第四章 第11讲 钠及其氧化物(教师用书Word)-【高考领航】2026年高考化学大一轮复习学案
2025-09-23
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 钠及其化合物 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 909 KB |
| 发布时间 | 2025-09-23 |
| 更新时间 | 2025-09-23 |
| 作者 | 山东中联翰元教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 高考领航·高考一轮复习 |
| 审核时间 | 2025-09-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53945456.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第11讲 钠及其氧化物
学习
目标
1.了解钠的单质和氧化物的性质及用途。 2.掌握钠与氧气、水、酸、盐溶液反应的特点。 3.了解氧化钠与过氧化钠的区别,掌握Na2O2与H2O、CO2反应的规律。
考点一 钠的性质及用途
1.钠的物理性质
银白色,有金属光泽的固体,质地柔软,熔点低(小于100 ℃),密度比水的小,但比煤油的大。
2.钠的化学性质
钠原子的最外层上只有1个电子,在化学反应中易失去最外层的一个电子,表现还原性。
(1)与非金属单质(如O2、Cl2、S)的反应
O2
常温:4Na+O2===2Na2O
加热:2Na+O2Na2O2
Cl2
2Na+Cl22NaCl
S
S+2NaNa2S
(2)与水反应
①化学方程式:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。
②与滴加酚酞的水反应的现象与解释
(3)与酸(如盐酸)反应
离子方程式:2Na+2H+===2Na++H2↑,钠与酸的反应比与水的反应更剧烈。(注意:先与酸反应,再与水反应——先酸后水)
(4)与盐的反应
①与盐溶液反应
第一步:钠与水反应生成NaOH和H2;
第二步:生成的NaOH如果能与溶质反应,则发生的是NaOH与溶质的复分解反应。
生成气体型
钠与NH4Cl溶液反应生成H2和NH3
生成沉淀型
钠与铜盐、铁盐等溶液反应生成Cu(OH)2或Fe(OH)3
复杂型
钠与AlCl3稀溶液反应,如果钠量较多,则先生成Al(OH)3沉淀,后沉淀溶解
如钠与CuSO4溶液反应的化学方程式
先发生:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑;
再发生:2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4;
总反应:2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+H2↑+Na2SO4。
②与熔融盐发生置换反应
4Na+TiCl44NaCl+Ti。
(5)与乙醇反应的化学方程式为2Na+2C2H5OH―→2C2H5ONa+H2↑。
3.钠的用途
4.钠的制取及保存
正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)钠可以保存在四氯化碳中( )
(2)钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化( )
(3)钠与乙醇反应时钠浮于液面上四处游动( )
(4)实验结束后剩余的金属钠不能随意丢弃,应放回原试剂瓶中( )
(5)1 mol Na与足量O2分别在加热和常温条件下充分反应失去电子数一样多( )
提示:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√
钠的性质
1.下列关于钠的说法不正确的是( )
A.切开金属钠,切面会逐渐变暗
B.实验室的单质钠常常保存在石蜡油或煤油中
C.金属钠着火时用湿抹布盖灭
D.固体钠的密度比水的密度小
答案:C
2.(2025·鄂东南省级示范高中联盟联考)实验小组研究Na与CO2的反应,装置、步骤和现象如下:
实验步骤和现象:
ⅰ.先向硬质玻璃管中加一定量钠,再迅速通入CO2至澄清石灰水浑浊,然后点燃酒精灯。
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.实验证明Na与CO2的反应的氧化产物为Na2CO3,还原产物为C
B.步骤ⅲ证明Na与CO2也可以发生类似于Mg与CO2的反应
C.步骤ⅳ发生反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
D.根据以上实验推测:CO2与金属K也可以发生反应并被还原
解析:A 硬质玻璃管中的固体溶于水无气泡产生,说明钠全部参加了反应,在滤液中加入过量的BaCl2溶液,产生白色沉淀,加入盐酸,产生气体,说明硬质玻璃管中的固体含有Na2CO3,再次过滤后滤液呈碱性,说明硬质玻璃管中的固体含有Na2O;管壁的黑色物质与浓硫酸混合加热,生成SO2,说明黑色的物质为C。硬质玻璃管中反应后生成了C和Na2O、Na2CO3,说明Na与CO2的反应的氧化产物为Na2CO3和Na2O,还原产物为C,A错误;实验ⅲ说明Na与CO2的反应生成了Na2O,故Na与CO2的反应类似于Mg与CO2的反应,B正确;步骤ⅳ反应为C和浓硫酸反应生成SO2,化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,C正确;K与Na同主族,故可以推测CO2与金属K也可以发生反应并被还原为C,D正确。
钠与水溶液反应的本质
3.向分别盛有100 mL水、100 mL 0.1 mol·L-1盐酸、100 mL 0.01 mol·L-1 NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入0.05 mol Na。下列有关说法不正确的是( )
A.三个烧杯中发生的离子反应均为2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
B.三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应,且Y烧杯中反应最剧烈
C.反应后,三个烧杯中Z的NaOH的物质的量浓度最大(忽略溶液体积的变化)
D.反应后,三个烧杯中生成的气体的质量一定相同
解析:A 钠与盐酸反应时,钠先与酸电离的H+反应,离子方程式为2Na+2H+===2Na++H2↑,过量的钠再与水电离的H+反应,A错误;三个烧杯中,Y烧杯中的氢离子浓度最大,反应最剧烈,B正确;X烧杯中生成的溶质为NaOH,Y烧杯中生成的溶质为NaCl和NaOH,Z烧杯中生成的溶质为NaOH,由于Z烧杯中原溶质为NaOH,故Z烧杯中NaOH的物质的量浓度最大,C正确;因向三个烧杯中加入钠的物质的量相同且钠全部反应,故生成H2的质量相同,D正确。
4.把一小块金属钠放入下列溶液中,说法正确的是( )
A.放入饱和NaOH溶液中:有氢气放出,恢复至原温度后溶液的pH增大
B.放入稀CuSO4溶液中:有氢气放出,有紫红色铜析出
C.放入MgCl2溶液中:有氢气放出,有白色沉淀生成
D.放入NH4NO3溶液中:只有无色无味气体放出
解析:C 饱和NaOH溶液中放入钠,钠与水反应消耗水且生成NaOH,从而会有部分NaOH晶体析出,同时生成氢气,由于溶液仍是饱和NaOH溶液,故恢复至原温度后溶液的pH不变,A错误;钠先与水反应生成H2和NaOH,然后生成的NaOH与CuSO4反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀,B错误;钠先与水反应生成H2和NaOH,然后生成的NaOH与MgCl2反应生成Mg(OH)2白色沉淀,C正确;钠先与水反应生成H2和NaOH并放出热量,然后生成的NaOH与反应生成NH3·H2O,NH3·H2O分解产生氨气,故放出的气体有刺激性气味,D错误。
(1)钠与水、酸反应的本质与顺序:本质上均是与H+的反应,反应顺序是有酸酸在前,无酸水为先。
(2)钠与盐溶液的反应:钠与盐溶液反应时一般先考虑与水反应,生成的NaOH与盐可能发生复分解反应。
考点二 钠的氧化物
1.氧化钠和过氧化钠
物质
氧化钠(Na2O)
过氧化钠
(Na2O2)
颜色、状态
白色固体
淡黄色固体
类别
碱性氧化物
过氧化物(非
碱性氧化物)
氧元素化合价
-2
-1
化学键类型
只有离子键
有离子键和
共价键
电子式
阴、阳离子个数比
1∶2
1∶2
化学
性质
热稳定性
不稳定(2Na2O+O22Na2O2)
稳定
与水反应
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O
===4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2===Na2CO3
2Na2O2+2CO2
===2Na2CO3+O2
与酸(盐
酸)反应
Na2O+2HCl===2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl
===4NaCl+2H2O+O2↑
主要用途
用于制取少量Na2O2、烧碱
强氧化剂、漂白剂、供氧剂、消毒剂
2.Na2O2的强氧化性与还原性
从元素化合价角度分析Na2O2的性质
(1)强氧化性的六个表现
(2)Na2O2遇KMnO4等强氧化剂时,表现出还原性,氧化产物为O2。
(3)Na2O2遇CO2、H2O、H+时,发生自身的氧化还原反应。
正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)Na2O可由两种单质直接反应生成( )
(2)1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA( )
(3)金属钠着火时,可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火( )
(4)Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间,最终产物是NaOH( )
(5)Na2O2投入滴加酚酞的水中,溶液先变红后褪色,并产生大量无色气泡( )
提示:(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√
过氧化钠的性质与探究
1.(2025·重庆模拟)将1.95 g Na2O2加入水中,反应后配成50 mL溶液A,进行如下实验。下列说法错误的是( )
编号
①
②
操作
步骤ⅰ 步骤ⅱ
现象
溶液变红色,20秒后褪色
ⅰ.产生大量使带火星的木条复燃的气体
ⅱ.溶液变红色,10分钟后褪色
编号
③
④
操作
步骤ⅰ 步骤ⅱ
现象
ⅰ.溶液变红色,10分钟后溶液褪色
ⅱ.溶液变红色
溶液变红色,2小时后无明显变化
A.由实验可知,Na2O2与水反应有H2O2生成
B.②、③溶液褪色与OH-浓度较大有关
C.若向①褪色后的溶液中滴加5滴6 mol·L-1盐酸,溶液将变红
D.若向④中继续滴加6 mol·L-1盐酸或6 mol·L-1 NaOH溶液,溶液均可能褪色
解析:C 由实验可知,滴加酚酞后溶液变红,说明有碱生成,后褪色,说明有漂白性物质生成,同时结合实验②,加入二氧化锰产生使带火星木条复燃的氧气,说明Na2O2与水反应有H2O2生成,A正确;对比②、③、④,可知溶液褪色与OH-浓度较大有关,B正确;①中溶液褪色的主要原因为生成强氧化性的过氧化氢,将有色物质氧化为无色物质,向溶液中滴加5滴6 mol·L-1盐酸,溶液不会变红,C错误;由③、④可知,在碱溶液中酚酞变红色与OH-的浓度有关,1 mol·L-1的氢氧化钠溶液中滴加酚酞变红,10分钟后溶液褪色,再滴加盐酸后,OH-浓度减小,溶液再次变红,对比④,可知,氢氧化钠浓度较大时,滴加酚酞先变红后褪色,若向④中继续滴加6 mol·L-1 NaOH溶液,溶液可能褪色,若继续滴加6 mol·L-1盐酸,氢氧化钠浓度不断减小,当溶液呈酸性,则溶液也会褪色,D正确。
Na2O2与CO2、H2O反应的定量计算
2.在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5 g和足量的Na2O2,用电火花引燃,使其完全反应,Na2O2增重7.5 g,则原混合气体中O2的质量分数是( )
A.54.5% B.40%
C.36% D.33.3%
解析:A CO、H2、O2完全反应后生成的二氧化碳、水与过氧化钠反应生成碳酸钠、氢氧化钠,所以过氧化钠固体增重的质量等于CO、H2的质量,所以原混合气体中CO、H2的总质量是7.5 g,则O2的质量是16.5 g-7.5 g=9.0 g,所以原混合气体中O2的质量分数是×100%≈54.5%。
3.将W g某气体与一定量的O2混合后通入装有足量Na2O2固体的密闭容器中,用间断电火花不断地引燃气体,经过足够长的时间后,发现固体质量增加W g,则气体可能是( )
①H2 ②CO ③H2和CO的混合气体 ④甲醛(HCHO) ⑤乙二醇(CH2OH—CH2OH)蒸气
A.只有① B.只有①②
C.只有①②③ D.①②③④⑤
解析:D 很容易判断①②③④⑤均是符合(CO)m·(H2)n组成的物质,在O2中充分燃烧后,再通入Na2O2固体中,固体增加质量恰好等于该物质的质量。
Na2O2与CO2、H2O反应的定量关系
电子
转移
关系
当Na2O2与CO2、H2O反应时,物质的量的关系为2Na2O2~O2~2e-,n(e-)=n(Na2O2)=2n(O2)
气体
体积
变化
关系
CO2、水蒸气(或两者混合气体)通过足量Na2O2时,气体体积的减少量是原来气体体积的,等于生成氧气的体积,即ΔV=V(O2)=V(混合)
固体
质量
变化
关系
CO2、水蒸气分别与足量Na2O2反应时,固体相当于吸收了CO2中的“CO”、水蒸气中的“H2”,所以固体增加的质量Δm(CO)=28 g·mol-1×n(CO2),Δm(H2)=2 g·mol-1×n(H2O)
过氧化物的结构特点与性质
4.(1)写出下列物质的电子式:过氧化钙:________________,过氧化氢:______________;从结构上看上述两种物质在结构上的共同特点是______________________________。
(2)纯净的过氧化钙(CaO2)是一种新型水产养殖增氧剂,常用于鲜活水产品的运输。可以起到杀菌、解酸(吸收二氧化碳)、防腐、供氧的作用。
分别写出供氧、解酸(吸收二氧化碳)的化学方程式:______________________、
______________________________________________。
答案:(1) 两个氧原子之间都含有一对共用电子对(或都含有一个过氧键)
(2)2CaO2+2H2O===2Ca(OH)2+O2↑
Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
5.(1)五氧化铬又称过氧化铬,其中Cr元素的化合价为+6价,则每个CrO5分子中存在过氧键的数目为________个。
(2)过氧化尿素[CO(NH2)2·H2O2]是一种白色晶体,可用作漂白、消毒和增氧剂,在酸性溶液中过氧化尿素中的过氧化氢与重铬酸钾反应生成较稳定的蓝色过氧化铬(CrO5),重铬酸钾与H2O2反应的离子方程式为________________________,上述反应________(填“是”或“不是”)氧化还原反应。
解析:(1)设CrO5中过氧键(—O—O—)有x个,-2价O有y个,则,解得。
答案:(1)2 (2)4H2O2++2H+===2CrO5+5H2O 不是
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2024·浙江省6月选考,2B)Na2O2能与CO2反应产生O2,可作供氧剂( )
(2)(2023·重庆卷,3C)Na2O2分别与H2O和CO2反应,生成的气体相同( )
(3)(2023·浙江1月选考,4B)金属钠导热性好,可用作传热介质( )
(4)(2023·浙江1月选考,5A)Na和乙醇反应可生成H2( )
(5)(2022·浙江6月选考,8B)高压钠灯发出的黄光透雾能力强、射程远,可用于道路照明( )
答案:(1)√ (2)√ (3)√ (4)√ (5)√
2.(2023·北京卷,12)离子化合物Na2O2和CaH2与水的反应分别为①2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑;②CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑。下列说法正确的是( )
A.Na2O2、CaH2中均有非极性共价键
B.①中水发生氧化反应,②中水发生还原反应
C.Na2O2中阴、阳离子个数比为1∶2,CaH2中阴、阳离子个数比为2∶1
D.当反应①和②中转移的电子数相同时,产生的O2和H2的物质的量相同
解析:C Na2O2中有离子键和非极性键,CaH2中只有离子键而不含非极性键,A错误;①中水的化合价不发生变化,不涉及氧化还原反应,②中水发生还原反应,B错误;Na2O2由Na+和组成,阴、阳离子个数之比为1∶2,CaH2由Ca2+和H-组成,阴、阳离子个数之比为2∶1,C正确;①中每生成1个氧气分子转移2个电子,②中每生成1个氢气分子转移1个电子,转移电子数相同时,生成氧气和氢气的物质的量之比为1∶2,D错误。
3.(2022·广东卷,14)下列关于Na的化合物之间转化反应的离子方程式书写正确的是( )
A.碱转化为酸式盐:OH-+2H+++2H2O
B.碱转化为两种盐:2OH-+Cl2===ClO-+Cl-+H2O
C.过氧化物转化为碱:+2H2O===4OH-+O2↑
D.盐转化为另一种盐:Na2SiO3+2H+===H2SiO3↓+2Na+
解析:B 向氢氧化钠溶液中通入足量的二氧化碳,碱可以转化成酸式盐,离子方程式为CO2+OH-===,故A错误;将氯气通入NaOH溶液中可以生成氯化钠和次氯酸钠两种盐,其离子方程式为Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O,故B正确;钠的过氧化物为Na2O2,可以和水反应生成氢氧化钠,但在离子方程式中Na2O2不能拆成离子,故C错误;硅酸钠可溶于水,在离子方程式中要写成离子,故D错误。
4.(经典高考题)钠在液氨中溶剂化速度极快,生成蓝色的溶剂合电子,如图为钠投入液氨中的溶剂化示意图。钠沉入液氨中,快速得到深蓝色溶液,并慢慢产生气泡。下列说法错误的是( )
A.钠的密度比液氨大
B.溶液的导电性增强
C.0.1 mol钠投入液氨中生成0.01 mol H2时,Na共失去0.02 mol电子
D.钠和液氨可以发生的反应为2NH3+2Na===2NaNH2+H2↑
解析:C 钠沉入液氨中说明钠的密度比液氨大,A正确;液氨中没有能导电的离子,而钠投入液氨中生成蓝色的溶剂合电子,能导电,溶液的导电性增强,B正确;钠投入液氨中先生成配合物,再反应得到H2,故0.1 mol钠反应失去0.1 mol电子,C错误;反应中钠失去电子,只能是氢元素得到电子,所以钠和液氨可以发生的反应为2NH3+2Na===2NaNH2+H2↑,D正确。
限时规范训练11
(建议用时:45分钟 满分:60分)
一、选择题(每小题3分,共30分)
1.下列关于钠的叙述不正确的是( )
A.取用金属钠时,所需用品一般有小刀、镊子、滤纸、玻璃片
B.金属钠与Ca(HCO3)2溶液反应时,既有白色沉淀生成又有气体逸出
C.金属钠可保存在煤油中,也可保存在CCl4中
D.钠投入到水中立即熔化成小球,说明其熔点低,且钠与水的反应是放热反应
解析:C 取用金属钠时,先用镊子夹取金属,再用滤纸吸收其表面的煤油或石蜡,然后在玻璃片上用小刀切割金属,所以所需用品有小刀、镊子、滤纸、玻璃片,故A正确;钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠和碳酸氢钙反应生成碳酸钙、碳酸钠和水,所以既有白色沉淀生成又有气体逸出,故B正确;钠极易和空气中氧气、水蒸气反应,钠的密度小于四氯化碳,所以钠不能保存在四氯化碳中,但能保存在石蜡油或煤油中,故C错误;钠熔点低,且钠与水反应放热,所以钠投入到水中立即熔化成小球,故D正确。
2.倒置的坩埚盖子上放硫粉,在硫粉中央放一小块钠,按图示搭建装置,用胶头滴管向金属钠滴加一滴水,立即倒扣上大烧杯,发现坩埚盖子内火星四溅,烧杯内出现大量白烟,下列说法错误的是( )
A.水是钠与硫反应的催化剂
B.酚酞的水溶液可能变为红色
C.钠与硫的反应是放热反应
D.滤纸逐渐变黑
解析:A 钠与水反应放热,放出的热量引发钠与硫的反应,所以水不是催化剂,A错误;硫化钠为强碱弱酸盐,溶于水后,发生水解使溶液显碱性,所以酚酞的水溶液变为红色,B正确;钠与硫反应引发后,不需要加热就能继续反应说明其为放热反应,C正确;硫化钠与硫酸铜反应生成硫化铜黑色固体,D正确。
3.等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量氧气(常温)中充分反应,则下列说法正确的是( )
A.第一块钠失去电子多
B.两块钠失去电子一样多
C.第二块钠的反应产物质量大
D.两块钠的反应产物质量一样大
解析:B 金属钠失电子均变为+1价的阳离子,等质量的两块钠,失电子数是一样的;根据反应:4Na+O2===2Na2O,1 mol金属钠完全反应得氧化钠的质量是31 g,根据反应:2Na+O2Na2O2,1 mol金属钠完全反应得过氧化钠的质量是39 g,故等质量的两块钠,生成过氧化钠的质量大,即第一块钠的反应产物质量大。
4.Na2O2是常用的供氧剂,下列说法不正确的是( )
A.Na2O2可由Na在空气中加热而生成
B.Na2O2中阴、阳离子个数比为1∶2
C.Na2O2与H2O反应有1 mol O2生成时,转移1 mol电子
D.Na2O2与H2O反应生成O2的化学方程式为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
解析:C Na在空气中加热生成Na2O2,A正确;Na2O2中阳离子为Na+、阴离子为,所以Na2O2中阴、阳离子个数比为1∶2,B正确;Na2O2与H2O反应生成O2的化学方程式为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2 ↑,有1 mol O2生成时,转移2 mol 电子,C错误,D正确。
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
解析:C 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.过氧化钠具有强氧化性,遇木炭、铝粉等还原性物质时可燃烧。下列有关说法不正确的是( )
A.Na2O2与CO2反应时,Na2O2是氧化剂,CO2是还原剂
B.熔融过氧化钠时不可使用石英坩埚
C.过氧化钠与木炭、铝粉反应时,过氧化钠均表现出强氧化性
D.过氧化钠与二氧化硫反应时可生成硫酸钠
解析:A Na2O2与CO2反应时,Na2O2发生自身的歧化反应,A项错误;石英的主要成分是SiO2,而Na2O2能与SiO2反应生成Na2SiO3,B项正确;Na2O2具有强氧化性,而C、Al、SO2均具有还原性,故Na2O2可与C、Al、SO2发生氧化还原反应,可将C氧化成CO2,将Al氧化成Al2O3,将SO2氧化成,C、D项正确。
7.某溶液含有①、②、③、、⑤五种阴离子。现向其中加入少量的Na2O2固体后,溶液中离子浓度增大的是(设溶液体积无变化)( )
A.① B.④
C.①④⑤ D.④⑤
解析:D Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气,溶液呈碱性与OH-反应生成,则②浓度减小浓度增大;Na2O2具有强氧化性,将氧化为,则③浓度减小浓度增大;①浓度基本不变。故选D。
8.过氧化钠与水反应后滴加酚酞,酚酞先变红后褪色。某小组欲探究其原因,进行如图所示实验。实验①取反应后溶液加入二氧化锰,立即产生大量气体;实验②③中红色均不褪去。下列分析错误的是( )
① ② ③
A.过氧化钠与水反应产生的气体为O2
B.过氧化钠与水反应需要MnO2作催化剂
C.实验②③可证明使酚酞褪色的不是氢氧化钠和氧气
D.过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的H2O2
解析:B 过氧化钠与水反应产生的气体为O2,A正确;过氧化钠与水反应不需要催化剂,B项错误;实验②③作为对照实验,可证明氢氧化钠和氧气不能使酚酞溶液褪色,C项正确;根据实验①的现象可判断过氧化钠与水反应可能生成了H2O2,H2O2在MnO2作催化剂的条件下分解产生O2,D项正确。
9.(2025·湖南省娄底市模拟)为证明过氧化钠在呼吸面具或潜艇中作供氧剂,进行如下实验。下列有关说法正确的是( )
A.装置D起缓冲作用,并防止E中的水倒吸
B.装置C中发生反应的化学方程式仅有:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
C.装置B中盛放的液体为浓硫酸
D.装置A为实验室制取CO2的装置,分液漏斗中盛放稀盐酸
解析:D 装置A是盐酸与石灰石反应制取二氧化碳气体,因为盐酸易挥发,所以产生的二氧化碳中含有HCl,通入过氧化钠固体前应除去,所以B中的试剂是饱和的碳酸氢钠溶液,目的是除去二氧化碳中的氯化氢气体,故C错误;C中则是过氧化钠粉末,用于产生氧气,D中盛放氢氧化钠溶液,用来除去未反应的二氧化碳气体,A错误;E是收集氧气的装置,C中发生的反应是过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,化学方程式为2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2。装置C中通入的CO2中还含有H2O,除了过氧化钠和CO2的反应外,还有过氧化钠和H2O的反应,化学方程式为:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,故B错误;装置A为实验室制取CO2的装置,即CaCO3与HCl反应生成CO2,分液漏斗中盛放稀盐酸,D正确。
10.密闭容器中装1 mol NaHCO3和0.8 mol Na2O2,加热充分反应后,容器内残留的固体是( )
A.0.8 mol Na2CO3和1 mol NaOH
B.1 mol Na2CO3和0.6 mol NaOH
C.1.3 mol Na2CO3
D.0.5 mol Na2CO3和1.6 mol NaOH
解析:B NaHCO3加热分解:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,可知1 mol NaHCO3分解生成0.5 mol的二氧化碳、0.5 mol的水和0.5 mol Na2CO3,生成的CO2和H2O分别与Na2O2反应:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,二氧化碳首先与过氧化钠反应,消耗过氧化钠0.5 mol,生成碳酸钠0.5 mol,还有0.3 mol的过氧化钠与水反应,生成0.6 mol NaOH,所以容器内残留的固体是1 mol Na2CO3和0.6 mol NaOH。故选B。
二、非选择题
11.(15分)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。
图1
(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。
图2
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___________________________________。
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。
答案:(1)2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ (2)混合液变红 (3)ⅰ.烧杯中产生气泡,U形管内液体静止后液面左边低于右边 ⅱ.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ 氧化剂、还原剂 ⅲ.供氧剂(或漂白剂) (4)4KO2+2CO2===2K2CO3+3O2
12.(15分)(2025·江西名校协作体高三联考)现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样,用如图所示的实验装置测定Na2O2试样的纯度(通过CO2与样品反应后生成O2的量测定Na2O2的含量,可供选用的反应物:CaCO3固体、盐酸、稀硫酸和蒸馏水)。
回答下列问题:
(1)装置A中盛装液体的仪器名称为______________。
(2)写出A中发生反应的离子方程式___________________________。
(3)装置B的作用是____________________________________,不能用Na2CO3溶液的原因是________________________(用化学方程式解释)。
(4)装置E中碱石灰的作用是___________________________________。
(5)15.6 g Na2O2与CO2完全反应转移的电子数目为________。
(6)若开始时测得试样的质量为3.0 g,反应结束后测得收集气体折算到标准状况下体积为336 mL,则试样中Na2O2的质量分数为____________。
解析:(2)装置A中碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水、二氧化碳:CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑;(3)装置B的作用是除去CO2中混有的HCl气体,不能用Na2CO3溶液的原因是碳酸钠能吸收二氧化碳生成碳酸氢钠,反应为Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3;(4)装置E中碱石灰的作用是除去没有反应完的CO2(或除去O2中混有的CO2杂质),防止F中水蒸气进入D中,防止出现实验误差;(5)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,15.6 g Na2O2(为0.2 mol)与CO2完全反应转移电子0.2 mol,数目为0.2NA;(6)若开始时测得试样的质量为3.0 g,反应结束后测得收集气体折算到标准状况下体积为336 mL,根据2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,n(O2)==0.015 mol,则n(Na2O2)=0.03 mol,Na2O2试样的纯度为×100%=78%。
答案:(1)分液漏斗 (2)CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑ (3)除去CO2中混有的HCl气体 Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3 (4)除去没有反应完的CO2(或除去O2中混有的CO2杂质),防止F中水蒸气进入D中 (5)0.2NA(或1.204×1023) (6)78%
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