1、钠及其化合物一、选择题(本题包括7小题,每题4分,共28分)1.高考组合题下列说法中正确的是()A.2015山东理综,7A金属钠着火时使用泡沫灭火器灭火B.2015山东理综,7B用试管加热碳酸氢钠固体时使试管口竖直向上C.2015天津理综,2C灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有Na+,无K+D.2017浙江4月选考,10A实验室应将钠保存在煤油中【解析】选D。金属钠着火生成的过氧化钠与CO2、H2O均反应放出氧气,反应放热会加剧钠的燃烧,且钠本身也会在二氧化碳中燃烧,所以不能用泡沫灭火器灭火,应该用沙土灭火,A项错误;碳酸氢钠分解生成水,试管口应略向下倾斜,B项错误;火焰呈黄色,证明原粉
2、末中有Na+,因为黄光可遮住紫光,所以不能证明无K+,K+的焰色需透过蓝色的钴玻璃滤去黄光后观察,C项错误;实验室中,钠应该置于煤油中密封保存,D项正确。2.下列判断正确的是 ()A.可用水来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2B.可用CO2来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2C.可利用在空气中加热的方法除去Na2O中的Na2O2D.将足量的Na2O2、Na2O分别加到含酚酞的水溶液中,最终溶液均为红色【解析】选A。CO2、H2O与Na2O2、Na2O均能反应,但与Na2O2反应时均能产生氧气,因氧气是无色无味的气体,且CO2也是气体,故CO2与Na2O2的反应无明显现象产生,水与Na2
3、O2反应则会产生气泡而有明显的现象,A正确,B错误;在空气中加热Na2O2与Na2O的混合物,后者会转化为前者,C错误;将两种氧化物加到酚酞溶液中后,均先与溶液中的水反应生成碱而使溶液变为红色,但因Na2O2具有漂白性,最终会将变成红色的溶液漂白,D错误。3.为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境,一般在飞船内安装盛有Na2O2或K2O2颗粒的装置,它的用途是产生氧气。下列关于Na2O2的叙述正确的是 ()A.Na2O2是一种白色固体B.Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时,需要的水和CO2的质量相等C.Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时,转移电子的物质的
4、量相等D.Na2O2具有强还原性【解析】选C。Na2O2的颜色为淡黄色,A错误;生成相同量的O2时消耗的水和二氧化碳的物质的量相同,但质量不同,B错误;由得失电子守恒知两者转移电子的物质的量相同,C正确;Na2O2具有强氧化性,D错误。4.利用焰色反应,人们在烟花中有意识地加入特定金属元素,使焰火更加绚丽多彩。下列说法中正确的是()A.非金属单质燃烧时火焰均为无色B.NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同C.焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察D.只有金属单质灼烧时火焰才有颜色【解析】选B。氢气在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰,A错误;NaCl与Na2CO3灼烧时均表现为钠元素的焰色,均为黄色,B正确;
5、只有钾元素的焰色反应需要透过蓝色钴玻璃观察,以避免钠元素的干扰,C错误;焰色反应是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特征颜色的反应,很多非金属单质燃烧时火焰也会有颜色,D错误。5.如表所示,对陈述、的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是()选项陈述陈述判断A碳酸钠溶液可用于治疗胃病Na2CO3可与盐酸反应对,对,有B向滴有酚酞的水溶液中加入Na2O2变红Na2O2与水反应生成氢氧化钠对,错,无C金属钠具有强还原性高压钠灯发出透雾性强的黄光对,对,有D过氧化钠可为航天员供氧Na2O2能与CO2和H2O反应生成O2对,对,有【解析】选D。A项,陈述错误,Na2CO3溶液碱
6、性较强,不能用于治疗胃病;B项,向滴有酚酞的水溶液中加入Na2O2,应先变红色后褪色;C项,二者之间没有因果关系;D项,Na2O2能与CO2和H2O反应生成O2,可为航天员供氧。6.(双选)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】选A、B。Na2O2与H2O、CO2反应时,都是Na2O2自身发生歧化反应,A项错误;石英的主要成分是SiO2,而Na2O2能与
7、SiO2反应生成Na2SiO3,故熔融过氧化钠时不可使用石英坩埚,B项错误;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S, C、D项均正确。7.Na2O、Na2O2、NaOH、Na2CO3四种物质共有的特点是()都含有共价键溶于水后其溶液都显碱性都属于氧化物都是离子化合物A.B.C.D.【解析】选B。Na2O、Na2O2、NaOH、Na2CO3都含有离子键,都属于离子化合物,且除了Na2O,其他三种化合物都含有共价键,所以错误,正确;溶于水后,Na2O、Na2O2都与水反应
8、生成NaOH,Na2CO3可水解,溶液都显碱性,正确;这四种化合物中NaOH、Na2CO3不属于氧化物,错误。二、非选择题(本题包括2小题,共22分)8.(10分)如图所示,下列各项变化的未知物焰色反应均呈黄色,E为淡黄色粉末。回答下列问题。(1)写出AB的化学方程式_。(2)写出CD的离子方程式_。(3)在BC的变化中,所得C的溶液往往不纯,其中的杂质(不包括水)可能是_,主要原因是_;还可能是_,主要原因是_。【解析】由于物质的焰色反应均呈黄色,从而确定各物质中均含有钠元素。又由于E为淡黄色粉末从而确定E为Na2O2。然后根据框图关系,可知A为Na,B为NaOH,C为Na2CO3,D为Na
9、Cl,F为NaHCO3。答案:(1)2Na+2H2O2NaOH+H2(2)C+2H+CO2+H2O(3)NaOH通入CO2的量不足NaHCO3通入的CO2过量9.(12分)(2019三明模拟)Na2O2可用作漂白剂和呼吸面具中的供氧剂。(1)某学习小组发现:在盛有Na2O2的试管中加入足量水,固体完全溶解,并立即产生大量气泡,当气泡消失后,向其中滴入12滴酚酞试液,溶液变红;将试管轻轻振荡,红色很快褪去;此时再向试管中加入少量MnO2粉末,又有气泡产生。使酚酞试液变红是因为_,红色褪去的原因可能是_ _。加入MnO2反应的化学方程式为_。(2)Na2O2有强氧化性,H2具有还原性,有同学猜想N
10、a2O2与H2能反应。为了验证此猜想,该小组同学进行如下实验,实验步骤和现象如下。步骤1:按上图组装仪器(图中夹持仪器省略),检查气密性,装入药品。步骤2:打开K1、K2,产生的氢气流经装有Na2O2的硬质玻璃管,一段时间后,没有任何现象。步骤3:检验H2的纯度后,开始加热,观察到硬质玻璃管内Na2O2开始熔化,淡黄色的粉末变成了白色固体,干燥管内硫酸铜未变蓝色。步骤4:反应后撤去酒精灯,待硬质玻璃管冷却后关闭K1。添加稀盐酸的仪器名称是_;B装置的作用是_。必须检验氢气纯度的原因是_。设置装置D的目的是_。你得到的结论是_(若能反应请用化学方程式表示)。【解析】(1)酚酞试液变红说明Na2O
11、2与水反应生成了碱,后溶液褪色,且此时再向试管中加入少量MnO2粉末,又有气泡产生,说明Na2O2与水反应生成了H2O2,H2O2具有漂白作用。(2)稀盐酸与锌反应生成的氢气中会混有水蒸气、氯化氢,水和氯化氢与过氧化钠都能反应,故必须除去。氢气中若混有空气在加热时会发生爆炸,故步骤3中开始加热之前应先验纯,防止空气与氢气混合加热爆炸。白色的硫酸铜粉末遇水会变蓝,故可用来检验有无水生成。由于干燥管内硫酸铜未变蓝色,故过氧化钠与氢气反应无水生成,淡黄色的粉末变成了白色固体,白色固体应为NaOH,据此可以写出反应的化学方程式。答案:(1)反应生成了碱(NaOH)反应生成的H2O2具有漂白作用2H2O
12、22H2O+O2(2)长颈漏斗吸收氢气中的杂质气体(水蒸气、氯化氢等)防止空气与氢气混合加热爆炸检验有无水生成Na2O2+H22NaOH一、选择题(本题包括3小题,每题6分,共18分)1.(2020衡水模拟)某化学兴趣小组的同学,在学习了钠的性质后,用小刀切割了一小块钠,然后放入盛有空气的集气瓶中,充分燃烧后发现瓶壁上有黑色固体附着,下面是该兴趣小组的几点推测,你认为不合理的是 ()A.黑色固体是碳B.钠在燃烧时只发生了一个反应C.钠在金属活动性顺序中排在镁前面,所以钠能与二氧化碳反应(已知:2Mg+CO22MgO+C)D.钠保存在煤油中,可能滤纸没有完全吸干煤油,煤油不完全燃烧产生碳【解析】
13、选B。钠及其化合物没有黑色的,所以黑色物质所含元素只能来自煤油或空气,所以只有选项B不合理。2.高考组合题下列说法中不正确的有()A.2017天津理综,1A用石灰、碳酸钠等碱性物质处理废水中的酸B.2017浙江4月选考,13B金属钠和水反应的离子方程式:2Na+2H2O2Na+ 2OH-+H2C.2015北京理综,7D热稳定性:Na2CO3NaHCO3,不能用元素周期律解释D.2017北京理综,8A二氧化碳使Na2O2固体变白,其中二氧化碳被还原【解析】选D。 石灰、碳酸钠都呈碱性,能与酸反应,A正确;B项离子方程式书写正确;Na2CO3与NaHCO3的热稳定性大小与元素周期律无关,C正确;二
14、氧化碳与Na2O2反应,氧化剂和还原剂都是Na2O2,二氧化碳既不作氧化剂也不作还原剂,D项错误。3.某溶液含有N、HC、S、C、S五种阴离子。向其中加入少量的Na2O2固体后,溶液中的离子浓度基本保持不变的是(忽略溶液体积变化)()A.B.C.D.【解析】选A。过氧化钠具有强氧化性,能将S氧化为S;所得溶液为碱性溶液,HC将转化为C,只有N的浓度基本不变。二、非选择题(本题包括2小题,共32分)4.(16分)(2020深圳模拟)室温下,某同学进行CO2与Na2O2 反应的探究实验,回答下列问题。(1)用如图装置制备纯净的CO2丙装置的名称是_,乙、丙装置中盛装的试剂分别是_、_。若CO2 中
15、混有HCl,则HCl 与Na2O2 反应的化学方程式为_。(2)按照下面的装置图进行实验(夹持装置略)。先组装仪器,然后_,再用注射器1 抽取100 mL 纯净的CO2,将其连接在K1 处,注射器2 的活塞推到底后连接在K2 处,具支U 形管中装入足量的Na2O2 粉末与玻璃珠。打开止水夹K1、K2,向右推动注射器1 的活塞,可观察到的现象是_。实验过程中,需缓慢推入CO2,其目的是_,为达到相同目的,还可进行的操作是_。(3)实验结束后,当注射器1 的活塞推到底时,测得注射器2 中气体体积为65 mL,则CO2的转化率是_。【解析】(1)丙装置的名称是球形干燥管,乙中装的是饱和NaHCO3溶
16、液,除去二氧化碳中的HCl,丙装置中盛装的是CaCl2或P2O5 ,干燥二氧化碳气体。若CO2中混有HCl,则HCl与Na2O2 反应的化学方程式为2Na2O2+4HCl 4NaCl+2H2O+O2 。(2)先组装仪器,然后检查装置的气密性,再用注射器1 抽取100 mL 纯净的CO2,将其连接在K1处,注射器2 的活塞推到底后连接在K2处,具支U 形管中装入足量的Na2O2 粉末与玻璃珠。二氧化碳与过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,则U形管中的过氧化钠淡黄色粉末逐渐变浅,生成的氧气进入注射器2中,所以注射器2的活塞向右移动。实验过程中,需缓慢推入CO2,其目的是使反应进行得更充分,为达到相同目的
17、,还可进行的操作是多次往返推动注射器1和2的活塞。(3)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2, V(减小) 2 1 1 70 mL 35 mLCO2的转化率是(70 mL /100 mL)100%= 70%。答案:(1)球形干燥管饱和NaHCO3溶液CaCl2或P2O52Na2O2+4HCl4NaCl+2H2O+O2(2)检查装置气密性U形管中的淡黄色粉末逐渐变浅,注射器2的活塞向右移动使反应进行得更充分多次往返推动注射器1和2的活塞(3)70%5.(16分)(2020榆林模拟)化学兴趣小组同学想用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2(N2不与金属钠反应),可利用的装置如下。回答下列问题:(1)装置中盛放的药品是_,若没有该装置可能导致生成的Na2O2中含有碳酸钠,其反应方程式为_。(2)若规定气体的气流方向从左到右,各仪器接口的标号字母(a、b)顺序:空气进入h,_接_,_接_,_接_, d。(3)装置的作用是_。【解析】(1)装置是利用NaOH溶液除去空气中的CO2,若没有该装置,空气中的CO2和Na2O2反应会生成Na2CO3。(2)组合实验装置时各仪器的正确连接顺序为、。(3)利用装置中的碱石灰防止空气中的水分和二氧化碳进入装置。答案:(1)NaOH溶液2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2(2)gfeabc(3)防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置
