重质量大于原物质的质量,而CH3CHO中碳原子有剩余,故过氧化钠固体增重大于5 g,D错误。
4.(2025·湖北黄冈中学调研)如图所示,在坩埚中放一小块钠,加热至熔化,用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4粉末与熔化的钠接触,瞬间产生耀眼的火花,同时有红色物质生成。据此判断下列说法不正确的是( )
A.上述反应是置换反应
B.上述反应放出大量的热
C.加热且无水条件下,Na可以与CuSO4反应并生成Cu
D.将无水CuSO4粉末改为CuSO4溶液,反应现象相同
D 解析:在坩埚中放一小块钠,加热至熔化时,用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4与熔化的钠接触,瞬间产生耀眼的火花,同时有红色物质生成,说明熔融的钠将硫酸铜中的铜置换出来并放出热量,属于置换反应,A、B正确;依据分析可知,加热且无水条件下,Na可以与CuSO4反应并生成Cu,C正确;将无水CuSO4粉末改为CuSO4溶液,由于Na先与水反应生成NaOH,NaOH再与硫酸铜反应生成蓝色絮状沉淀,故反应现象不相同,D错误。
5.(2025·湖北新高考协作体联考)现有装置如图(夹持装置已略去),将胶头滴管中的水逐滴滴入盛有少量过氧化钠固体的试管中,发生反应(该反应伴随放热现象),下列说法正确的是( )
A.过氧化钠为碱性氧化物
B.该反应属于复分解反应
C.反应进行一段时间后(反应未结束),可观察到U形管中液面高度:a>b
D.反应结束后(Na2O2已消耗完),往盛有过氧化钠的试管中滴入几滴无色酚酞溶液,可观察到试管中溶液先变红后褪色
D 解析:过氧化钠和酸反应有氧气生成,不属于碱性氧化物,A错误;生成物中有单质,不属于复分解反应,B错误;反应进行一段时间后(反应未结束),反应放热,大试管温度升高,压强增大,U形管中液面高度:a<b,C错误;过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,向其中滴入几滴无色酚酞溶液,可观察到试管中溶液的颜色由无色变为红色,生成的氧气又将溶液氧化褪色,D正确。
6.(双选)过氧化钠可作呼吸面具中的供氧剂,实验室可用如下装置制取少量过氧化钠。下列说法错误的是( )
A.装置X还可以制取H2、CO2等气体
B.②中所盛试剂为饱和食盐水
C.若②中所盛试剂为浓盐酸,则产物一定是氯化钠
D.③的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置Z
BC 解析:装置X为固液不加热制取气体的装置,可以制取H2、CO2等气体,A正确;②为干燥氧气的装置,所盛试剂为浓硫酸,B错误;若②中所盛试剂为浓盐酸,那么在装置Z中可能发生多种反应,水蒸气、HCl和氧气都可以与钠反应,产物不一定是氯化钠,C错误;③中盛装的是碱石灰,作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置Z,D正确。
7.(2025·山东青岛期初调研)过氧化钠与水反应后滴加酚酞溶液,溶液先变红色后褪色。某小组的同学欲探究其原因,进行以下实验:①取反应后溶液加入二氧化锰后迅速产生大量气体;②③中红色均不褪去。下列分析正确的是( )
A.过氧化钠与水反应产生的气体为H2
B.过氧化钠与水反应需要MnO2作催化剂
C.实验②、③证明使酚酞溶液褪色的是氢氧化钠和氧气
D.过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的H2O2
D 解析:实验①是取反应后溶液加入二氧化锰后迅速产生大量气体,该气体能够使带火星的木条复燃,证明为氧气,A错误;过氧化钠与水反应不需要MnO2作催化剂,B错误;酚酞溶液滴入氢氧化钠溶液后溶液变红色,氢氧化钠的酚酞溶液通入氧气,溶液红色不褪去,实验②、③证明使酚酞溶液褪色的不是氢氧化钠和氧气,C错误;实验①是取反应后的溶液加入二氧化锰后迅速产生大量气体,使带火星的木条复燃为氧气,说明反应过程中生成了具有漂白性的过氧化氢,使红色褪去,D正确。
8.(双选)(2025·河南省信阳高级中学质检)钠在液氨(NH3)中溶剂化速度极快,生成蓝色的溶剂合电子,下图为钠投入液氨中的溶剂化图。钠沉入液氨中,快速得到深蓝色溶液,并慢慢产生气泡(H2)。下列说法正确的是( )
A.液氨属于非电解质
B.钠和液氨可发生以下反应:2NH3+2Na===2NaNH2+H2↑
C.e-(NH3)x的示意图也可表示为
D.0.1 mol钠投入液氨完全反应生成0.01 mol H2,转移0.02 mol电子
AB 解析:电解质是溶于水或在熔融状态下能够导电的化合物,液氨为非电解质,A正确;钠和液氨可发生反应生成氢气和NaNH2:2NH3+2Na===2NaNH2+H2↑,B正确;氮的电负性大于氢,在氨分子中氢显正电性、氮显负电性,同种电荷相斥、异种电荷相吸,故e-(NH3)x的示意图不可表示为,C错误;钠失去1个电子转变为钠离子,则0.1 mol钠投入液氨生成0.05 mol H2时,Na共失去0.1 mol电子,D错误。
9.下图是Na2O2和CO2定性、定量实验的装置示意图。注射器1中抽取了100 mL CO2,U形管中装有适量小玻璃珠和约1.5 g Na2O2粉末。实验开始时,打开弹簧夹K1、K2、K4,关闭弹簧夹K3,推动注射器1活塞,缓缓将CO2压至U形管中,注射器2活塞缓缓向外移动。下列叙述不正确的是( )
A.U形管内的玻璃珠可增大过氧化钠与二氧化碳的接触面积
B.U形管内淡黄色粉末渐渐变白
C.注射器1活塞推到底后,注射器2中收集到的气体大于50 mL,只是因为还含有CO2
D.打开胶塞,立即将带火星的木条伸入U形管中,可验证反应产物之一为氧气
C 解析:玻璃珠的存在可防止Na2O2被吹出,并能分散Na2O2,增大Na2O2与CO2的接触面积,增大反应速率,A正确;U形管中发生2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,固体由淡黄色粉末变为白色粉末,100 mL CO2理论上应产生50 mL O2,收集到的气体大于50 mL,除部分CO2没反应完全外,还可能是反应放热,气体受热膨胀,B正确、C错误;可用带火星的木条检验生成的氧气,D正确。
10.(双选)(2025·辽宁省六校期初联考)某实验小组的同学研究Na与CO2的反应,装置、步骤和现象如下:
实验步骤和现象:
ⅰ.通入CO2至澄清石灰水变浑浊后,点燃酒精灯。
ⅱ.一段时间后,硬质玻璃管中有白色物质产生,管壁上有黑色物质出现。检验CO的试剂未见明显变化。
ⅲ.将硬质玻璃管中的固体溶于水,未见气泡产生;过滤,向滤液中加入过量BaCl2溶液,产生白色沉淀;再次过滤,滤液呈碱性;取白色沉淀加入盐酸,产生气体。
ⅳ.将管壁上的黑色物质与浓硫酸混合加热,生成能使品红溶液褪色的气体。
下列说法不正确的是( )
A.步骤ⅰ的目的是排除CO2的干扰
B.步骤ⅲ证明白色物质是Na2CO3
C.步骤 ⅳ发生反应的化学方程式为2H2SO4(浓)+CCO2↑+2SO2↑+2H2O
D.根据以上实验推测:CO2与金属K也可以发生氧化还原反应
AB 解析:通入CO2至澄清石灰水浑浊后,可以排除试管内原有氧气的干扰,A错误;将硬质玻璃管中的固体溶于水,未见气泡产生,说明不存在Na2O2和Na,向滤液中加入过量BaCl2溶液,产生白色沉淀,加入盐酸,产生气体,说明白色固体中存在Na2CO3,再次过滤,滤液呈碱性,说明白色固体中也存在Na2O,B错误;黑色物质是C,C和浓硫酸在加热条件下发生反应C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,C正确;K和Na都是 Ⅰ A族的碱金属元素,化学性质相似,且K比Na活泼,根据题述实验推测:CO2与金属K也可以发生氧化还原反应,D正确。
11.(双选)(2025·江西南昌开学联考)通过测定混合气体中的O2含量可计算已变质的Na2O2(含Na2CO3)的纯度,实验装置如图所示(Q为弹性良好的气囊)。下列分析错误的是( )
A.干燥管b中装入碱石灰
B.气囊Q中产生气体的主要成分是O2、CO2
C.测定气体总体积必须关闭K1、K3,打开K2
D.读完气体总体积后,关闭K3,缓缓打开K1,可观察到气囊Q慢慢缩小
CD 解析:向已变质的Na2O2(含Na2CO3)中滴入稀硫酸,发生反应:2Na2O2+2H2SO4===2Na2SO4+O2↑+2H2O、Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+CO2↑+H2O,反应产生CO2、O2,用碱石灰吸收CO2和水蒸气,在量筒 Ⅱ 中利用排水法测得O2的量,进而求出Na2O2的量,A、B正确;关闭K1、K2,打开K3,CO2、O2使气囊变大,将广口瓶中气体排出,集气瓶中的液体进入量筒 Ⅰ 中,故量筒 Ⅰ 中液体的体积为O2和CO2的总体积,C错误;读完气体总体积后,关闭K3,缓缓打开K1、K2,才能观察到气囊Q慢慢缩小,D错误。
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