内容正文:
第11讲 钠的单质及其氧化物
1.B [解析] 金属钠放置于空气中发生的主要变化:①是钠被氧化为氧化钠,②是氧化钠与水反应生成氢氧化钠,③是氢氧化钠潮解形成氢氧化钠溶液,④是氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠;钠放置在坩埚中加热,钠熔化为小球,剧烈燃烧产生黄色火焰,生成淡黄色的过氧化钠固体,A错误;水与氧化钠反应生成氢氧化钠,氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,B正确;向氢氧化钠溶液中加入酚酞溶液,溶液只变红不褪色,C错误;④的白色晶体为碳酸钠,加热不分解,通入水中无明显现象,D错误。
2.D [解析] 根据题干中的现象知,熔融的钠将硫酸铜中的铜置换出来并且放出热量,属于置换反应,A正确;能瞬间产生耀眼的火花,说明该反应是放热反应,B正确;在加热且无水条件下,Na可以与CuSO4反应并置换出Cu,C正确;将无水CuSO4粉末改为CuSO4溶液,Na会先与水反应生成NaOH,NaOH再与CuSO4反应生成蓝色絮状沉淀,反应现象不相同,D错误。
3.A [解析] 钠与盐酸反应时,钠先与H+反应,离子方程式为2Na+2H+2Na++H2↑,过量的钠再与H2O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.B [解析] Na2O在空气中加热时会转化为Na2O2,故Na2O2比Na2O稳定,A错误;Na2O2与水反应会产生气泡,有明显的现象,故可用水来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2,B正确;Na2O与CO2反应生成碳酸钠,Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气,产物不同,C错误;Na2O、Na2O2加到酚酞溶液中,二者均先与溶液中的水反应生成碱而使溶液变为红色,但Na2O2具有漂白性,又会将红色溶液漂白,D错误。
5.C [解析] 钠的氧化物中氧化钠是白色固体,而过氧化钠是淡黄色固体,过氧化钠与水反应能生成氢氧化钠和氧气,A错误;Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气,在反应过程中只有Na2O2中的氧元素化合价发生变化,
Na2O2既是氧化剂又是还原剂,B错误;Na和O2的反应产物与反应温度有关,在加热时反应生成Na2O2,在常温时
反应生成Na2O,C正确;过氧化钠具有强氧化性,能杀菌、漂白,氧化性比Na2O强,D错误。
6.D [解析] 依据题意知,淡黄色固体为过氧化钠,A正确;过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,化学方程式为2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,B正确;过氧化钠与CO2反应生成碳酸钠和氧气,氧气有助燃性,故“吹气生火”小魔术中的火不可以用泡沫灭火器扑灭,C正确;反应过程中有明火,近距离俯视观察存在安全隐患,D错误。
7.A [解析] 碳酸钠与稀盐酸反应生成CO2、氯化钠和水,则a装置可以用碳酸钠和稀盐酸制备CO2,A正确;由于a中的盐酸易挥发,制得的CO2中含有HCl,则b装置中应盛放饱和NaHCO3溶液,其作用是除去a中产生的HCl,不能盛放饱和碳酸钠溶液,因为碳酸钠会与CO2反应,B错误;从装置b中出来的气体没有干燥,CO2中混有水蒸气,c中不仅仅发生反应2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,还有反应2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,C错误;f中用排水法收集的气体是湿润的O2,不纯净,D错误。
8.B [解析] a试管溶液变红,说明钠块不纯,含有Fe元素;滤渣中有不溶于酸的黑色物质,说明燃烧产物中有C;加硫酸溶液后过滤,向滤液中加入KSCN溶液变红说明滤液中有Fe3+,故产生的黑色物质可能由Fe3O4和C组成;b管中酸性KMnO4溶液褪色,并产生小气泡,说明滤液中有H2O2,则Na2O2与硫酸发生离子反应:
Na2O2+2H+2Na++H2O2,而Fe2+与H2O2不可能共存,故滤液中不可能有Fe2+。a试管中溶液变为红色,说明存在Fe3+,则钠的燃烧产物中可能含有Fe3O4,Fe3O4和硫酸反应有Fe3+生成,A正确;b管中酸性KMnO4溶液褪色并产生小气泡,说明滤液中有H2O2,则Na2O2与硫酸发生反应:Na2O2+2H+2Na++H2O2,而Fe2+与H2O2不共存,故滤液中不可能有Fe2+,B错误;Na2O2与硫酸的反应会生成H2O2,其反应方程式为Na2O2+2H+2Na++H2O2,C正确;滤渣中有不溶于酸的黑色物质说明燃烧产物中有C,则原因可能为钠和CO2反应生成碳酸钠和碳单质,反应的化学方程式为4Na+3CO22Na2CO3+C,D正确。
9.(1)饱和NaHCO3溶液、浓硫酸 产生的气体使干燥管内液面降低,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(或C) ③4Na+3CO22Na2CO3+C
[解析] (1)根据发生的反应分析,产生的CO2气体中,还含有氯化氢和水蒸气两种杂质,除去氯化氢用饱和碳酸氢钠溶液,除去水蒸气用浓硫酸;关闭弹簧夹,产生的气体使容器中压强增大,干燥管内稀盐酸液面下降,与碳酸钙脱离接触,反应停止;若使用稀硫酸,生成的硫酸钙为微溶物,会附着在碳酸钙的表面,阻止反应进一步进行。(2)①向一支试管中滴加1滴酚酞溶液,溶液变红,说明是碱性物质,向第二支试管中滴加澄清石灰水,溶液变浑浊,说明能跟氢氧化钙反应生成沉淀,故该物质为碳酸钠,D正确。②黑色固体与浓硫酸反应,生成的气体具有刺激性气味,说明发生了氧化还原反应生成了SO2,故黑色固体是C。③金属钠与CO2反应生成了碳酸钠和碳,根据得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式为4Na+3CO22Na2CO3+C。
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第11讲 钠的单质及其氧化物
考点一 活泼的金属单质——钠
1.[2025·四川成都摸底] 观察法是化学学习的重要方法。金属钠放置于空气中可观察到下列现象,下列推证正确的是 ( )
实验现象:银白色变灰暗变白色出现液滴白色晶体
A.若将钠放置于坩埚中加热,观察到的现象与①②相同
B.取①得到的产物,滴加适量水和CuSO4溶液,可观察到蓝色沉淀生成
C.取③后液滴的稀溶液滴加酚酞溶液,可观察到酚酞先变红后褪色
D.加热④的白色晶体,通入水中有气泡,可证明白色晶体是NaHCO3
2.[2025·河北名校联考] 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。下列说法不正确的是 ( )
A.上述反应属于置换反应
B.上述反应放出大量的热
C.在加热且无水条件下,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
3.[2025·安徽皖北县中联盟模拟] 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+2H2O2Na++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
D.反应后,三个烧杯中生成的气体的质量一定相同
考点二 钠的氧化物
4.下列有关Na2O和Na2O2的叙述中,正确的是 ( )
A.Na2O比Na2O2稳定
B.只用水来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2
C.Na2O、Na2O2分别与CO2反应,产物相同
D.将足量的Na2O2和Na2O分别加到酚酞溶液中,最终溶液均为红色
5.下列关于钠的氧化物的说法正确的是 ( )
A.Na2O2是白色固体,与冷水作用放出氧气,生成氢氧化钠
B.在Na2O2与CO2的反应中,氧化剂是Na2O2,还原剂是CO2
C.Na和O2在加热时反应生成Na2O2,在常温下反应生成Na2O
D.氧化物的氧化性:Na2O>Na2O2
6.[2025·山东名校联盟模拟] 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”小魔术。该小组同学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,一会儿脱脂棉就燃烧起来。下列说法不正确的是 ( )
A.淡黄色化合物为Na2O2
B.“滴水生火”小魔术本质上是发生了反应2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
C.“吹气生火”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
7.[2025·湖南三湘名校联盟模拟] 图示为证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中作供氧剂的实验装置图,其中a装置是实验室制备二氧化碳的装置,c中盛放的是过氧化钠。下列说法正确的是( )
A.a中可以用Na2CO3和稀盐酸来制备CO2
B.b装置中是饱和Na2CO3溶液,作用是除去a中产生的HCl
C.c中只发生2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
D.f中收集的气体是纯净的O2
8.[2025·安徽皖南八校联考] 钠在空气中燃烧,发现其产物中混有黑色物质,某研究小组对黑色物质进行如图所示的实验探究。下列推测错误的是 ( )
A.a试管中的现象说明钠的燃烧产物中可能含有Fe3O4
B.b试管的溶液为无色,推测滤液中含有Fe2+
C.由上述实验现象可得Na2O2与硫酸的反应方程式为Na2O2+2H+2Na++H2O2
D.滤渣中黑色物质产生的原因可能是4Na+3CO22Na2CO3+C
9.[2025·海南海口诊断] 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)。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CO2反应的实验步骤及现象如表所示:
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,取适量滤液于两支试管中,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 (填字母)。
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CO2反应的化学方程式为 。
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