1、十五 钠的重要化合物(Na2O、Na2O2)(40 分钟 70 分)一、选择题(本题包括 10 小题，每小题 4 分，共 40 分)1Na2O 和 Na2O2 在下列哪一点性质上是相似的()A.颜色 B水溶液的酸碱性C氧化性 D漂白性【解析】选 B。Na2O 为白色固体，溶于水生成氢氧化钠显碱性，无氧化性和漂白性。Na2O2 为淡黄色固体，溶于水生成氢氧化钠显碱性，具有很强的氧化性和漂白性。2(2020武汉高一检测)有某无色溶液，加入 Na2O2 时有无色无味气体放出，并有白色沉淀生成，该无色溶液中含有的物质可能是()ACuSO4BMgCl2CBaCl2DFe2(SO4)3【解析】选 B。溶液
2、中 CuSO4 和 Fe2(SO4)3 有 颜色，故 A、D 两项错误；2Na2O22H2O=4NaOHO2 ，NaOH 与 MgCl2 反应产生白色沉淀，与 BaCl2 溶液不反应，故 B 项正确，C 项错误。3下列有关 Na2O2 的说法不正确的是()A向包有 Na2O2 粉末的脱脂棉上滴加几滴水，脱脂棉剧烈燃烧起来，说明 Na2O2 与H2O 反应放热且有氧气生成BNa2O2 与 CO2 反应时有单质 O2 生成，该反应属于置换反应CNa2O2 在空气中久置变白，涉及的氧化还原反应中，Na2O2 既是氧化剂，又是还原剂DNa2O2 粉末加入 Ca(HCO3)2 溶液中，会产生气体和浑浊【
3、解析】选 B。A 项，燃烧的条件是达到着火点和具有助燃物质；B 项，反应物中没有单质参加反应，不符合置换反应的定义；C 项，Na2O2 与 CO2、H2O 的反应都是Na2O2 自身的氧化还原反应；D 项，Na2O2 先和水反应生成 O2 和 NaOH，NaOH 再与Ca(HCO3)2 反应产生沉淀 CaCO3。4(2020长春高一检测)下列各组中的两种物质相互作用时，反应条件(温度、反应物用量比)改变，不会引起产物的种类改变的是()ANa 和 O2BNaOH 和 CO2CNa2O2 和 CO2DC 和 O2【解析】选 C。Na 和 O2 反应在常温下产物是 Na2O，在加热时产物是 Na2O
4、2，产物与条件有关；NaOH 和 CO2 反应，CO2 过量时产物是 NaHCO3，CO2 少量时产物是Na2CO3，产物与用量有关；Na2O2 和 CO2 的产物和温度、用量无关；C 和 O2 反应，C 过量时产物是 CO，C 少量时产物是 CO2，产物与用量有关。5向含有 HCO3、CO23、NO3、Na的溶液中加入一定量 Na2O2 后，下列离子的浓度减小的是()AHCO3 BCO23 CNO3 DNa【解析】选 A。由于 2Na2O22H2O=4NaOHO2，HCO3可与 OH发生反应HCO3OH=CO23H2O，因此 HCO3的浓度减小。6(2020滨州高一检测)某实验小组通过如图所
5、示实验，探究 Na2O2 与水的反应：下列说法中正确的是()A中的大量气泡的主要成分是氢气B中溶液变红，说明有酸性物质生成C中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的D中 MnO2 的主要作用是降低了水中氧气的溶解度【解析】选 C。中大量气泡的主要成分是氧气，A 项错误；中溶液变红，说明有碱性物质生成，B 项错误；中红色褪去，应该是由溶液中的强氧化性物质造成的，C 项正确；中加入 MnO2 产生较多气泡，说明溶液中存在 H2O2，MnO2 的主要作用是作催化剂，D 项错误。7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 与铝粉反应，产物中有
6、 NaAlO2 生成B1 mol 过氧化钠中阴离子数目为 NAC过氧化钠与木炭、铝粉反应时，过氧化钠既是氧化剂又是还原剂D过氧化钠与木炭反应，若氧化剂与还原剂物质的量之比为 11，则氧化产物为CO【解析】选 C。Na2O2 与 Al 反应的化学方程式为 3Na2O22Al=2NaAlO22Na2O，A 项正确；1 mol Na2O2 中含有的阴离子(O22)数目为 NA，B 项正确；Na2O2 与 Al、C反应时，Na2O2 只作氧化剂，C 项错误；Na2O2 与木炭反应时，根据电子得失守恒可知木炭被氧化为 CO，D 项正确。8过氧化钾与水的反应类似于过氧化钠与水的反应，其化学方程式为 2K2
7、O22H2O=4KOHO2，当 0.5 mol K182O2 与足量 H2O 完全反应后，下表对生成物 O2的叙述中错误的是()选项K182O2 的质量O2 的叙述A57 gO2 的质量为 9 gB57 g生成标准状况下 O2 的体积为 5.6 LC114 gO2 的摩尔质量是 32 gmol1D57 g生成 0.25 mol O2【解析】选 C。反应的化学方程式为 2K182O22H2O=2KOH2K18OH 18O2，故生成的氧气的摩尔质量是 36 gmol1，标准状况下生成的氧气的体积为 5.6 L，其质量为 9 g，物质的量为 0.25 mol，故 C 错误，A、B、D 正确。9饭后甜
8、点是一种饮食时尚，甜点加工过程中碳酸氢钠受热分解，产生气体从而使制品膨松、柔和。现将 Na2O2 与过量 NaHCO3 混合固体在密闭容器中充分加热反应后(已知：2NaHCO3=Na2CO3CO2H2O)，排出气体后最终剩余固体是()A.NaOH 和 Na2O2BNaOH 和 Na2CO3CNa2CO3DNa2O2【解析】选 C。加热时碳酸氢钠分解生成二氧化碳和水，二氧化碳和水与过氧化钠反应，当碳酸氢钠过量时，生成二氧化碳、水均过量，则反应后生成的固体中不可能存在过氧化钠，过氧化钠先与二氧化碳反应，则最终产物为碳酸钠。10取一定质量的某物质在 a g 氧气中完全燃烧，将其产物跟足量的过氧化钠固
9、体完全反应，反应后容器内有 b g 氧气，测得 ba，下列物质中满足上述结果的是()AHCOOH BHCHOCCH4DC6H12O6【解析】选 A。有机物在 O2 中充分燃烧后生成 CO2、H2O，产物通过足量的 Na2O2，发生反应 2CO22Na2O2=2Na2CO3O2，2H2O2Na2O2=4NaOHO2，对生成物变式：Na2CO3Na2O2CO，2NaOHNa2O2H2，可知过氧化钠增加的质量与 CO2同物质的量的 CO 质量与 H2O 同物质的量的 H2 质量，质量增加部分物质的组成可以表示为 nCOmH2，即化学式可表示为 nCOmH2 的物质完全燃烧后能被过氧化钠完全吸收，而题
10、述有机物反应后容器内氧气质量大于原氧气质量，故有机物的化学式符合 nCOmH2xO2 形式。HCOOH 可以改写为 COH212 O2 形式，故 A 符合；HCHO 可以改写为 COH2，故 B 不符合；CH4 中没有氧元素，反应后氧气质量小于原氧气质量，故 C 不符合；C6H12O6 可以改写为 6CO6H2 形式，反应后氧气质量等于原氧气质量，故 D 不符合。二、非选择题(本题包括 2 小题，共 30 分)11(12 分)干燥管 A 中为块状白色固体，B 中为淡黄色粉末，C 中为白色固体，并将 A、B、C 按如图所示连接，当打开活塞()()时，D 中蜡烛火焰明亮；打开活塞()()时，D 中
11、蜡烛火焰熄灭；关闭活塞()时，A 中反应自行停止。试根据上述实验事实，回答以下各问题：(1)A 中发生的化学反应是_。(2)在装置 B 中的淡黄色粉末是_。(3)在干燥管 C 中的白色固体应为_。【解析】此题以蜡烛火焰的明亮和熄灭为突破口。明亮一定是通入了 O2，而熄灭一般是 CO2。由此可确定 B 中是 Na2O2(淡黄色粉末)和 CO2 的反应；从而可知 A 是产生CO2 的简易启普发生器，C 中是一个不与 CO2 反应的白色固体，即是中性或酸性的固体干燥剂。答案：(1)CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O(2)Na2O2(3)CaCl2 或 P2O512(18 分)(2020武汉高
12、一检测)如图是 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 K1、K2、K4 止水夹，关闭 K3 止水夹，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。(1)U 形管内的玻璃珠的作用_。(2)U 形管内的现象为_。(3)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，原因是_。(4)验证反应产物之一为氧气的操作为_。【解析】(1)玻璃珠可防止过氧化钠粉末被吹，还可起到增大 Na2O2 与 CO2 接触面积
13、，使之完全反应的作用。(2)在 U 形管中 Na2O2 与 CO2 反应生成 Na2CO3 和 O2，故 U 形管内淡黄色粉末渐渐变白。(3)由 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 可知，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 没反应外，还可能是反应放热，气体受热膨胀。(4)可利用 O2 支持燃烧，能使带火星的木条复燃的性质证明。答案：(1)可防止过氧化钠粉末被吹和增大过氧化钠和二氧化碳的接触面积(2)淡黄色粉末渐渐变白(3)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
14、外，还可能是反应放热，气体受热膨胀(4)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(20 分钟 30 分)一、选择题(本题包括 2 小题，每小题 5 分，共 10 分)13(2020泉州高一检测)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()A54.5%B40%C36%D33.3%【解析】选 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
15、中 CO、H2 的质量一共是 7.5 g，则 O2 的质量是 16.5 g7.5 g9.0 g，所以原混合气体中 O2 的质量分数是 9.0 g16.5 g 100%54.5%。【加固训练】200 时，11.6 g CO2 和水蒸气的混合气体与足量的 Na2O2 充分反应后固体质量增加了 3.6 g(如图所示)，其原混合物中 CO2 和 H2O 的质量之比是()A.1118 B223 C19 D219【解析】选 A。向足量的固体 Na2O2 中通入 11.6 g CO2 和 H2O，固体只增加 3.6 g，令混合物中 CO2 和水蒸气的质量分别为 m(CO2)、m(H2O)，则：2Na2O22
16、CO2=2Na2CO3O2 质量增加88 g 56 gm(CO2)711 m(CO2)2Na2O22H2O=4NaOHO2质量增加 36 g 4 gm(H2O)19 m(H2O)所以 m(CO2)m(H2O)11.6 g、711 m(CO2)19 m(H2O)3.6 g；解得 m(CO2)4.4 g，m(H2O)7.2 g，故原混合物中 CO2 和 H2O 的质量之比为 4.4 g7.2 g1118。14(2021梅州高一检测)过氧化钠可作呼吸面具中的供氧剂，实验室可用如图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中所盛试剂为饱和小苏打溶液C的作
17、用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入硬质玻璃管D实验时需先让 X 装置反应一会儿，再点燃装置 Z 处的酒精灯【解析】选 B。装置 X 可以利用液体和固体或液体反应制取气体，氢气可以用稀硫酸和锌粒制取，二氧化碳可以利用稀盐酸和石灰石制取，所以装置 X 还可以制取 H2、CO2 等气体，A 正确；中液体应是用来干燥氧气的，所以为浓硫酸，B 错误；装置中应盛放碱石灰，防止空气中的水和二氧化碳进入硬质玻璃管，导致过氧化钠变质，C 正确；实验时需先让 X 装置反应一会儿，排尽装置内的空气，再点燃装置 Z 处的酒精灯，D 正确。二、非选择题(本题包括 1 小题，共 20 分)15为测定某含有杂质 Na2O
18、 的 Na2O2 样品的纯度，3 个小组分别设计如下方案。首先准确称量样品 m g，然后，按照以下方案进行实验，请你完成相关内容：方案一：将样品与水充分反应，使产生的 O2 通过灼热的铜粉，测得反应后生成氧化铜的质量为 n g，通过计算求出试样中 Na2O2 的含量。Na2O2 跟水反应的离子方程式是_；根据所给数据计算出的试样中 Na2O2 含量的代数式为_。方案二：将样品与二氧化碳反应，通过测定反应产生氧气的体积(体积可转化成质量)，计算出样品中 Na2O2 的含量。(1)上图是完成该实验可能用到的实验装置，根据此实验方案，实验所使用仪器的连接次序是_。(填写仪器编号)(2)装置的作用分别
19、是_，_。【解析】方案一根据：2CuO2=2CuO 及 2Na2O22H2O=4NaOHO2得关系式：Na2O2 CuO78 g 80 gm(Na2O2)n g解得 m(Na2O2)78n80 g，则样品中 Na2O2 的含量78 n80 m 100%或39 n40 m 100%方案二(1)测定某含有杂质 Na2O 的 Na2O2 样品的纯度，方法是利用装置制备二氧化碳气体，把生成的二氧化碳气体通过装置与过氧化钠充分反应，生成的气体通过装置盛碱石灰的干燥管，除去二氧化碳和水蒸气，用装置排水法测量氧气的体积，根据氧气的体积便可知样品中过氧化钠的质量，综上所述，装置的连接顺序是。(2)应用排水法测定氧气的体积。氧气中混有二氧化碳气体，为准确测量生成的氧气的体积，应用碱石灰吸收二氧化碳。答案：方案一：2Na2O22H2O=4Na4OHO239 n40 m 100%或78 n80 m 100%方案二(1)(2)排水法收集 O2 除去 O2 中混有的 CO2 气体(或 CO2 与 HCl)
