高中化学必修一 专题2.1.1 钠及其氧化物解析版）

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  钠及其氧化物

一、选择题

1．下面关于金属钠的描述正确的是

A．钠的化学性质很活泼，在自然界里不能以游离态存在

B．钠离子具有较强的还原性

C．钠很软，在新材料领域没有用途

D．将一小块钠投入水中时，立即放出氧气

【答案】A

【解析】A. 钠的化学性质很活泼，在自然界里不能以游离态存在，只能以化合态存在，A正确；B. 钠原子最外层只有1个电子，易失去电子，具有较强的还原性，而钠离子最外层为8电子稳定结构，不再具有还原性，B错误；C. 钠有很多用途，例如钠和硫黄构成钠硫电池，C错误；D. 将一小块钠投入水中时，立即放出无色气体，但该气体是氢气，D错误；答案选A。

2．（2020·营口市第二高级中学高一期末）把金属钠投入下列溶液中,既有气体放出,又有白色沉淀生成的是 （　　）

A．盐酸 B．氯化钠溶液 C．氯化铜溶液 D．氯化镁溶液

【答案】D

【解析】钠与盐溶液的反应，首先是与其中的水反应产生H2和NaOH。A．金属钠投入盐酸中直接反应生成氯化钠和氢气，无沉淀生成，选项A错误；B．氢氧化钠和氯化钠溶液不反应，所以没有沉淀生成，选项B错误；C．氢氧化钠和氯化铜反应生Cu(OH)2蓝色沉淀，选项C错误；D、氢氧化钠与MgCl2溶液反应产生Mg(OH)2白色沉淀，选项D正确；故答案选D。

3．（2020·江门市第二中学高一期中）下列反应的离子方程式不正确的是

A．铁与稀盐酸反应：Fe +2H+ =2Fe2+ + H2↑

B．氢氧化钠溶液与盐酸反应：OH- + H+ = H2O

C．钠与硫酸铜溶液反应：2Na + Cu2+ = 2Na+ + Cu

D．氯化钡溶液与稀硫酸反应：Ba2+ + SO = BaSO4↓

【答案】C

【解析】A．铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的离子方程式：Fe+2H+═Fe2++H2↑，故A正确；B．氢氧化钠溶液与盐酸反应生成氯化钠和水，反应的离子方程式为：OH-+H+═H2O，故B正确；C．钠与硫酸铜溶液反应时，钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，不能置换出铜，故C错误；D．氯化钡溶液与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，反应的离子方程式：SO+Ba2+═BaSO4↓，故D正确；故选C。

4．实验室中，下列行为不符合安全要求的是

A．熄灭酒精灯时，用灯帽盖灭

B．金属钠着火时，立即用沙土覆盖

C．实验结束后将废液倒入指定容器中

D．稀释浓硫酸时，将水注入浓硫酸中并不断搅拌

【答案】D

【解析】A.酒精灯内有酒精蒸气，还可能混有空气，用嘴吹灭会把火焰吹入灯内，引起灯内酒精与空气的混合气体爆炸，熄灭酒精灯时，应用灯帽盖灭，故A正确；B.钠化学性质非常活泼，钠燃烧生成过氧化钠，过氧化钠和水、二氧化碳反应生成氧气，促进钠燃烧，为防止钠燃烧，应该用大量沙子隔绝空气来扑灭，故B正确；C.实验室里的药品可能有毒或有腐蚀性，所以实验结束后，废液要倒入指定的容器中，故C正确；D.稀释浓硫酸时，若将水注入浓硫酸中并不断搅拌，会造成液滴飞溅而伤人，应将浓硫酸慢慢倒入水中并不断搅拌，以散热，防止液体飞溅，故D错误；故选D。

5．（2020·陕西省西安一中高一期末）下列各组中的两物质相互反应时，若改变反应条件（温度、反应物用量比），化学反应的本质并不改变的是

A．Na和O2  B．澄清石灰水和CO2    C．Na2O2和CO2   D．木炭（C）和O2

【答案】C

【解析】A、如果加热则生成过氧化钠，不加热生成氧化钠，A不符合。B、如果CO2过量，则生成碳酸氢钙，不过量生成碳酸钙和水，B不符合。C、过氧化钠和二氧化碳反应只能生成碳酸钠和氧气，C符合。D、氧气过量则生成CO2，氧气不足则生成CO，D不符合；所以答案选C。

6．（2020·北京北师大实验中学高一月考改编）下列变化中，不属于氧化还原反应的是（        ）

A．金属钠露置在空气中迅速变暗

B．将锌片投入稀盐酸溶液中有气泡产生

C．露置在空气中的过氧化钠固体变白

D．将碳酸钙粉末投入稀盐酸溶液中有气泡产生

【答案】D

【解析】A．金属钠露置在空气中迅速变暗生成氧化钠是由于Na被氧气氧化，氧气被还原，故A不符合题意；B．将锌片投入稀盐酸溶液中，稀盐酸被还原生成氢气，不符合题意；C．露置在空气中的过氧化钠固体变白是由于和空气的水或二氧化碳发生反应，该过程中过氧化钠既是氧化剂又是还原剂，气体反应物既不被氧化也不被还原，故C不符合题意；D．将碳酸钙粉末投入稀盐酸溶液中生成二氧化碳气体，该反应为非氧化还原反应，符合题意；故答案为D。

7．（2020·浙江省诸暨中学高一期中改编）下列叙述正确的是

A．Na2O与Na2O2中阴、阳离子的个数比均为1:2

B．足量Cl2、O2分别和两份等质量的Na反应，前者得到电子多

C．过氧化钠可以和盐酸反应，所以过氧化钠属于碱性氧化物

D．钠投入水中会熔成小球，并四处游动，说明钠与水反应放热并生成氧气

【答案】A

【解析】A. Na2O中阳离子是Na+、阴离子是O2-， Na2O2中阳离子是Na+、阴离子是O22-，个数比均为1:2，A正确；B. Na与Cl2、O2分别反应时产物中钠的化合价都是+1价，则等质量的Na反应，转移的电子数一样多，B错误；C. 过氧化钠可以和盐酸反应，除了生成氯化钠和水，还生成氧气，所以过氧化钠不属于碱性氧化物，C错误；D. 钠投入水中会熔成小球，并四处游动，只能说明钠与水反应放热并生成气体，不能说明是氧气，D错误。答案选A。

8．（2019·江苏省江都中学高一期中）等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量空气(常温)中充分反应，则 下列说法正确的是

A．第一块钠失去电子多 B．两块钠失去电子一样多

C．第二块钠的反应产物质量大 D．两块钠的反应产物质量一样大

【答案】B

【解析】钠在氧气中加热反应产物为过氧化钠 ，钠在常温下与空气中氧气反应，产物是氧化钠，根据反应产物的区别和联系分析作答。两种产物中钠的化合价变化均为0 +1，等质量的钠失去的电子数相同，故A错误、 B正确；根据元素守恒可知，等质量的钠产生的过氧化钠和氧化钠的物质的量相同，过氧化钠的摩尔质量大于氧化钠的摩尔质量，则产生的过氧化钠的质量大，因此第一块钠的反应产物的质量大，故C、D错误。故选：B。

9．（2020·浙江省效实中学高一期中改编）下列物质中，不能与金属钠反应的是

A．煤油 B．水 C．盐酸 D．氯气

【答案】A

【解析】A.钠不与煤油反应，常用煤油来保存金属钠，故A符合题意；B.钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，故B不符合题意；C.钠和盐酸反应生成氯化钠和氢气，故C不符合题意；D.在点燃条件下，钠与氯气反应生成氯化钠，故D不符合题意；故选A。

10．（2019·甘肃省武威十八中高一期末）下列反应中，水既不做氧化剂又不做还原剂的氧化还原反应是：

A．钠与水反应 B．氧化钠与水反应

C．过氧化钠与水反应 D．二氧化碳与水反应

【答案】C

【解析】A．反应中，Na元素失去电子做还原剂，水中H元素得到电子做氧化剂，A错误；B．反应中，各元素化合价没有发生变化，故该反应不是氧化还原反应，B错误；C．反应中，过氧化钠中的一个O得到电子生成氢氧化钠做氧化剂，另一个O失去电子生成氧气做还原剂，故在反应中水既不做氧化剂又不做还原剂，C正确；D．反应中，各元素化合价没有发生变化，故该反应不是氧化还原反应，D错误；故选D。

11．（2019·甘肃省武威十八中高一期末）为高空或海底作业提供氧气的物质是

A．KClO3 B．KMnO4 C．Na2O2 D．H2O

【答案】C

【解析】氯酸钾、高锰酸钾制备氧气需要加热；操作复杂，电解水生成氧气需要提供电源，操作不方便；过氧化钠与二氧化碳反应2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2，生成碳酸钠和氧气，过氧化钠与水反应2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑，生成氢氧化钠和氧气，制备氧气操作简单且能够利用人呼出的二氧化碳和水蒸气；故选：C。

12．（2020·伊美区第二中学高一月考）将CO2和O2的混合气体7.6g通入Na2O2 ，充分反应后，气体质量变为4.8g，原混合气体中O2的质量是（   ）

A．6.4g B．3.2g C．1.6g D．0.8g

【答案】B

【解析】将CO2和O2的混合气体7.6g通入Na2O2，发生下列反应：，消耗2mol（即88g）二氧化碳，气体质量减少244g- 32g=56g，则参与反应的二氧化碳质量为（7.6g-4.8g）×=4.4g，原混合气体中O2的质量是7.6g-4.4g=3.2g，答案选B。

13．（2019·甘肃省武威十八中高一期末）钠久置于空气中的最终产物是：

A．氧化钠 B．过氧化钠 C．氢氧化钠 D．碳酸钠

【答案】D

【解析】钠久置在空气中的最终产物只碳酸钠，相应过程的化学方程式为：

钠与空气中氧气极易反应，4Na+O2=2Na2O，致使钠表面变暗，氧化钠与空气中的水蒸气反应Na2O+H2O=2NaOH，生成白色固体氢氧化钠，氢氧化钠易潮解表面变成溶液，氢氧化钠是强碱与空气中的酸性气体二氧化碳反应2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O，碳酸钠吸水Na2CO3+10H2O=Na2CO3·10H2O生成白色带结晶水的固体Na2CO3·10H2O，十水碳酸钠易风化Na2CO3·10H2O=Na2CO3+10H2O生成白色粉末碳酸钠。

答案选D。

14．如图所示，在烧杯中加入水和苯(苯的密度为0.88g·cm-3，与水互不相溶，且不与钠反应)各50mL，将一小粒金属钠(密度为0.97g·cm-3)投入烧杯中，观察到的现象为（    ）

A．钠在水层中反应并四处游动

B．钠停留在苯层中不发生反应

C．钠在苯的液面上反应并四处游动

D．钠在苯与水的界面处反应并不断上浮、下沉

【答案】D

【解析】苯不溶于水，密度比水小，在上层，钠不溶于苯，Na的密度比水小、比苯大，在苯和水的界面处，钠和水反应产生气体，使钠上浮，气体脱离后钠又下沉到苯和水的界面处，反复进行，直到Na完全消失。故选D。

15．将等质量的下列物质分别投入等质量的足量水中，所得溶液质量分数最大的是(　　)

A．金属钠               B．氧化钠

C．过氧化钠             D．氢氧化钠

【答案】A

【解析】等质量的钠、氧化钠、过氧化钠(Na2O2)、氢氧化钠加入等质量水中，根据质量守恒，Na反应得到氢氧化钠的质量最大。钠与水反应会有氢气生成，氧化钠、氢氧化钠溶于水没有气体生成，二者所得溶液质量相等，且大于Na与水反应所得溶液质量，故三者中Na与水反应所得溶液质量分数最大；由2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑等物质的量的Na2O、Na2O2 分别加入等质量水中形成溶液质量相等， 所得溶液质量分数相等，而等质量的Na2O、Na2O2分别加入等 质量水中形成的溶液，其中Na2O形成的溶液相当于在等物质的量的Na2O、Na2O2 分别加入等质量水中形成的溶液中再加入Na2O，则氧化钠形成的溶液浓度更大，由上述分析可知，钠与水反应所得溶液质量分数最大；答案选A。

16．某同学用如图所示实验装置进行钠和水反应的实验，据此判断下列说法中正确的是(　　)

A．打开右端胶塞，将一小块金属钠加入到煤油中，反应前片刻，钠的位置应在a处

B．开始反应后，能观察到的实验现象是钠在b处液面以下的水中反应

C．反应一段时间后，左端液面上升进入长颈漏斗，a处有无色气体产生

D．若用苯或酒精代替煤油，可观察到相同的实验现象

【答案】C

【解析】A. 因为密度：ρ煤油＜ρNa＜ρ水，所以钠在煤油中会下沉，至煤油与水的界面处，故A错误；B. Na下沉至煤油与水的界面处，立即与水发生反应，产生气体使钠上浮，故B错误；C. 气泡基本消失后钠又下沉，然后上浮，如此反复，直至钠消耗完，产生的H2将水压入左端长颈漏斗中，使液面上升，a处有气体，故C正确；D. 苯与煤油相似而酒精与水混溶，故用苯代替煤油可观察到相同的现象，而用酒精代替煤油则不行，故D错误。综上所述，答案为C。

二、非选择题

16．（2020·浙江省诸暨中学高一期中改编）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

①甲装置中盛放稀盐酸的仪器名称是_____，乙装置中应加入的试剂是饱和NaHCO3溶液，目的是_________。

②装置甲中反应的离子方程式为__________。

(2)按照下面的装置图进行实验（夹持装置略）。

①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。

②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_______________。

③实验过程中，需缓慢推入CO2，其目的是________________，反应的化学方程式为_______________。

(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，则反应消耗CO2的体积是________________。

【答案】分液漏斗   除去二氧化碳中的HCl气体    CaCO3+2H+=Ca2++H2O + CO2↑    检查装置的气密性    固体由淡黄色渐渐变为白色，注射器2中活塞向外移动    使CO2充分反应    2Na2O2+2CO2=2NaCO3+O    70mL   

【解析】(1)①甲装置中盛放稀盐酸的仪器名称为：分液漏斗；乙中装的是饱和NaHCO3溶液，目的是除去二氧化碳中的HCl气体，故答案为：分液漏斗；除去二氧化碳中的HCl气体；②装置甲是实验室制备二氧化碳的发生装置，其反应的离子方程式为：CaCO3+2H+=Ca2++H2O + CO2↑，故答案为CaCO3+2H+=Ca2++H2O + CO2↑。

(2)①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，故答案为：检查装置气密性；

②二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为白色，生成的氧气进入注射器2中，所以注射器2的活塞向外移动，故答案为：固体由淡黄色渐渐变为白色，注射器2中活塞向外移动；

③实验过程中，需缓慢推入CO2，其目的是使反应进行得更充分，反应的化学方程式为：2Na2O2+2CO2=2NaCO3+O，故答案为：使CO2充分反应；2Na2O2+2CO2=2NaCO3+O；

(3)开始抽取的二氧化碳的体积为100mL，实验结束后，测得注射器2中气体体积为65 mL，则气体体积减小了35mL，根据反应方程式：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，则反应消耗CO2的体积为：70mL，则答案为：70mL。

17．（2020·夏津第一中学高一月考）某学生为探究钠与二氧化碳的反应，利用如图装置进行实验。

已知PdCl2能被一氧化碳还原得到黑色的Pd．请回答下列问题：

(1)请将如图各装置连接完整：c接f，_____接_____，_____接_____，_____接_____。

(2)若用稀盐酸与碳酸钙反应制备二氧化碳，在加稀盐酸时，发现碳酸钙与稀盐酸不能接触，而稀盐酸又不够了，为使反应能顺利进行，可向长颈漏斗中加入的试剂是_____(填字母)。

A．硝酸钠溶液       B．四氯化碳        C．苯         D．稀硝酸

(3)检查装置气密性并装好药品后，点燃酒精灯之前应进行的操作是打开弹簧夹，让二氧化碳充满整个装置，当观察到_____时，再点燃酒精灯。此步操作的目的是_____________________。

(4)反应过程中二氧化碳足量，假如装置⑤PdCl2溶液中观察到有黑色沉淀，装置①中固体成分只有一种，且向固体中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。写出钠与二氧化碳反应的化学方程式_______________________________。

【答案】g    d    e    a(b)    b(a)    h    ABD    装置⑤中澄清石灰水变浑浊    排尽装置中的空气，以免空气中O2、H2O干扰实验    2Na+2CO2Na2CO3+CO   

【解析】(1)根据分析可知c接f，g接d，e接a(b)，b(a)接h；

(2)装置②中碳酸钙放置在多孔板上方，需要试管中液体淹没碳酸钙进行反应，加入硝酸钠溶液、稀硝酸都可以使溶液体积增大淹没碳酸钙；四氯化碳虽然与水不互溶，但密度比水大，所以加入后会在下层，使无机层液面上升淹没碳酸钙，而苯的密度比水小，会浮在稀盐酸上方，无法使稀盐酸淹没碳酸钙，所以选ABD；

(3)装置⑤中澄清石灰水变浑浊时，可以说明二氧化碳充满了整个装置；该操作可以排尽装置中的空气，以免空气中O2、H2O干扰实验；

(4)装置⑤PdCl2溶液中观察到有黑色沉淀，说明有CO生成；装置①中固体成分只有一种，且向固体中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，根据元素守恒可知该固体应为碳酸钠，所以化学方程式为2Na+2CO2Na2CO3+CO。