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(新高考)高考化学一轮复习讲义第3章第11讲钠及其氧化物(含解析)
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这是一份(新高考)高考化学一轮复习讲义第3章第11讲钠及其氧化物(含解析)，共13页。试卷主要包含了掌握钠及其氧化物的性质及应用，重要化学方程式的书写，3%等内容，欢迎下载使用。
复习目标 1.掌握钠及其氧化物的性质及应用。2.初步建立宏观现象推理物质性质、结构决定性质的思维模型。
考点一 钠的重要性质
1．钠的物理性质
银白色，有金属光泽的固体，质地柔软，熔点低(小于100 ℃)，密度比水的小，但比煤油的大。
2．从钠的原子结构认识钠的化学性质——还原性
Na：eq \(――――――――――→,\s\up7(O2、Cl2、H2O、H＋等),\s\d5(失去e－))Na＋：
(1)与非金属单质(如O2、Cl2)反应
O2eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(常温：4Na＋O2===2Na2O；,加热：2Na＋O2\(=====,\s\up7(△))Na2O2。))
Cl2：2Na＋Cl2eq \(=====,\s\up7(△))2NaCl。
(2)与水反应
离子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。
(3)与盐酸反应
离子方程式：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。
3．钠的制取及保存
(1)制取：化学方程式为2NaCl(熔融)eq \(=====,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑。
(2)保存：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中。
4．钠的用途
(1)钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。
(2)用作电光源，制作高压钠灯。
(3)冶炼某些金属
金属钠具有强还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如4Na＋TiCl4eq \(=====,\s\up7(熔融))4NaCl＋Ti。
1．钠可以保存在四氯化碳溶液中( )
2．金属钠着火时，可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火( )
3．钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化( )
4．金属钠具有强还原性，可与TiCl4溶液反应制取金属Ti( )
5．钠的金属性比钾强，工业上用钠制钾的原理为Na＋KCleq \(,\s\up7(熔融))K↑＋NaCl( )
6．实验结束后剩余的金属钠不能随意丢弃，应放回原试剂瓶中( )
答案 1.× 2.× 3.× 4.× 5.× 6.√
一、钠与水反应的信息提取
1．用镊子从煤油中取出一块钠，用滤纸吸干表面的煤油后，用小刀切取两小块钠，截面呈银白色，很快变暗。
将其中一小块钠投入盛有水的烧杯中，盖上玻璃片。发现钠浮于水面并四处游动，滴有酚酞的水变为红色。
将另一小块钠投入盛有水和苯各10 mL试管中。观察到钠在苯和水的界面处反应并上下跳动。
上述实验你能提取哪些有关钠的相关信息(试从性质、保存等方面回答)?
答案 (1)保存：Na应保存在煤油中。
(2)钠为银白色固体，质地较软(硬度小)，密度比水小，比煤油、苯大。
(3)易被O2氧化，与水剧烈反应，生成碱。
二、钠与溶液反应的分析方法
2．钠与水溶液反应的本质是与水电离的氢离子反应，思考解答下列问题：
将一小块金属钠分别投入盛有：a.水、b.乙醇、c.稀H2SO4的三个小烧杯中，反应速率由大到小的顺序为________。解释反应速率不同的原因：__________________________________。
答案 c>a>b 钠与上述三种物质反应的实质都是钠与H＋之间的置换反应，由三种物质电离出H＋的能力可知反应速率的大小顺序为c>a>b
3．将一小块钠投入硫酸铜溶液中，剧烈反应，生成蓝色沉淀(仔细观察，发现还有少量黑色沉淀)。
(1)写出钠与硫酸铜溶液反应的离子方程式。
(2)黑色沉淀的成分是什么？
答案 (1)2Na＋Cu2＋＋2H2O===2Na＋＋Cu(OH)2↓＋H2↑ (2)氧化铜(CuO)
4.将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体又有白色沉淀产生的是_______(填序号)。
①MgSO4溶液 ②BaCl2溶液 ③饱和澄清石灰水 ④Ca(HCO3)2溶液 ⑤CuCl2溶液 ⑥饱和食盐水 ⑦浓盐酸
答案 ①③④⑥
解析 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，①中Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；③中反应消耗水，溶液温度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，析出Ca(OH)2，产生白色沉淀；④中Ca2＋＋HCOeq \\al(－,3)＋OH－===CaCO3↓＋H2O或Ca2＋＋2HCOeq \\al(－,3)＋2OH－===CaCO3↓＋COeq \\al(2－,3)＋2H2O；⑥中水减少，溶液过饱和析出NaCl。
(1)钠与水、酸反应的本质与顺序：本质上均是与H＋的反应，反应顺序是：有酸酸在前，无酸水为先。
(2)钠与盐溶液反应
钠与盐溶液反应时一般先考虑与水反应，生成的NaOH与盐可能发生复分解反应。
考点二 钠的氧化物
1．氧化钠与过氧化钠的比较
2.重要化学方程式的书写
(1)氧化钠和过氧化钠分别与水反应的化学方程式为Na2O＋H2O===2NaOH、2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。
(2)氧化钠和过氧化钠分别与二氧化碳反应的化学方程式为Na2O＋CO2===Na2CO3、2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。
3．金属钠露置在空气中发生的一系列变化
银白色金属钠eq \(――→,\s\up7(①))表面变暗eq \(――→,\s\up7(②))出现白色固体接着表面变稀eq \(――→,\s\up7(③))白色块状固体eq \(――→,\s\up7(④))白色粉末状物质
写出上述各步反应的化学方程式：
①4Na＋O2===2Na2O；
②Na2O＋H2O===2NaOH；
③2NaOH＋CO2＋9H2O===Na2CO3·10H2O；
④Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O。
1．1 ml Na2O2固体中含离子总数为4NA( )
2．Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑( )
3．1 ml Na2O2与足量CO2反应转移的电子为1 ml( )
4．Na2O2与H2O反应时，Na2O2既是还原剂又是氧化剂( )
5．H2O2和Na2O2都属于过氧化物，含有的化学键完全相同( )
6．7.8 g过氧化钠含有的共用电子对数为0.2NA( )
7．Na2O2、Na2O组成元素相同，与CO2反应的产物相同( )
8．Na2O2与CO2反应生成O2，该反应属于置换反应( )
答案 1.× 2.× 3.√ 4.√ 5.× 6.× 7.× 8.×
一、过氧化钠的性质与探究
1．Na2O2是一种常见的过氧化物，具有强氧化性和漂白性。
(1)请写出Na2O2的电子式：_______________，其中化学键的类型为_____________________，
氧元素的化合价为__________。
(2)用化学方程式解释使酚酞溶液变红的原因是______________________________________，
依据实验现象推测红色褪去的原因是____________________________________。
(3)用离子方程式解释加入酸性高锰酸钾溶液褪色的原因：_____________________________。
(4)根据实验分析，过氧化钠与水反应除了生成氢氧化钠和氧气外，还存在另一反应，则另一反应的化学方程式为_____________________________________________________________，
其反应类型为__________________。
答案 (1) 离子键、非极性共价键 －1
(2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 反应生成的H2O2具有漂白作用(或反应生成的H2O2氧化了酚酞)
(3)2MnOeq \\al(－,4)＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O
(4)Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2 复分解反应
2．(1)用单线桥分析Na2O2与水反应中电子转移的方向和数目：_______________；其中氧化剂是__________，还原剂是________，氧化产物是__________，还原产物是________________。
(2)Na2O2与CO2反应时，生成0.1 ml氧气时，转移的电子数为________。
答案 (1) Na2O2 Na2O2 O2 NaOH (2)0.2NA(或1.204×1023)
二、过氧化物性质的微观探析
3．(1)写出下列物质的电子式：过氧化钙：______________，过氧化氢：______________；从结构上看上述两种物质在结构上的共同特点是________________________。
(2)纯净的过氧化钙(CaO2)是一种新型水产养殖增氧剂，常用于鲜活水产品的运输。可以起到杀菌、解酸(吸收二氧化碳)、防腐、供氧的作用。
分别写出供氧、解酸(吸收二氧化碳)的化学方程式：_________________________、
________________________________________________________________________。
答案 (1)
两个氧原子之间都含有一对共用电子对(或都含有一个过氧键)
(2)2CaO2＋2H2O===2Ca(OH)2＋O2↑
Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O
4．指出下列物质中的过氧键，并标出氧元素的化合价。
(1)过氧乙酸
(2)过二硫酸
答案 (1) (2)
5．(1)五氧化铬又称过氧化铬，其中Cr元素的化合价为＋6价，则每个CrO5分子中存在过氧键的数目为________个。
(2)过氧化尿素[CO(NH2)2·H2O2]是一种白色晶体，可用于漂白、消毒和增氧剂，在酸性溶液中过氧化尿素中的过氧化氢与重铬酸钾反应生成较稳定的蓝色过氧化铬(CrO5)，重铬酸钾与H2O2反应的离子方程式为_______________________________________________________，
上述反应____(填“是”或“不是”)氧化还原反应。
答案 (1)2
(2)4H2O2＋Cr2Oeq \\al(2－,7)＋2H＋===2CrO5＋5H2O 不是
解析 (1)设CrO5中过氧键(—O—O—)有x个，－2价O有y个，则eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(2x＋2y＝6,2x＋y＝5))，解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x＝2,y＝1))。
(2)Cr2Oeq \\al(2－,7)中铬的化合价为＋6价，在离子反应中铬元素、氧元素等的化合价都没发生变化。
(1)从元素化合价的角度分析Na2O2的性质
eq \(O,\s\up6(0))2eq \(←―――――――――,\s\up7(失去电子，化合价升高),\s\d5(表现为还原性))Na2eq \(O,\s\up6(－1))2eq \(――――――――――→,\s\up7(得到电子，化合价降低),\s\d5(表现为氧化性))eq \(O,\s\up6(－2))
(2)无论是过氧化钠还是其他过氧化物，具有强氧化性、漂白性等特殊性质的根本原因是这些物质中都含有过氧键。
1．判断正误
(1)23 g Na与足量H2O反应生成的H2分子数目为NA(2021·广东，11A)( × )
(2)金属钠在空气中加热生成淡黄色固体：4Na＋O2===2Na2O(2021·北京，7B)( × )
(3)高压钠灯可用于道路照明(2020·浙江7月选考，9A)( √ )
(4)Na2O在空气中加热可得固体Na2O2(2020·浙江7月选考，12A)( √ )
(5)Na2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具供氧剂(2017·江苏，3A)( √ )
2．(2021·福建1月适应性考试，10)钠在液氨中溶剂化速度极快，生成蓝色的溶剂合电子，如图为钠投入液氨中的溶剂化示意图。钠沉入液氨中，快速得到深蓝色溶液，并慢慢产生气泡。下列说法错误的是( )
A．钠的密度比液氨大
B．溶液的导电性增强
C．0.1 ml钠投入液氨中生成0.01 ml H2时，Na共失去0.02 ml电子
D．钠和液氨可以发生的反应为2NH3 ＋2Na===2NaNH2 ＋H2↑
答案 C
解析 钠沉入液氨中说明钠的密度比液氨大，A正确；液氨中没有能导电的离子，而钠投入液氨中生成蓝色的溶剂合电子，能导电，说明溶液的导电性增强，B正确；钠投入液氨中先生成络合物，再反应得到H2，故0.1 ml钠反应失去0.1 ml电子，C错误；反应中钠失去电子，只能是氢元素得到电子，所以钠和液氨可以发生的反应为2NH3＋2Na===2NaNH2＋H2↑，D正确。
3．(2014·上海，19)下列反应与Na2O2＋SO2―→Na2SO4相比较，Na2O2的作用相同的是( )
A．2Na2O2＋2CO2―→2Na2CO3＋O2
B．2Na2O2＋2SO3―→2Na2SO4＋O2
C．Na2O2＋H2SO4―→Na2SO4＋H2O2
D．3Na2O2＋Cr2O3―→2Na2CrO4＋Na2O
答案 D
课时精练
1．钠是人体必需的常量元素，下列说法正确的是( )
A．钠的相对原子质量为11 g
B．钠原子在化学反应中易失电子
C．钠由液态变为气态，微粒间间隔变小
D．人体缺钠会导致甲状腺疾病
答案 B
解析 钠的相对原子质量为23，故A错误；钠原子最外层电子数为1，在化学反应中易失电子，故B正确；钠由液态变成气态，微粒间间隔变大，故C错误；人体缺碘会导致甲状腺疾病，故D错误。
2．下列叙述正确的是( )
A．切开的金属Na暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗：2Na＋O2===Na2O2
B．一定条件下，2.3 g Na完全与O2反应生成3.6 g产物，失去的电子数为0.2NA
C．钠在空气中受热时，熔化为银白色的小球，产生黄色的火焰，生成白色粉末
D．钠在空气中长期放置，最终主要生成物为碳酸钠
答案 D
解析 2.3 g钠的物质的量为0.1 ml，而钠无论反应后产物是什么，钠元素一定变为＋1价，故0.1 ml钠失去0.1NA电子，故B错误；钠在空气中加热，生成了淡黄色的过氧化钠，故C错误；钠在空气中长期放置，开始生成氧化钠，最终变成了碳酸钠，故D正确。
3．观察是研究物质性质的一种基本方法。某同学将一小块金属钠露置于空气中，观察到下列现象：银白色eq \(――→,\s\up7(①))变灰暗eq \(――→,\s\up7(②))变白色eq \(――→,\s\up7(③))出现液滴eq \(――→,\s\up7(④))白色固体，则下列说法正确的是( )
A．①发生氧化还原反应生成了过氧化钠
B．④只发生物理变化
C．③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液
D．②④主要是非氧化还原反应
答案 D
4．等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量氧气(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 金属钠失电子均变为＋1价的阳离子，等质量的两块钠，失电子数是一样的。根据4Na＋O2===2Na2O，则1 ml 金属钠完全反应得氧化钠的质量是31 g，根据反应2Na＋O2eq \(=====,\s\up7(△))Na2O2，则1 ml金属钠完全反应得过氧化钠的质量是39 g，等质量的两块钠，生成过氧化钠的质量大，即第一块钠的反应产物质量大。
5．将过氧化钠投入FeCl2溶液中，可观察到的实验现象是( )
A．有无色气体和白色沉淀生成B．有无色气体和红褐色沉淀生成
C．无气体产生，有沉淀生成D．有气体产生，无沉淀生成
答案 B
解析 将过氧化钠投入FeCl2溶液中，过氧化钠会和水反应生成氧气和氢氧化钠，同时氧化亚铁离子生成铁离子，再结合氢氧根离子生成红褐色的Fe(OH)3沉淀，所以看到的现象是：有无色气体和红褐色沉淀生成。
6．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。
7．在隔绝空气的条件下让钠与FeSO4溶液反应，实验时，往100 mL大试管中先加40 mL煤油，取三粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过长颈漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面至橡皮塞，并夹紧弹簧夹(如图)。下列叙述错误的是( )
A．剩余的钠放回原试剂瓶
B．溶液中有气泡生成，下层溶液出现白色絮状沉淀
C．大试管内和长颈漏斗内的液面都下降
D．钠与硫酸亚铁溶液反应的化学方程式为2Na＋FeSO4＋2H2O===Fe(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑
答案 C
解析 钠与水反应生成NaOH和H2，NaOH与FeSO4溶液反应生成白色絮状沉淀，B正确；由于生成H2，反应一段时间后，大试管内液面下降，长颈漏斗中液面上升，C错误。
8．(2022·江西联考)下列叙述正确的是( )
①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物 ②钠在常温下不容易被氧化 ③Na2O2可作供氧剂，而Na2O不行 ④石蕊溶液中加入Na2O2粉末，先变蓝后褪色，并有气泡生成 ⑤钠与浓NH4Cl溶液反应，放出的气体中含H2和NH3
A．都正确 B．①②③④
C．③④⑤ D．②④⑤
答案 C
解析 ①Na2O2和水反应生成氢氧化钠和氧气，不是碱性氧化物，错误；②钠的性质活泼，在常温下易被氧化生成氧化钠，错误；③Na2O2能与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，Na2O2能与水反应生成氢氧化钠和氧气，而Na2O与二氧化碳、水反应不会产生氧气，因此Na2O2可作供氧剂，而Na2O不行，正确；④Na2O2粉末与水反应生成氢氧化钠和氧气，过氧化钠具有强氧化性和漂白性，所以石蕊溶液中加入Na2O2粉末，先变蓝后褪色，并有气泡生成，正确；⑤钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，生成的氢氧化钠和氯化铵能反应生成氯化钠、氨气和水，正确。
9．往甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1 ml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：
eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(乙：2Na2O\(――→,\s\up7(H2O))4NaOH,丙：2Na2O2\(――→,\s\up7(H2O))4NaOH＋O2))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eq \f(1,2)，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。
10．(2022·洛阳模拟)以CO2和Na2O2为原料，制取纯净干燥的O2，实验装置如图。下列说法正确的是( )
A．装置②中试剂可以是饱和NaHCO3溶液
B．装置③的作用是检查CO2是否除净
C．收集氧气应选择装置a
D．装置②、③之间应增加盛澄清石灰水的洗气瓶
答案 D
解析 装置②的作用为除去过量二氧化碳，则试剂不能为NaHCO3溶液，故A错误；装置③中盛有浓硫酸，作用是干燥O2，故B错误；选向上排空气法收集氧气，导管应长进短出，即选装置b，故C错误。
11．某同学结合所学知识探究Na2O2与H2能否反应，设计装置如图，下列说法正确的是( )
A．装置A也可直接用于Cu与浓硫酸反应制取SO2
B．装置B中盛放硅胶的作用只是除去A中挥发出来的少量水蒸气
C．装置C加热前，用试管在D中管口末端处收集气体点燃，通过声音判断气体纯度
D．装置A气密性检查的方法：直接向长颈漏斗中加水，当漏斗中液面高于试管液面且高度不变说明气密性良好
答案 C
解析 Cu与浓硫酸反应制取SO2需加热，故A错误；盐酸易挥发，则装置B中应为碱石灰，可除去HCl和水蒸气，而硅胶不能除去HCl，故B错误；氢气具有可燃性，不纯时加热易发生爆炸，则装置C加热前，应先收集气体并点燃，通过爆鸣声判断气体的纯度，故C正确；装置A气密性检查的方法：先关闭K1，后直接向长颈漏斗中加水，当漏斗中液面高于试管中液面且一段时间内高度不变，说明气密性良好，故D错误。
12．某学习小组用如图装置研究金属钠的性质，
实验如表，下列说法不正确的是( )
A.Ⅱ 中反应的离子方程式为2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑
B．对比Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知，随着c(H＋)增大，反应的剧烈程度增大
C．实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有白雾产生，说明Na与水或酸反应均放出大量热
D．推测Ⅲ中浓盐酸的c(Cl－)以及生成的NaCl固体对反应剧烈程度有影响
答案 B
解析 盐酸与钠反应生成氯化钠和氢气，故A正确；实验Ⅲ反应较Ⅰ缓慢，不能说明氢离子浓度越大，反应越剧烈，故B错误；有白雾生成，说明气体挥发，可说明为放热反应，故C正确；实验Ⅲ反应较Ⅰ缓慢，可说明浓盐酸的c(Cl－)以及生成的NaCl固体对反应剧烈程度有影响，故D正确。
13．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( )
A．54.5% B．40%
C．36% D．33.3%
答案 A
解析 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，所以原混合气体中CO、H2的质量一共是7.5 g，则O2的质量是16.5 g－7.5 g＝9.0 g，所以原混合气体中O2的质量分数是eq \f(9.0 g,16.5 g)×100%≈54.5%。
14．某班级化学兴趣小组做如下实验，请回答相关问题：
(1)甲组做金属钠在空气中燃烧的实验。实验室取用金属钠的方法是______________________
______________________________________________________________________________。
(2)金属钠燃烧时会生成黑色固体，黑色固体的可能来源是________、________。
(3)某同学想用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2(不考虑空气中的N2)，可利用的装置如下。
回答下列问题：
①装置Ⅳ中盛放的药品是________，若没有该装置可能导致生成的Na2O2中含有________，其反应的化学方程式为__________________________________________________。
②若规定气流的方向为从左到右，各仪器连接的顺序是：空气进入________，________接__________，________接______，______接________(填字母)。
③装置Ⅱ的作用是___________________________________________________________。
答案 (1)打开盛放金属钠的试剂瓶，用镊子取出一小块钠，放在滤纸上吸干表面的煤油，再用小刀切下所需大小的钠块，余下的放回原试剂瓶，盖好瓶塞
(2)表面的煤油 空气中的二氧化碳(或酒精灯挥发的酒精；金属钠存在杂质铁元素，燃烧时生成铁的氧化物；答任意两点即可)
(3)①氢氧化钠溶液 Na2CO3 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
②h g f e a b c
③防止空气中的水和二氧化碳进入装置Ⅰ
解析 (3)要制备高纯度的Na2O2，需要除去空气中的CO2和水蒸气。装置Ⅲ的作用是除去水蒸气，装置Ⅳ的作用是用NaOH溶液除去CO2，如果不除去CO2，则CO2会与Na2O2反应生成Na2CO3；装置Ⅱ连接在硬质玻璃管末端，作用是防止空气中的水蒸气和CO2进入装置Ⅰ。Na2O
Na2O2
电子式
氧元素化合价
－2
－1
色、态
白色固体
淡黄色固体
阴、阳离子个数比
1∶2
1∶2
是否为碱性氧化物
是
否
液体a
现象
蒸馏水
Ⅰ.钠浮在水面，剧烈反应，有少量白雾
0.1 ml·L－1盐酸
Ⅱ.钠浮在液面，反应比Ⅰ剧烈，有白雾产生
浓盐酸
Ⅲ.钠浮在液面，反应比Ⅰ缓慢，产生大量白雾，烧杯底部有白色固体
复习目标 1.掌握钠及其氧化物的性质及应用。2.初步建立宏观现象推理物质性质、结构决定性质的思维模型。
考点一 钠的重要性质
1．钠的物理性质
银白色，有金属光泽的固体，质地柔软，熔点低(小于100 ℃)，密度比水的小，但比煤油的大。
2．从钠的原子结构认识钠的化学性质——还原性
Na：eq \(――――――――――→,\s\up7(O2、Cl2、H2O、H＋等),\s\d5(失去e－))Na＋：
(1)与非金属单质(如O2、Cl2)反应
O2eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(常温：4Na＋O2===2Na2O；,加热：2Na＋O2\(=====,\s\up7(△))Na2O2。))
Cl2：2Na＋Cl2eq \(=====,\s\up7(△))2NaCl。
(2)与水反应
离子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。
(3)与盐酸反应
离子方程式：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。
3．钠的制取及保存
(1)制取：化学方程式为2NaCl(熔融)eq \(=====,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑。
(2)保存：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中。
4．钠的用途
(1)钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。
(2)用作电光源，制作高压钠灯。
(3)冶炼某些金属
金属钠具有强还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如4Na＋TiCl4eq \(=====,\s\up7(熔融))4NaCl＋Ti。
1．钠可以保存在四氯化碳溶液中( )
2．金属钠着火时，可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火( )
3．钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化( )
4．金属钠具有强还原性，可与TiCl4溶液反应制取金属Ti( )
5．钠的金属性比钾强，工业上用钠制钾的原理为Na＋KCleq \(,\s\up7(熔融))K↑＋NaCl( )
6．实验结束后剩余的金属钠不能随意丢弃，应放回原试剂瓶中( )
答案 1.× 2.× 3.× 4.× 5.× 6.√
一、钠与水反应的信息提取
1．用镊子从煤油中取出一块钠，用滤纸吸干表面的煤油后，用小刀切取两小块钠，截面呈银白色，很快变暗。
将其中一小块钠投入盛有水的烧杯中，盖上玻璃片。发现钠浮于水面并四处游动，滴有酚酞的水变为红色。
将另一小块钠投入盛有水和苯各10 mL试管中。观察到钠在苯和水的界面处反应并上下跳动。
上述实验你能提取哪些有关钠的相关信息(试从性质、保存等方面回答)?
答案 (1)保存：Na应保存在煤油中。
(2)钠为银白色固体，质地较软(硬度小)，密度比水小，比煤油、苯大。
(3)易被O2氧化，与水剧烈反应，生成碱。
二、钠与溶液反应的分析方法
2．钠与水溶液反应的本质是与水电离的氢离子反应，思考解答下列问题：
将一小块金属钠分别投入盛有：a.水、b.乙醇、c.稀H2SO4的三个小烧杯中，反应速率由大到小的顺序为________。解释反应速率不同的原因：__________________________________。
答案 c>a>b 钠与上述三种物质反应的实质都是钠与H＋之间的置换反应，由三种物质电离出H＋的能力可知反应速率的大小顺序为c>a>b
3．将一小块钠投入硫酸铜溶液中，剧烈反应，生成蓝色沉淀(仔细观察，发现还有少量黑色沉淀)。
(1)写出钠与硫酸铜溶液反应的离子方程式。
(2)黑色沉淀的成分是什么？
答案 (1)2Na＋Cu2＋＋2H2O===2Na＋＋Cu(OH)2↓＋H2↑ (2)氧化铜(CuO)
4.将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体又有白色沉淀产生的是_______(填序号)。
①MgSO4溶液 ②BaCl2溶液 ③饱和澄清石灰水 ④Ca(HCO3)2溶液 ⑤CuCl2溶液 ⑥饱和食盐水 ⑦浓盐酸
答案 ①③④⑥
解析 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，①中Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；③中反应消耗水，溶液温度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，析出Ca(OH)2，产生白色沉淀；④中Ca2＋＋HCOeq \\al(－,3)＋OH－===CaCO3↓＋H2O或Ca2＋＋2HCOeq \\al(－,3)＋2OH－===CaCO3↓＋COeq \\al(2－,3)＋2H2O；⑥中水减少，溶液过饱和析出NaCl。
(1)钠与水、酸反应的本质与顺序：本质上均是与H＋的反应，反应顺序是：有酸酸在前，无酸水为先。
(2)钠与盐溶液反应
钠与盐溶液反应时一般先考虑与水反应，生成的NaOH与盐可能发生复分解反应。
考点二 钠的氧化物
1．氧化钠与过氧化钠的比较
2.重要化学方程式的书写
(1)氧化钠和过氧化钠分别与水反应的化学方程式为Na2O＋H2O===2NaOH、2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。
(2)氧化钠和过氧化钠分别与二氧化碳反应的化学方程式为Na2O＋CO2===Na2CO3、2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。
3．金属钠露置在空气中发生的一系列变化
银白色金属钠eq \(――→,\s\up7(①))表面变暗eq \(――→,\s\up7(②))出现白色固体接着表面变稀eq \(――→,\s\up7(③))白色块状固体eq \(――→,\s\up7(④))白色粉末状物质
写出上述各步反应的化学方程式：
①4Na＋O2===2Na2O；
②Na2O＋H2O===2NaOH；
③2NaOH＋CO2＋9H2O===Na2CO3·10H2O；
④Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O。
1．1 ml Na2O2固体中含离子总数为4NA( )
2．Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑( )
3．1 ml Na2O2与足量CO2反应转移的电子为1 ml( )
4．Na2O2与H2O反应时，Na2O2既是还原剂又是氧化剂( )
5．H2O2和Na2O2都属于过氧化物，含有的化学键完全相同( )
6．7.8 g过氧化钠含有的共用电子对数为0.2NA( )
7．Na2O2、Na2O组成元素相同，与CO2反应的产物相同( )
8．Na2O2与CO2反应生成O2，该反应属于置换反应( )
答案 1.× 2.× 3.√ 4.√ 5.× 6.× 7.× 8.×
一、过氧化钠的性质与探究
1．Na2O2是一种常见的过氧化物，具有强氧化性和漂白性。
(1)请写出Na2O2的电子式：_______________，其中化学键的类型为_____________________，
氧元素的化合价为__________。
(2)用化学方程式解释使酚酞溶液变红的原因是______________________________________，
依据实验现象推测红色褪去的原因是____________________________________。
(3)用离子方程式解释加入酸性高锰酸钾溶液褪色的原因：_____________________________。
(4)根据实验分析，过氧化钠与水反应除了生成氢氧化钠和氧气外，还存在另一反应，则另一反应的化学方程式为_____________________________________________________________，
其反应类型为__________________。
答案 (1) 离子键、非极性共价键 －1
(2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 反应生成的H2O2具有漂白作用(或反应生成的H2O2氧化了酚酞)
(3)2MnOeq \\al(－,4)＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O
(4)Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2 复分解反应
2．(1)用单线桥分析Na2O2与水反应中电子转移的方向和数目：_______________；其中氧化剂是__________，还原剂是________，氧化产物是__________，还原产物是________________。
(2)Na2O2与CO2反应时，生成0.1 ml氧气时，转移的电子数为________。
答案 (1) Na2O2 Na2O2 O2 NaOH (2)0.2NA(或1.204×1023)
二、过氧化物性质的微观探析
3．(1)写出下列物质的电子式：过氧化钙：______________，过氧化氢：______________；从结构上看上述两种物质在结构上的共同特点是________________________。
(2)纯净的过氧化钙(CaO2)是一种新型水产养殖增氧剂，常用于鲜活水产品的运输。可以起到杀菌、解酸(吸收二氧化碳)、防腐、供氧的作用。
分别写出供氧、解酸(吸收二氧化碳)的化学方程式：_________________________、
________________________________________________________________________。
答案 (1)
两个氧原子之间都含有一对共用电子对(或都含有一个过氧键)
(2)2CaO2＋2H2O===2Ca(OH)2＋O2↑
Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O
4．指出下列物质中的过氧键，并标出氧元素的化合价。
(1)过氧乙酸
(2)过二硫酸
答案 (1) (2)
5．(1)五氧化铬又称过氧化铬，其中Cr元素的化合价为＋6价，则每个CrO5分子中存在过氧键的数目为________个。
(2)过氧化尿素[CO(NH2)2·H2O2]是一种白色晶体，可用于漂白、消毒和增氧剂，在酸性溶液中过氧化尿素中的过氧化氢与重铬酸钾反应生成较稳定的蓝色过氧化铬(CrO5)，重铬酸钾与H2O2反应的离子方程式为_______________________________________________________，
上述反应____(填“是”或“不是”)氧化还原反应。
答案 (1)2
(2)4H2O2＋Cr2Oeq \\al(2－,7)＋2H＋===2CrO5＋5H2O 不是
解析 (1)设CrO5中过氧键(—O—O—)有x个，－2价O有y个，则eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(2x＋2y＝6,2x＋y＝5))，解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x＝2,y＝1))。
(2)Cr2Oeq \\al(2－,7)中铬的化合价为＋6价，在离子反应中铬元素、氧元素等的化合价都没发生变化。
(1)从元素化合价的角度分析Na2O2的性质
eq \(O,\s\up6(0))2eq \(←―――――――――,\s\up7(失去电子，化合价升高),\s\d5(表现为还原性))Na2eq \(O,\s\up6(－1))2eq \(――――――――――→,\s\up7(得到电子，化合价降低),\s\d5(表现为氧化性))eq \(O,\s\up6(－2))
(2)无论是过氧化钠还是其他过氧化物，具有强氧化性、漂白性等特殊性质的根本原因是这些物质中都含有过氧键。
1．判断正误
(1)23 g Na与足量H2O反应生成的H2分子数目为NA(2021·广东，11A)( × )
(2)金属钠在空气中加热生成淡黄色固体：4Na＋O2===2Na2O(2021·北京，7B)( × )
(3)高压钠灯可用于道路照明(2020·浙江7月选考，9A)( √ )
(4)Na2O在空气中加热可得固体Na2O2(2020·浙江7月选考，12A)( √ )
(5)Na2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具供氧剂(2017·江苏，3A)( √ )
2．(2021·福建1月适应性考试，10)钠在液氨中溶剂化速度极快，生成蓝色的溶剂合电子，如图为钠投入液氨中的溶剂化示意图。钠沉入液氨中，快速得到深蓝色溶液，并慢慢产生气泡。下列说法错误的是( )
A．钠的密度比液氨大
B．溶液的导电性增强
C．0.1 ml钠投入液氨中生成0.01 ml H2时，Na共失去0.02 ml电子
D．钠和液氨可以发生的反应为2NH3 ＋2Na===2NaNH2 ＋H2↑
答案 C
解析 钠沉入液氨中说明钠的密度比液氨大，A正确；液氨中没有能导电的离子，而钠投入液氨中生成蓝色的溶剂合电子，能导电，说明溶液的导电性增强，B正确；钠投入液氨中先生成络合物，再反应得到H2，故0.1 ml钠反应失去0.1 ml电子，C错误；反应中钠失去电子，只能是氢元素得到电子，所以钠和液氨可以发生的反应为2NH3＋2Na===2NaNH2＋H2↑，D正确。
3．(2014·上海，19)下列反应与Na2O2＋SO2―→Na2SO4相比较，Na2O2的作用相同的是( )
A．2Na2O2＋2CO2―→2Na2CO3＋O2
B．2Na2O2＋2SO3―→2Na2SO4＋O2
C．Na2O2＋H2SO4―→Na2SO4＋H2O2
D．3Na2O2＋Cr2O3―→2Na2CrO4＋Na2O
答案 D
课时精练
1．钠是人体必需的常量元素，下列说法正确的是( )
A．钠的相对原子质量为11 g
B．钠原子在化学反应中易失电子
C．钠由液态变为气态，微粒间间隔变小
D．人体缺钠会导致甲状腺疾病
答案 B
解析 钠的相对原子质量为23，故A错误；钠原子最外层电子数为1，在化学反应中易失电子，故B正确；钠由液态变成气态，微粒间间隔变大，故C错误；人体缺碘会导致甲状腺疾病，故D错误。
2．下列叙述正确的是( )
A．切开的金属Na暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗：2Na＋O2===Na2O2
B．一定条件下，2.3 g Na完全与O2反应生成3.6 g产物，失去的电子数为0.2NA
C．钠在空气中受热时，熔化为银白色的小球，产生黄色的火焰，生成白色粉末
D．钠在空气中长期放置，最终主要生成物为碳酸钠
答案 D
解析 2.3 g钠的物质的量为0.1 ml，而钠无论反应后产物是什么，钠元素一定变为＋1价，故0.1 ml钠失去0.1NA电子，故B错误；钠在空气中加热，生成了淡黄色的过氧化钠，故C错误；钠在空气中长期放置，开始生成氧化钠，最终变成了碳酸钠，故D正确。
3．观察是研究物质性质的一种基本方法。某同学将一小块金属钠露置于空气中，观察到下列现象：银白色eq \(――→,\s\up7(①))变灰暗eq \(――→,\s\up7(②))变白色eq \(――→,\s\up7(③))出现液滴eq \(――→,\s\up7(④))白色固体，则下列说法正确的是( )
A．①发生氧化还原反应生成了过氧化钠
B．④只发生物理变化
C．③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液
D．②④主要是非氧化还原反应
答案 D
4．等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量氧气(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 金属钠失电子均变为＋1价的阳离子，等质量的两块钠，失电子数是一样的。根据4Na＋O2===2Na2O，则1 ml 金属钠完全反应得氧化钠的质量是31 g，根据反应2Na＋O2eq \(=====,\s\up7(△))Na2O2，则1 ml金属钠完全反应得过氧化钠的质量是39 g，等质量的两块钠，生成过氧化钠的质量大，即第一块钠的反应产物质量大。
5．将过氧化钠投入FeCl2溶液中，可观察到的实验现象是( )
A．有无色气体和白色沉淀生成B．有无色气体和红褐色沉淀生成
C．无气体产生，有沉淀生成D．有气体产生，无沉淀生成
答案 B
解析 将过氧化钠投入FeCl2溶液中，过氧化钠会和水反应生成氧气和氢氧化钠，同时氧化亚铁离子生成铁离子，再结合氢氧根离子生成红褐色的Fe(OH)3沉淀，所以看到的现象是：有无色气体和红褐色沉淀生成。
6．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。
7．在隔绝空气的条件下让钠与FeSO4溶液反应，实验时，往100 mL大试管中先加40 mL煤油，取三粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过长颈漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面至橡皮塞，并夹紧弹簧夹(如图)。下列叙述错误的是( )
A．剩余的钠放回原试剂瓶
B．溶液中有气泡生成，下层溶液出现白色絮状沉淀
C．大试管内和长颈漏斗内的液面都下降
D．钠与硫酸亚铁溶液反应的化学方程式为2Na＋FeSO4＋2H2O===Fe(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑
答案 C
解析 钠与水反应生成NaOH和H2，NaOH与FeSO4溶液反应生成白色絮状沉淀，B正确；由于生成H2，反应一段时间后，大试管内液面下降，长颈漏斗中液面上升，C错误。
8．(2022·江西联考)下列叙述正确的是( )
①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物 ②钠在常温下不容易被氧化 ③Na2O2可作供氧剂，而Na2O不行 ④石蕊溶液中加入Na2O2粉末，先变蓝后褪色，并有气泡生成 ⑤钠与浓NH4Cl溶液反应，放出的气体中含H2和NH3
A．都正确 B．①②③④
C．③④⑤ D．②④⑤
答案 C
解析 ①Na2O2和水反应生成氢氧化钠和氧气，不是碱性氧化物，错误；②钠的性质活泼，在常温下易被氧化生成氧化钠，错误；③Na2O2能与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，Na2O2能与水反应生成氢氧化钠和氧气，而Na2O与二氧化碳、水反应不会产生氧气，因此Na2O2可作供氧剂，而Na2O不行，正确；④Na2O2粉末与水反应生成氢氧化钠和氧气，过氧化钠具有强氧化性和漂白性，所以石蕊溶液中加入Na2O2粉末，先变蓝后褪色，并有气泡生成，正确；⑤钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，生成的氢氧化钠和氯化铵能反应生成氯化钠、氨气和水，正确。
9．往甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1 ml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：
eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(乙：2Na2O\(――→,\s\up7(H2O))4NaOH,丙：2Na2O2\(――→,\s\up7(H2O))4NaOH＋O2))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eq \f(1,2)，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。
10．(2022·洛阳模拟)以CO2和Na2O2为原料，制取纯净干燥的O2，实验装置如图。下列说法正确的是( )
A．装置②中试剂可以是饱和NaHCO3溶液
B．装置③的作用是检查CO2是否除净
C．收集氧气应选择装置a
D．装置②、③之间应增加盛澄清石灰水的洗气瓶
答案 D
解析 装置②的作用为除去过量二氧化碳，则试剂不能为NaHCO3溶液，故A错误；装置③中盛有浓硫酸，作用是干燥O2，故B错误；选向上排空气法收集氧气，导管应长进短出，即选装置b，故C错误。
11．某同学结合所学知识探究Na2O2与H2能否反应，设计装置如图，下列说法正确的是( )
A．装置A也可直接用于Cu与浓硫酸反应制取SO2
B．装置B中盛放硅胶的作用只是除去A中挥发出来的少量水蒸气
C．装置C加热前，用试管在D中管口末端处收集气体点燃，通过声音判断气体纯度
D．装置A气密性检查的方法：直接向长颈漏斗中加水，当漏斗中液面高于试管液面且高度不变说明气密性良好
答案 C
解析 Cu与浓硫酸反应制取SO2需加热，故A错误；盐酸易挥发，则装置B中应为碱石灰，可除去HCl和水蒸气，而硅胶不能除去HCl，故B错误；氢气具有可燃性，不纯时加热易发生爆炸，则装置C加热前，应先收集气体并点燃，通过爆鸣声判断气体的纯度，故C正确；装置A气密性检查的方法：先关闭K1，后直接向长颈漏斗中加水，当漏斗中液面高于试管中液面且一段时间内高度不变，说明气密性良好，故D错误。
12．某学习小组用如图装置研究金属钠的性质，
实验如表，下列说法不正确的是( )
A.Ⅱ 中反应的离子方程式为2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑
B．对比Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知，随着c(H＋)增大，反应的剧烈程度增大
C．实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有白雾产生，说明Na与水或酸反应均放出大量热
D．推测Ⅲ中浓盐酸的c(Cl－)以及生成的NaCl固体对反应剧烈程度有影响
答案 B
解析 盐酸与钠反应生成氯化钠和氢气，故A正确；实验Ⅲ反应较Ⅰ缓慢，不能说明氢离子浓度越大，反应越剧烈，故B错误；有白雾生成，说明气体挥发，可说明为放热反应，故C正确；实验Ⅲ反应较Ⅰ缓慢，可说明浓盐酸的c(Cl－)以及生成的NaCl固体对反应剧烈程度有影响，故D正确。
13．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( )
A．54.5% B．40%
C．36% D．33.3%
答案 A
解析 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，所以原混合气体中CO、H2的质量一共是7.5 g，则O2的质量是16.5 g－7.5 g＝9.0 g，所以原混合气体中O2的质量分数是eq \f(9.0 g,16.5 g)×100%≈54.5%。
14．某班级化学兴趣小组做如下实验，请回答相关问题：
(1)甲组做金属钠在空气中燃烧的实验。实验室取用金属钠的方法是______________________
______________________________________________________________________________。
(2)金属钠燃烧时会生成黑色固体，黑色固体的可能来源是________、________。
(3)某同学想用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2(不考虑空气中的N2)，可利用的装置如下。
回答下列问题：
①装置Ⅳ中盛放的药品是________，若没有该装置可能导致生成的Na2O2中含有________，其反应的化学方程式为__________________________________________________。
②若规定气流的方向为从左到右，各仪器连接的顺序是：空气进入________，________接__________，________接______，______接________(填字母)。
③装置Ⅱ的作用是___________________________________________________________。
答案 (1)打开盛放金属钠的试剂瓶，用镊子取出一小块钠，放在滤纸上吸干表面的煤油，再用小刀切下所需大小的钠块，余下的放回原试剂瓶，盖好瓶塞
(2)表面的煤油 空气中的二氧化碳(或酒精灯挥发的酒精；金属钠存在杂质铁元素，燃烧时生成铁的氧化物；答任意两点即可)
(3)①氢氧化钠溶液 Na2CO3 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
②h g f e a b c
③防止空气中的水和二氧化碳进入装置Ⅰ
解析 (3)要制备高纯度的Na2O2，需要除去空气中的CO2和水蒸气。装置Ⅲ的作用是除去水蒸气，装置Ⅳ的作用是用NaOH溶液除去CO2，如果不除去CO2，则CO2会与Na2O2反应生成Na2CO3；装置Ⅱ连接在硬质玻璃管末端，作用是防止空气中的水蒸气和CO2进入装置Ⅰ。Na2O
Na2O2
电子式
氧元素化合价
－2
－1
色、态
白色固体
淡黄色固体
阴、阳离子个数比
1∶2
1∶2
是否为碱性氧化物
是
否
液体a
现象
蒸馏水
Ⅰ.钠浮在水面，剧烈反应，有少量白雾
0.1 ml·L－1盐酸
Ⅱ.钠浮在液面，反应比Ⅰ剧烈，有白雾产生
浓盐酸
Ⅲ.钠浮在液面，反应比Ⅰ缓慢，产生大量白雾，烧杯底部有白色固体
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