内容正文:
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第一节 钠及其化合物
第1课时 活泼的金属单质——钠
氧化钠和过氧化钠
1.C 由于金属钠的熔点比较低,所以金属钠放在燃烧匙中加热先熔化,然后燃烧生成淡黄色固体物质并且伴有黄色火焰。
2.C 实验室取用少量金属钠时,需要用镊子夹取钠,C错误。
3.(1)煤油或石蜡油 (2)①2Na+O2Na2O2
②2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
③3CO2+4Na2Na2CO3+C
4.C 相关反应的化学方程式为2Na+2H2O2NaOH+H2↑,Na元素由0价上升到+1价,发生氧化反应,C错误。
5.D 钠的密度比煤油的大,比水的小,则钠在水层与煤油层界面处发生反应,产生的氢气使钠块四处游动并上下跳动,钠块熔化,水层变红,D符合题意。
6.D A项,因钠与盐酸反应,生成物为氯化钠和氢气,有气体产生,不会产生白色沉淀。B项,钠与溶液中的水反应,生成物为氢氧化钠和氢气,有气体产生,氢氧化钠与硝酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀。C项,因钠与溶液中的水反应,生成物为氢氧化钠和氢气,有气体产生;但氢氧化钠不与氯化钠反应,故有气体产生,无白色沉淀生成。D项,钠投入MgSO4溶液中后,钠首先与水反应生成氢氧化钠和氢气,然后氢氧化钠和硫酸镁之间反应生成氢氧化镁白色沉淀,正确。
7.A 过氧化钠与二氧化碳反应,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂,根据反应的化学方程式可知,过氧化钠中部分氧元素由-1价降低为-2价,被还原,部分氧元素的化合价由-1价升高为0价,被氧化,因此被氧化与被还原的氧原子数之比为1∶1,A项正确。
8.C Na2O和水反应生成碱,反应类型是化合反应,而Na2O2与水反应除生成碱以外,还有O2生成,因此该反应不是化合反应,①错误;Na2O2能与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,而Na2O与二氧化碳和水反应不会产生氧气,所以Na2O2可作供氧剂,而Na2O不行,②正确;Na2O2、Na2O在空气中都会与CO2反应生成Na2CO3粉末,③正确;Na2O与Na2O2都是离子化合物,二者电离产生的阴、阳离子个数比都是1∶2,④错误;向酚酞溶液中加入Na2O2粉末,Na2O2与水反应产生的NaOH使溶液变为红色,同时溶液中也会生成具有强氧化性的物质,会将红色物质再氧化变为无色,因此看到溶液先变红后褪色,反应过程中会产生氧气,因此会看到气泡生成,⑤正确;综上所述②③⑤正确,C符合题意。
9.C A项,过氧化钠和水生成氧气和氢氧化钠,②中的大量气泡主要成分是氧气,错误;B项,过氧化钠和水生成氧气和氢氧化钠,氢氧化钠溶液显碱性,使得③中溶液变红,错误;C项,过氧化钠和水可生成具有强氧化性的过氧化氢,使得有色溶液褪色,正确;D项,⑤中MnO2催化溶液中过氧化氢生成氧气,产生较多的气泡,不是降低了水中氧气的溶解度,错误。
10.B 钠元素在自然界中都以化合物的形式存在,是因为金属钠具有很强的还原性,A错误;过氧化钠能与空气中的水蒸气和CO2反应而变质,因此过氧化钠要密封保存,B正确;金属钠保存在煤油中,是因为钠的密度比煤油的密度大,C错误;钠与硫酸铜溶液反应的化学方程式为2Na+CuSO4+2H2OCu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑,由此可知反应后得不到铜,D错误。
11.C KO2中K的化合价为+1价,则O元素的化合价为-价,A错误;KO2是由K+和构成,其阴、阳离子个数比为1∶1,B错误;KO2会与H2O发生反应,其化学方程式为4KO2+2H2O4KOH+3O2↑,C正确;由反应化学方程式4KO2+2H2O4KOH+3O2↑、2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑可知,相同个数的KO2和Na2O2分别与足量水反应生成O2的个数之比为3∶2,D错误。
12.(1)ⅰ.氢气 反应产生氢气,直通管⑤中压强增加,所以直通管⑦中的液面升高 氢氧化铜沉淀 ⅱ.产生淡蓝色火焰 (2)2Na+2H2O+CCu(OH)2↓+H2↑+2Na+ (3)Cu(OH)2CuO+H2O
13.(1)检查装置的气密性
(2)2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2、
2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
(3)吸收未反应的CO2 (4)×100%
解析:(1)将仪器连接好以后,必须进行的第一步操作是检查装置的气密性。(2)进入装置C的气体有二氧化碳、水蒸气,二氧化碳与过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,水蒸气与过氧化钠反应生成氢氧化钠和氧气,发生反应的化学方程式为2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑。(3)二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,装置D中NaOH溶液的作用是吸收未反应的二氧化碳气体。(4)设样品中Na2O2的质量为x,则2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,
2×78 32
x b g
=,解得x= g,过氧化钠的质量分数为×100%。
14.(1)CaCO3+2H+Ca2++CO2↑+H2O
(2)浓硫酸 (3)木条不复燃 木条复燃
(4)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 Na2O2 2
解析:(1)装置①中碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,反应的离子方程式是CaCO3+2H+Ca2++CO2↑+H2O。(2)证实二氧化碳跟过氧化钠反应时需要与水接触,④⑤中的过氧化钠需分别通入湿润的二氧化碳和干燥的二氧化碳,所以装置③的作用是干燥二氧化碳,③中的试剂是浓硫酸。(3)步骤1过氧化钠和干燥的二氧化碳不反应,没有氧气放出,步骤2过氧化钠和湿润的二氧化碳反应,有氧气放出,所以 a处带火星的木条产生的实验现象分别是木条不复燃、木条复燃。(4)过氧化钠跟二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,Na2O2中部分O元素化合价由-1价升高为0价,部分O元素化合价由-1价降低为-2价,该反应中Na2O2既是氧化剂又是还原剂,每生成1个O2时,转移2个电子。
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第1课时 活泼的金属单质——钠 氧化钠和过氧化钠
题组一 钠与氧气的反应
1.取一小块金属钠,放在燃烧匙里加热,下列实验现象描述正确的是( )
①金属钠先熔化 ②在空气中燃烧,放出黄色火花 ③燃烧后得到白色固体 ④燃烧时火焰为黄色 ⑤燃烧后生成淡黄色固体物质
A.①② B.①②③ C.①④⑤ D.④⑤
2.下列关于金属钠的叙述错误的是( )
A.金属钠可以保存在煤油中
B.钠元素只能以化合态形式存在于自然界中
C.实验室取金属钠可用药匙
D.钠元素在自然界中主要以NaCl的形式存在
3.某化学研究小组在实验室中探究金属钠的性质。
(1)实验室中金属钠保存在盛有 的广口瓶中,取用时要使用镊子夹取。
(2)某同学夹取一块钠,用滤纸擦拭后再切取一小块放在如图所示装置上做钠的燃烧实验。
①反应的化学方程式为 。
②充分加热后,将产生的固体投入水中,写出发生反应的化学方程式: 。反应停止后,观察到烧杯内有少许黑色固体物质,经检测为碳(C)。
③研究发现,钠燃烧时能与空气中的CO2反应生成一种单质和一种钠盐。写出该反应的化学方程式:
。
题组二 钠与水的反应
4.根据金属钠与水(滴有酚酞)反应的现象,下列有关说法错误的是( )
A.钠熔化成闪亮的小球,说明钠的熔点低且反应放热
B.反应后溶液的颜色逐渐变红,说明反应生成了碱
C.该反应中Na发生还原反应
D.当火灾现场存放有大量金属钠时不能用水来灭火
5.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CCl4层和水层界面处游动并上下跳动,钠块熔化,水层变红
D.钠块在水层和煤油层界面处游动并上下跳动,钠块熔化,水层变红
6.将一小块钠投入下列溶液时,既能产生气体又会出现白色沉淀的是( )
A.稀盐酸 B.Cu(NO3)2溶液
C.NaCl溶液 D.MgSO4溶液
题组三 氧化钠和过氧化钠的性质
7.在2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2反应中,被氧化与被还原的氧原子数之比为( )
A.1∶1 B.2∶1
C.1∶2 D.3∶2
8.下列关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是( )
①Na2O和Na2O2都能和水反应生成碱,它们都是化合反应 ②Na2O2可作供氧剂,而Na2O不能 ③Na2O和Na2O2在空气中久置都会发生变质,最后变为Na2CO3粉末 ④Na2O和Na2O2的阴、阳离子个数比都是2∶1 ⑤向酚酞溶液中加入Na2O2粉末,溶液先变红后褪色,并有气泡生成
A.①③④ B.②④⑤
C.②③⑤ D.①④⑤
9.某实验小组通过如图所示实验,探究Na2O2与水的反应,下列说法正确的是( )
A.②中的大量气泡主要成分是氢气
B.③中溶液变红,说明有酸性物质生成
C.④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质
D.⑤中MnO2的主要作用是降低了水中氧气的溶解度
10.下列关于钠及其化合物的叙述中,正确的是( )
A.钠元素在自然界中都以化合物的形式存在,是因为金属钠具有很强的氧化性
B.过氧化钠要密封保存,是因为过氧化钠露置于空气中会发生反应变质
C.金属钠保存在煤油中,是因为钠的密度比煤油的密度小
D.钠可与硫酸铜溶液反应得到铜,是因为钠的性质比铜活泼
11.超氧化钾(KO2)与Na2O2性质相似,广泛应用于航天和潜水供氧剂。下列说法正确的是( )
A.KO2中O元素的化合价为-1价
B.KO2中阴、阳离子个数之比为1∶2
C.KO2与足量H2O反应:4KO2+2H2O4KOH+3O2↑
D.相同个数的KO2和Na2O2分别与足量水反应生成O2的个数之比为2∶3
12.某位教师设计了钠与硫酸铜溶液反应实验装置(如图,夹持装置省略)。
实验前要将装置中的直角导管(序号为12)的上端和直通管⑤的上端高度相当;同时止水夹要夹在导气管的乳胶管上,避免逸出气体。
回答下列问题:
(1)向直通管⑤中注满硫酸铜溶液,然后小心且迅速地用带有金属钠(置于细铜丝上)和导气管的橡胶塞塞紧直通管。
可观察到:
ⅰ.钠与硫酸铜溶液剧烈反应有无色气体产生,该气体为 ,直通管⑤液面逐渐下降,直通管⑦液面逐渐上升(液面高度如图所示),产生该现象的原因是 ,
直通管⑤中有蓝色絮状沉淀生成,该沉淀为 。
ⅱ.把燃着的火柴置于注射器针头口,打开止水夹。可观察到的现象:
。
(2)写出钠与硫酸铜溶液总反应的离子方程式: 。
(3)实验过程中可观察到蓝色絮状沉淀中有黑色物质,分析发现该黑色物质是氧化铜,写出生成黑色物质的化学方程式: 。
13.(2025·江西师大附中高一期中)过氧化钠常作漂白剂、杀菌剂、消毒剂。过氧化钠保存不当容易吸收空气中CO2而变质。该课外活动小组为了粗略测定某过氧化钠的纯度,他们称取a g样品,并设计用如图装置来测定过氧化钠的质量分数。
(1)将仪器连接好以后,必须进行的第一步操作是 。
(2)写出装置C中发生反应的化学方程式: 。
(3)装置D中NaOH溶液的作用是 。
(4)F处收集到的水的体积为V mL,进而计算得到气体质量为b g。该样品中过氧化钠的质量分数为 (列出计算表达式)。
14.某课外活动小组设计了下列装置,证实二氧化碳跟过氧化钠反应时需要与水接触。
【装置分析】
(1)装置①中反应的离子方程式是 。
(2)装置③中的试剂是 。
【进行实验】
步骤1:打开弹簧夹K2,关闭K1,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处。
步骤2:打开弹簧夹K1,关闭K2,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处。
(3)步骤1和步骤2中,a处带火星的木条产生的实验现象分别是 、 。
(4)写出过氧化钠跟二氧化碳反应的化学方程式: ,该反应中还原剂是 ,每生成1个O2时,转移 个电子。
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