高中人教版 (2019)第一节 钠及其化合物精品学案设计

第一节　钠及其化合物(配套练习)

第2课时　氧化钠和过氧化钠

专项练习：

1．“神舟”号载人航天器中，宇航员所在的返回舱都是密封的，宇航员吸入氧气，呼出二氧化碳，如果二氧化碳浓度过大，会使宇航员困乏，呼吸频率加快，严重的会窒息，为使二氧化碳浓度降低而保持舱内氧气的适当比例，可以在返回舱内放入（      ）

A．过氧化钠 B．碳酸钠 C．氢氧化钠 D．氧气瓶

【答案】A

【解析】氢氧化钠和碳酸钠不能和二氧化碳反应生成氧气，高压氧气瓶不能使二氧化碳浓度较低，而过氧化钠可与二氧化碳反应生成碳酸钠氧气，产生氧气的同时能消除呼吸过程中产生的二氧化碳，可降低二氧化碳浓度，一举两得，故A正确。

2．对于反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，下列说法中正确的是    (　　)。

A．Na2O2是氧化剂，H2O是还原剂

B．Na2O2既是氧化剂，又是还原剂

C．该反应中电子转移的数目为4e－

D．氧气是还原产物

【答案】B

【解析】  A.反应过程中过氧化钠中氧元素的化合价由-1价变为-2价和0价，所以Na2O2既是氧化剂，又是还原剂，故A错误；B.根据A选项分析可知，B正确；C.反应过程中过氧化钠中氧元素的化合价由-1价升高到0价，反应生成1个氧气分子，转移2个电子，所以该反应中电子转移的数目为2e－，故C错误；D.反应中氧化产物为氧气，还原产物为NaOH，故D错误；

3．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(　　)

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

【答案】B

【解析】  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。

4．过氧化钠与足量的NaHCO3混合后，在密闭容器中充分加热，排除气体物质后冷却，残留的是(    )

A．Na2CO3和Na2O2 B．只有Na2CO3

C．Na2CO3和NaOH D．Na2O和NaHCO3

【答案】B

【解析】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，过氧化钠先与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠再与二氧化碳反应，则最终产物为碳酸钠，故选：B。

5．下列叙述中不正确的是

A．Na2O2是淡黄色固体, Na2O 是白色固体, 二者都能与水反应生成 NaOH

B．Na和O2在加热时反应生成 Na2O2，在常温下反应生成 Na2O

C．Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3，Na2O2与CO2发生置换反应生成 O2

D．2 g H2充分燃烧后产物被Na2O2完全吸收，Na2O2固体增重2g

【答案】C

【解析】  A．Na2O2是淡黄色固体，与水反应生成氢氧化钠和氧气，Na2O 是白色固体，与水反应生成 NaOH，故A正确；B．Na和O2在加热时反应生成 Na2O2，在常温下反应生成 Na2O，故B正确；C．Na2O2与CO2反应生成 O2的反应不属于置换反应，故C错误；D．2 g H2充分燃烧生成18g水，18g水被Na2O2完全吸收放出氧气，Na2O2固体增重2g，故D正确；

6．将2.8 g CO和0.2 g H2在足量的氧气中充分燃烧，使生成的CO2和水蒸气通过过量的过氧化钠，完全反应后固体的质量变化量是（      ）

A．增加了3.0 g B．减少了3.0 g C．增加了2.6 g D．减少了2.6 g

【答案】A

【解析】  H2燃烧生成水，水再与过氧化钠反应，反应方程式为2H2＋O22H2O、2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，可认为总反应方程式为H2＋Na2O2=2NaOH，固体增加的质量即为H2的质量；CO燃烧生成CO2，CO2再与过氧化钠反应，反应方程式为2CO＋O22CO2、2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2，可认为总反应方程式为CO＋Na2O2=Na2CO3，固体增加的质量即为CO的质量。综上分析可知，最终固体增加的质量为H2、CO的质量和，即为2.8 g＋0.2 g＝3.0g。

7．往甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入4g的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠，然后各加入100 mL水，搅拌，使固体完全溶解，则甲、乙、丙、丁溶液中溶质的质量分数大小顺序是(　　)

A．甲＜乙＜丙＜丁   B．丁＜甲＜乙＝丙

C．甲＝丁＜乙＝丙   D．丁＜甲＜乙＜丙

【答案】B

【解析】  (1)甲、丁相比：

甲：Na→NaOH　　消耗H2O，溶剂减少

丁：NaOH无反应　　溶剂不变

故NaOH的质量分数：甲>丁。

(2)乙、丙相比：

生成NaOH相等消耗H2O相等

溶剂相等故乙、丙溶液完全等同。

(3)乙、丙与甲相比

甲：Na　　乙：Na2O　　丙：Na2O2

当它们物质的量相等时，甲(Na)所得NaOH是乙、丙(Na2O、Na2O2)所得NaOH物质的量的，它们所消耗的水相等，故溶剂相等，因此甲的质量分数比乙、丙小。

8．下列判断正确的是(　　)

A．可用水来检验Na2O粉末中是否含有Na2O2

B．可用CO2来检验Na2O粉末中是否含有Na2O2

C．可利用在纯氧中加热的方法除去Na2O中的Na2O2

D．将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞溶液中，最终溶液均为红色

【答案】A

【解析】 　CO2、H2O与Na2O2、Na2O均能反应，但与Na2O2反应时能产生气体，因O2和CO2都是无色无味气体，故CO2和Na2O2的反应无明显的现象产生，水与Na2O2反应产生气泡，A项正确，B项错误；在纯氧中加热Na2O和Na2O2的混合物，Na2O会转化为Na2O2，C项错误；将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞溶液中，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，最后又会将变成红色的溶液漂白，D项错误。

9．在酸性高锰酸钾溶液中加入适量Na2O2粉末，溶液褪色，并产生无色气体，Na2O2表现出____________性，氧化产物是____________。

【答案】　(1)①Na2O2＋3H2S===S↓＋2NaHS＋2H2O

②先变红后褪色，同时产生气泡

(2)还原　O2

10．某溶液中含有HCO、SO、CO、CH3COO－4种阴离子。向其中加入足量的Na2O2固体后，溶液中离子浓度基本保持不变的是________，增大的是________。

【答案】　CH3COO－　CO

【解析】   Na2O2与水反应生成NaOH，HCO＋OH－===CO＋H2O，HCO浓度减小，CO浓度增大；SO具有还原性，会被Na2O2氧化，浓度减小；CH3COO－浓度几乎不变。

11．在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验仪器，用下图中的实验装置进行实验，证明过氧化钠可作供氧剂。

(1)A是制取CO2的装置，写出A中发生反应的离子方程式：_________________________。

(2)填写表中空格：

(3)写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式：_____________________________________。

(4)用__________检验F中收集到的气体，现象是_____________________________________。

【答案】A

(1)CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑

(2)除去CO2气体中混入的HCl　过氧化钠　与CO2和水反应产生O2　吸收未反应的CO2气体　(3)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　(4)带火星的木条　木条复燃

【解析】  (1)A装置中制备CO2，无加热设备，所以应用分液漏斗盛装稀盐酸与锥形瓶中的石灰石反应制备CO2气体，离子方程式为：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑。(2)CO2气体通过饱和碳酸氢钠溶液，除去盐酸挥发出的HCl气体，C装置中盛装过氧化钠固体，与二氧化碳和水反应生成氧气，再将混合气体通入氢氧化钠溶液中，以除去氧气中未反应的二氧化碳，最后用排水法收集氧气。(4)F利用排水法收集氧气，检验氧气可使用带火星的木条，若木条复燃则证明该气体为氧气。

12．为了制取纯净干燥的气体A，可用如图所示装置，生成A的速度可通过滴入液体B的速度控制，已知A是一种无色、无味、不能使酸碱指示剂变色、也不会在空气中燃烧的气体，但能使带火星的木条复燃。

(1)A是________。

(2)若C是一种淡黄色固体，则烧瓶中发生反应的化学方程式是_______________________。

(3)若C是一种黑色粉末，则B物质是________，C物质的作用是__________________。

(4)洗气瓶(广口瓶)中装的试剂D是________，其作用是_______。所制得的气体用________法收集。

【答案】O2    2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑    H2O2    催化剂    浓硫酸    除去O2中的水蒸气　    向上排空气   

【解析】（1）A是一种无色、无味、不能使酸碱指示剂变色、不会在空气中燃烧的气体，但能使带火星的木条复燃，应为氧气，

故答案为O2。

（2）若C是一种淡黄色固体，能够制取氧气，则C为过氧化钠，过氧化钠和水反应方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；

故答案为；2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。

（3）若C是一种黑色粉末，能够制取氧气，则C为二氧化锰，B为双氧水，二氧化锰起催化剂的作用；

故答案为H2O2；催化作用。

（4）D中导管长进短出，应该盛装浓硫酸，起干燥作用，除去氧气中混有的少量水蒸气，氧气的密度空气大，应用向上排空气法收集，

13．(1)Na2O2__________（填“是”或“否”）属于碱性氧化物，Na2O2是______色固体粉末。向包有Na2O2固体的棉花上滴几滴水，棉花很快燃烧起来，原因是该反应有氧气生成且该反应为__________（填”吸热”或者“放热”）反应；

(2)Na2O2作为在潜水艇和消防员呼吸面具中的供氧剂，写出其中一个反应的化学方程式_________，某潜水艇中有50人，若每人每小时消耗O2在64g，假设所需要的O2全由Na2O2所提供，则每小时所需Na2O2的质量为________Kg。

(3)制备Fe(OH)3胶体：用洁净的烧杯取一定量蒸馏水，用酒精灯加热至沸腾，向烧杯中加入几滴饱和FeCl3溶液继续加热至液体呈透明的红褐色。

①写出制备Fe(OH)3胶体反应的离子方程式______________________________

②验证制得的分散系是胶体的方法为_________________________________

【答案】（1）否    白    放热 

（2）  2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2    0.312  

（3）  Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+    胶体具有丁达尔效应，可用于鉴别胶体和其它分散系，是胶体的特征性质   

【解析】(1)过氧化钠能和酸反应生成盐和水，还生成氧气，不属于碱性氧化物；

Na2O2是白色固体粉末；向包有Na2O2固体的棉花上滴几滴水，棉花很快燃烧起来，原因是该反应有氧气生成且该反应为放热反应；

(2)Na2O2作为在潜水艇和消防员呼吸面具中的供氧剂，反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；

反应的相关方程式为2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2，若每人每小时消耗O264g，每小时所需Na2O2的质量0.312Kg；

（3）①把氯化铁溶液滴入沸水中，继续加热煮沸得到Fe(OH)3胶体，反应的离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+；

②胶体具有丁达尔效应，可用于鉴别胶体和其它分散系，是胶体的特征性质。