2024届高考化学一轮复习练习第三章金属及其化合物第9讲钠及其氧化物

这是一份2024届高考化学一轮复习练习第三章金属及其化合物第9讲钠及其氧化物，共16页。
[课程标准] 1.掌握钠及其氧化物的性质及应用。2.初步建立由宏观现象推测物质性质、结构决定性质的思维模型。
考点一 钠的重要性质
1．物理性质
(1)色态：银白色固体。
(2)硬度：质地软，可以用小刀切割。
(3)密度：钠与水、煤油密度大小关系为ρ水>ρNa>ρ煤油。
(4)熔点：”“＝”或“a>b 钠与水、乙醇、稀H2SO4三种物质反应的实质都是钠与H＋间的置换反应，H＋浓度的大小决定了反应速率的快慢，由三种物质电离出H＋的能力可知H＋浓度的大小顺序为c＞a＞b，因而反应速率顺序为c>a>b
3．(1)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 。
①MgSO4溶液 ②NaCl溶液 ③Na2SO4溶液
④饱和澄清石灰水 ⑤Ca(HCO3)2溶液
⑥CuSO4溶液 ⑦饱和NaCl溶液
(2)按要求书写反应的离子方程式
①将Na投入到Ca(HCO3)2溶液中，反应后生成正盐溶液 _
。
②将Na投入到NH4HCO3溶液中，有刺激性气味的气体放出
。
解析： (1)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，①中Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；④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；⑤中Ca2＋＋HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋OH－===CaCO3↓＋H2O；⑥中生成的Cu(OH)2是蓝色沉淀，不符合题意；⑦中水减少，c(Na＋)增大，使NaCl(s)Na＋(aq)＋Cl－(aq)平衡向左移动。
答案： (1)①④⑤⑦
(2)①2Na＋Ca2＋＋2HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ===CaCO3↓＋2Na＋＋CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ＋H2↑
②2Na＋NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ＋HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ===2Na＋＋CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ＋NH3↑＋H2↑
eq \a\vs4\al(练后反思)
1．钠与水、酸反应的本质与顺序：本质上均是与H＋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 Na2O和Na2O2
1．结构、物理性质及用途的比较
2.化学性质的比较
学生用书第41页
3.金属钠露置在空气中会发生一系列变化，其过程：
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。
请写出上述各步反应的化学方程式：
答案： ①4Na＋O2===2Na2O
②Na2O＋H2O===2NaOH
③2NaOH＋CO2＋9H2O===Na2CO3·10H2O
④Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O
[正误辨析]
(1)烧碱、纯碱均属于碱，不能盛放在玻璃试剂瓶中( )
(2)NaOH在空气中久置，最终变为Na2CO3( )
(3)氧化钠、过氧化钠均为离子化合物( )
(4)1 ml Na2O2固体中含离子总数为4NA( )
(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与CO2反应，生成0.1 ml O2时，转移的电子数为0.4NA( )
(8)Na2O2与H2O反应，Na2O2既是氧化剂又是还原剂( )
答案： (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)× (8)√
一、Na2O2的性质探究
1．比较下列四组反应，回答下列问题。
一组：①Na2O2＋CO2 ②Na2O2＋SO2
二组：③Na2O2＋FeCl3(溶液)
④Na2O2＋FeCl2(溶液)
三组：⑤SO2通入品红溶液中，加热
⑥Na2O2加入到品红溶液中，加热
四组：⑦NaOH溶液滴入紫色石蕊溶液中
⑧Na2O2固体加入到紫色石蕊溶液中
问题：(1)写出①、②两反应的化学方程式。
(2)判断③、④反应中可能发生的现象，为什么？
(3)判断⑤、⑥反应中可能发生的现象，为什么？
(4)判断⑦、⑧反应中可能发生的现象，为什么？
答案： (1)①2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
②Na2O2＋SO2===Na2SO4
(2)③、④反应均会有红褐色沉淀生成并有气体放出，④中气体明显少于③中气体。原因是③中Na2O2与溶液中的水剧烈反应会有NaOH和O2产生，FeCl3与NaOH反应生成Fe(OH)3，Fe(OH)3是不溶性的红褐色沉淀；④中Fe2＋具有强还原性，易被Na2O2氧化并生成Fe(OH)3。
(3)⑤溶液红色褪去，加热后又恢复红色；⑥溶液红色褪去，加热后不能恢复红色。原因是SO2的漂白性不稳定，Na2O2的漂白性是因其具有强氧化性。
(4)⑦溶液变蓝，⑧溶液先变蓝后褪色。原因是Na2O2与H2O反应生成NaOH，呈碱性，同时Na2O2又有漂白性。
2．Na2O2是一种常见的过氧化物，具有强氧化性和漂白性。
(1)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 _
。
(2)用离子方程式解释加入酸性高锰酸钾溶液褪色的原因： _
。
(3)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)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)
(2)2MnO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O
(3)Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2 复分解反应
二、过氧化物的结构性质分析
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)Ca2＋[∶ eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··)) ∶ eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··)) ∶]2－ H eq \\al(\s\up1(·),\s\d1(×)) eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··)) ∶ eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··)) eq \\al(\s\up1(·),\s\d1(×)) H 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
学生用书第42页
(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。
解析： (1)设CrO5中过氧键(—O—O—)有x个，－2价O有y个，则 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(2x＋2y＝6,2x＋y＝5)) ，解得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x＝2,y＝1)) 。
(2)Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(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。
答案： (1)2 (2)4H2O2＋Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) ＋2H＋===2CrO5＋5H2O 不是
eq \a\vs4\al(归纳总结)
1．从元素化合价的角度分析Na2O2的性质
eq \(O,\s\up6(0)) 2 eq \(――――――――→,\s\up7(失去电子，化合价升高),\s\d5(表现为还原性)) Na2 eq \(O,\s\up6(－1)) 2
eq \(――――――――――――――→,\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－
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。
课时精练(九) 钠及其氧化物 eq \a\vs4\al(\f(对应学生,用书P337))
(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)
1．取一支大试管，加入20 mL饱和澄清石灰水(ρ＝1.6 g·cm－3)，再加入5 mL苯(ρ＝0.87 g·cm－3)，静置后缓慢加入黄豆粒大小的钠块(ρ＝0.97 g·cm－3)。下列说法正确的有( )
①钠在饱和澄清石灰水层反应并四处游动 ②有气体产生 ③澄清石灰水变浑浊 ④钠在石灰水与苯的界面处反应并上下跳动 ⑤钠停留在苯层不反应 ⑥钠块最后消失
A．3个 B．4个 C．5个 D．6个
B [因苯的密度比水小，所以苯在上层，水在下层，又因钠的密度比水小，比苯大，因此介于两者之间，而钠能与水反应产生气体，在与水反应生成气体后被气体带离水层，进入苯层后停止反应又下沉，如此往复，直至钠反应完，同时钠与水反应为放热反应，而氢氧化钙溶解度随温度升高而降低，所以随着反应进行会有氢氧化钙固体析出，溶液变浑浊，能够看到的现象：钠在石灰水与苯的界面处反应并上下跳动，产生气体，澄清石灰水变浑浊，钠块最后消失。故正确说法有②③④⑥。]
2．(2022·天津模拟预测)不能正确表示下列反应离子方程式的是( )
A．钠与水反应：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
B．钠与硫酸铜溶液反应：2Na＋Cu2＋===Cu＋2Na＋
C．钠与盐酸反应：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑
D．钠跟氯化钾溶液反应：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
B [A.钠与水反应的离子方程式为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，故A正确；B.钠与硫酸铜溶液反应的实质是钠与水先反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再与硫酸铜反应产生蓝色氢氧化铜沉淀，反应的离子方程式为：2H2O＋Cu2＋＋2Na===2Na＋＋Cu(OH)2↓＋H2↑，故B错误；C.钠与盐酸反应实质上是钠与盐酸电离出的氢离子反应生成氢气：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑，故C正确；D.钠跟氯化钾溶液反应，本质为钠与水反应：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，故D正确。]
3．(2022·重庆三模)下列关于钠及其化合物的说法正确的是( )
A．Na与Na＋都具有强还原性
B．Na2O和Na2O2长期露置于空气中最终产物不相同
C．将足量的Na、Na2O和Na2O2分别加入含有酚酞的水中，最终溶液均变为红色
D．将少量Na和Na2O2分别投入CuSO4溶液中，均既有沉淀生成又有气体放出
D [A.钠具有强还原性，钠失去电子生成钠离子，钠离子没有还原性，只有微弱的氧化性，性质较稳定，A项错误；B.Na2O2和Na2O长期露置于空气中，最终都生成相同的产物：Na2CO3，B项错误；C.Na2O2具有漂白性，故将Na2O2加入含有酚酞的水中，溶液先变红，最终红色褪去，C项错误；D.将少量Na和Na2O2分别投入CuSO4溶液中均先和水反应生成氢氧化钠和气体，然后再和硫酸铜生成氢氧化铜沉淀，D项正确。]
4．已知2Na2O＋O2 eq \(=====,\s\up7(加热)) 2Na2O2，NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．等物质的量的Na2O与Na2O2中含有的离子总数均为3NA
B．每生成1 ml Na2O2，转移电子数为2NA
C．78 g Na2O2中含有的共用电子对的数目为2NA
D．O2作氧化剂，1 ml O2参与反应得到的电子数可能为2NA或4NA
D [A.二者等物质的量，但其物质的量不一定是1 ml，A错误；B.根据方程式可知：每反应生成2 ml Na2O2，反应转移2 ml电子，则每生成1 ml Na2O2，反应过程转移电子数为NA，B错误；C.78 g Na2O2的物质的量是1 ml，其中含有的共用电子对的数目为NA，C错误；D.O2作氧化剂时氧元素的化合价可能变成－1也可能变成－2，因此每消耗1 ml O2转移电子数可能为2NA或4NA，D正确。]
5．下列关于Na2O2 的叙述不正确的是( )
A．Na2O2中阳阴离子的个数比为2∶1
B．Na2O2与SO2反应时Na2O2作氧化剂
C．Na2O2与CO2反应产生2.24 L O2 (标准状况)时，转移电子的物质的量为0.4 ml
D．Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，需要水和CO2的物质的量相等
C [A项，Na2O2由Na＋和O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(2)) 构成，Na2O2中阳阴离子的个数比为2∶1，故A正确；B项，Na2O2与SO2发生反应Na2O2＋SO2===Na2SO4，反应过程中，Na2O2中的O元素的化合价由－1价降低到－2价，Na2O2作氧化剂，故B正确；C项，Na2O2与CO2反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，标准状况下2.24 L O2 的物质的量为0.1 ml，根据反应的方程式可知，生成0.1 ml O2转移0.2 ml电子，故C错误；D项，Na2O2与CO2反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，Na2O2与水反应的化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，根据反应的方程式可知，产生相同量的O2时，需要水和CO2的物质的量相等，故D正确。]
6．钠在液氨中溶剂化速度极快，生成蓝色的溶剂合电子，该过程表示为：Na＋(x＋y)NH3Na＋(NH3)x＋e－(NH3)y，下列说法不正确的是( )
A．钠加入液氨中溶液的导电性增强
B．e－(NH3)y的可能结构为
C．e－(NH3)y具有强还原性，钠/液氨体系可以还原炔烃、苯等有机物
D．e－(NH3)y在液氨体系中会产生H2
B [A项，液氨中无自由移动的电子，不导电，加入金属钠后形成了溶剂合电子，可导电，A正确；B项，N的电负性大于H，共用电子对偏向于N，氢周围电子云密度低，故溶剂合电子可能结构应为氢原子在里，N原子在外，B错误；C项，e－(NH3)y具有强还原性，在钠/液氨体系中炔烃、苯等有机物很容易得电子被还原，C正确；D项，液氨类似于水，能发生自耦电离，电离出的铵根离子与e－(NH3)y反应生成氢气和氨气，D正确。]
7．过碳酸钠2Na2CO3·3H2O2，外观为白色结晶，主要用作漂白剂和氧化剂，以及作去污剂、清洗剂、杀菌剂。生产过程的主反应方程式：2Na2CO3＋3H2O2===2Na2CO3·3H2O2，下列说法不正确的是( )
A．过碳酸钠具有强氧化性
B．生产过程中采用较低温度，目的是防止产品及反应物的分解
C．在生产过程中酸、铁盐、铜盐等都可能导致产率下降
D．将过碳酸钠溶液和亚硫酸氢钠溶液混合，发生的反应为2Na2CO3·3H2O2＋3NaHSO3===2Na2CO3＋3NaHSO4＋3H2O
D [A项，过碳酸钠相当于带结晶双氧水的碳酸钠，具有碳酸钠和双氧水的性质，故过碳酸钠具有强氧化性，故A正确；B项，温度过高会导致过碳酸钠、过氧化氢的分解，因此生产过程中采用较低温度，目的是防止产品及反应物的分解，故B正确；C项，碳酸钠能与酸反应，铁盐、铜盐能作为双氧水分解的催化剂，故在生产过程中酸、铁盐、铜盐等都可能导致产率下降，故C正确；D项，产物中Na2CO3 的CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 与NaHSO4 中的H＋不共存，可以发生反应生成水和二氧化碳，故该方程式不正确，故D错误。]
8．在一定条件下，将钠与氧气反应的生成物1.5 g溶于水，所得溶液恰好能被80 mL浓度为0.50 ml/L的HCl溶液中和，则该生成物的成分是( )
A．Na2O B．Na2O2
C．Na2O和Na2O2 D．Na2O2和NaO2
C [由于中和后的产物是NaCl，可知n(Na)＝n(HCl)＝0.50 ml/L×0.08 L＝0.04 ml，若生成物只有Na2O2，则m(Na2O2)＝ eq \f(0.04 ml,2) ×78 g/ml＝1.56 g，若生成物只有Na2O，则m(Na2O)＝ eq \f(0.04 ml,2) ×62 g/ml＝1.24 g，1.5 g介于1.24 g与1.56 g之间，可得出原生成物是Na2O与Na2O2的混合物。]
9．某些氧化物在一定条件下能与Na2O2反应，且反应极有规律，如Na2O2＋SO2===Na2SO4、2Na2O2＋2SO3(g)===2Na2SO4＋O2，据此判断下列反应方程式错误的是( )
A．2Na2O2＋2N2O3===4NaNO2＋O2
B．Na2O2＋2NO2===2NaNO3
C．2Na2O2＋2N2O5===4NaNO3＋O2
D．2Na2O2＋2Mn2O7===4NaMnO4＋O2
A [根据题给信息可知：Na2O2可与某些元素的最高价氧化物反应，生成对应的盐(或碱)和O2，Na2O2具有强氧化性，与所含元素不是最高价态的氧化物反应时，生成其最高价的盐，而不生成O2。A项，N2O3中的氮也不是最高价，所以不产生氧气，不符合上述规律，故A错误；B项，NO2中N元素的化合价为＋4价，不是最高价态，与Na2O2反应时不生成O2，反应的化学方程式为Na2O2＋2NO2===2NaNO3，故B正确；C项，N2O5中N元素的化合价为＋5价，是最高价态，与Na2O2反应时生成O2，反应的化学方程式为2Na2O2＋2N2O5===4NaNO3＋O2，故C正确；D项，Mn2O7中Mn元素的化合价为＋7价，处于最高价态，与Na2O2反应时生成O2，反应的化学方程式为2Na2O2＋2Mn2O7===4NaMnO4＋O2，故D正确。]
10．(2022·山东青岛模拟)某化学小组用如图装置，模拟呼吸面具中的有关反应测定样品中Na2O2的纯度。已知实验中Na2O2样品的质量为8.0 g，实验结束后共收集到标准状况下1.12 L气体，下列说法中错误的是( )
A．装置Ⅰ中a的作用是保持上下压强一致，使液体顺利滴下
B．装置Ⅲ中可观察到淡黄色固体颜色逐渐变浅，最后变为白色固体
C．装置Ⅱ的作用是除去挥发出来的HCl
D．样品中Na2O2的纯度为48.75%
D [A.装置Ⅰ中a为恒压滴液漏斗，通过玻璃管平衡气压，使稀盐酸顺利滴下，A正确；B.装置Ⅲ中发生反应2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2、2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，淡黄色的Na2O2逐渐变为白色的Na2CO3和NaOH，B正确；C.根据题意分析，饱和碳酸氢钠可除去挥发出来的氯化氢气体，C正确；D.实验结束后共收集到标准状况下1.12 L气体，气体的物质的量为0.05 ml，若气体全部为氧气，则消耗的过氧化钠的物质的量为0.1 ml，即过氧化钠的质量为0.1 ml×78 g/ml＝7.8 g，则样品中Na2O2的纯度为 eq \f(7.8 g,8.0 g) ×100%＝97.5%，若气体中含有CO2，则无法计算，D错误。]
11．某兴趣小组以过氧化钠为对象进行探究：“干燥的CO2不能与Na2O2反应”和“CO2在有水存在时才能与Na2O2反应”，设计如图实验装置。
下列叙述中不正确的是( )
A．装入药品后，滴加稀硫酸，打开K1，关闭K2，一段时间后，加热铜丝
B．X中应加入试剂为浓硫酸
C．若打开K2，关闭K1，玻璃管中的铜丝由红变黑的现象时，则证明“有水时CO2与Na2O2反应”产生了O2
D．若关闭K2，打开K1，实验观察到铜丝未变化，则得出结论“干燥的CO2不能与Na2O2反应”
C [A.装入药品后，滴加稀硫酸，稀硫酸与碳酸钠反应产生CO2，打开K1，关闭K2，浓硫酸将CO2气体干燥，先用CO2排净装置内的O2，一段时间后，再加热铜丝，A正确；B.浓硫酸具有吸水性，能够干燥除去CO2气体中的水蒸气，防止其与铜反应干扰实验的验证，B正确；C.若打开K2，关闭K1，玻璃管中的铜丝由红变黑，则证明有O2生成。由于Na2O2与H2O反应也产生O2，因此不能证明“有水时CO2与Na2O2反应”产生了O2，C错误；D.实验观察到铜丝未变化，则可得出结论“干燥的CO2不能与Na2O2反应”，在没H2O的情况下，没有生成O2，D正确。]
12．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%
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%。]
13．钠(Na，sdium)是一种非常活泼的金属，观察法和实验法是研究物质性质的基本方法。
(1)某课外小组同学用镊子从煤油中取出一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油，用小刀切下一小块金属钠观察。在这一实验过程中不能得出钠的物理性质是 (填字母)。
A．钠在常温下是固体
B．钠的熔点很低
C．钠具有银白色的金属光泽
D．金属钠很软
(2)该小组同学将金属钠投入到CuSO4溶液中，得到蓝色絮状沉淀，写出反应的化学方程式：
。
某同学在实验中观察到有少量黑色固体生成，请解释其原因
。
(3)实验小组研究Na与CO2的反应，装置、步骤和现象如下：
实验步骤和现象：
ⅰ.通入CO2至澄清石灰水浑浊后，点燃酒精灯。
ⅱ.一段时间后，硬质玻璃管中有白色物质产生，管壁上有黑色物质出现。检验CO的试剂未见明显变化。
ⅲ.将硬质玻璃管中的固体溶于水，未见气泡产生；过滤，向滤液中加入过量BaCl2溶液，产生白色沉淀；再次过滤，滤液呈碱性；取白色沉淀加入盐酸，产生气体。
①步骤ⅰ的目的是
；
②从氧化还原反应的角度，分析步骤ⅱ管壁上生成的黑色物质的成分 _

；
③写出硬质玻璃管内可能发生的反应方程式： _
。
解析： (1)从题干中“用镊子取出一小块金属钠”可知钠在常温下是固体；“用小刀切开”说明钠质地很软；切开后可看到钠具有银白色的金属光泽；没有加热将钠熔化，因此不能得出其熔点很低的性质，答案选B；(2)将金属钠投入到CuSO4溶液中，钠先与水反应生成NaOH和氢气，NaOH再与CuSO4反应生成Cu(OH)2蓝色絮状沉淀，反应的化学方程式为：CuSO4＋2Na＋2H2O===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑；在实验中观察到有少量黑色固体生成，原因是钠与水反应时放热，使部分氢氧化铜分解生成氧化铜；(3)①因钠容易和空气中的氧气、水等反应，所以步骤ⅰ中通入CO2至澄清石灰水浑浊后，再点燃酒精灯的目的是排除实验过程中氧气、水等的干扰；②根据氧化还原反应的原理，金属钠在反应中作还原剂，CO2作氧化剂，其还原产物是黑色固体物质且没有检测到CO，可确定黑色物质是碳；③硬质玻璃管中的固体溶于水无气泡产生，说明钠全部参加了反应，在滤液中加入过量的BaCl2溶液，产生白色沉淀，加入盐酸，产生气体，说明硬质玻璃管中的固体含有Na2CO3，再次过滤后滤液呈碱性，说明硬质玻璃管中的固体含有Na2O，综上可确定硬质玻璃管中发生的反应为：
4Na＋CO2 eq \(=====,\s\up7( △)) 2Na2O＋C、Na2O＋CO2===Na2CO3。
答案： (1)B (2)CuSO4＋2Na＋2H2O===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑ 钠与水反应放热，使部分氢氧化铜分解生成氧化铜 (3)①排除氧气、水等的干扰 ②金属钠在反应中作还原剂，CO2作氧化剂，其还原产物是黑色固体物质且没有检测到CO，可确定黑色物质是碳 ③4Na＋CO2 eq \(=====,\s\up7(△)) 2Na2O＋C、Na2O＋CO2===Na2CO3
14．某化学小组在实验室制取Na2O2。查阅资料可知，温度在573～673 K之间可生成Na2O2，若温度提高到733 K以上Na2O2会分解。除Li外其他碱金属不与N2反应。
(1)甲组同学设计制取Na2O2的装置如图所示。
①使用该装置制取的Na2O2中不可能含有的杂质为 (填字母)。
A．Na3N B．Na2CO3 C．Na2O D．NaOH
②该小组同学为测定制得的Na2O2样品的纯度，设计实验装置如下：
烧瓶中发生的主要反应的化学方程式是 _
。
水槽中量筒中收集到的气体为 。测定装置的接口从左至右正确的连接顺序是 。
(2)乙组同学从反应历程上分析出上述(1)②的测定反应中存在中间产物，从而会导致测定结果 (填“偏大”或“偏小”)。为证明其分析的正确性，设计实验方案如下：
实验方案Ⅰ中发生反应的化学方程式为 。根据上述实验可知，反应溶液中存在的中间产物与酚酞作用的条件是 。
解析： (1)①根据提示，Na不会与氮气反应，但会与氧气反应生成氧化钠和过氧化钠，过氧化钠与水反应生成NaOH，与二氧化碳反应生成Na2CO3，则不会生成Na3N；②过氧化钠与硫酸反应，生成硫酸钠、水和氧气，方程式为：2Na2O2＋2H2SO4===2Na2SO4＋O2↑＋2H2O；反应产生氧气，则最后收集氧气；过氧化钠中可能存在碳酸钠，其与硫酸反应会生成二氧化碳，通过氢氧化钠除去，再用澄清石灰水检验是否除尽，连接顺序为：aedfgh；
(2)过氧化钠与硫酸反应生成中间产物过氧化氢，产生的氧气减少，从而会导致测定结果偏小；过氧化氢在二氧化锰的催化下，生成水和氧气，反应方程式为：2H2O2 eq \(=====,\s\up7(MnO2)) 2H2O＋O2↑；对比试验Ⅱ、Ⅲ可知，过氧化氢与酚酞作用的条件是碱性条件。
答案： (1)A 2Na2O2＋2H2SO4===2Na2SO4＋O2↑＋2H2O O2 aedfgh
(2)偏小 2H2O2 eq \(=====,\s\up7(MnO2)) 2H2O＋O2↑ 碱性条件
15．已知Na2O2可用作漂白剂和呼吸面具中的供氧剂。
(1)写出Na2O2作供氧剂时发生反应的化学方程式： 。
(2)Na2O2有强氧化性，H2具有还原性，有同学猜想Na2O2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：……，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。
①盛装稀盐酸的仪器名称是 ；B装置的作用是 _。
②步骤3在点燃C处酒精灯前必须进行的操作是 。
③设置装置D的目的是 。
④根据实验现象得到的结论是 (用化学方程式表示)。
⑤该实验设计中存在明显不足之处，应该如何改进： _。
解析： (1)Na2O2能与CO2反应生成氧气，可作供氧剂，发生反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。(2)①分析装置图可知，盛装稀盐酸的仪器为长颈漏斗；B装置的作用是吸收氢气中的杂质气体；②氢气是可燃性气体，与空气混合加热易发生爆炸，故在点燃C处酒精灯前必须检验H2纯度；③装置D中装的是无水硫酸铜，用来检验有无水生成；④由实验现象分析可知过氧化钠变为白色固体，硫酸铜不变蓝色证明无水生成，则氢气和过氧化钠反应生成氢氧化钠，反应的化学方程式为Na2O2＋H2 eq \(=====,\s\up7(△)) 2NaOH；⑤为防止氢气排放到空气中遇明火发生爆炸，应在装置D后连接一个氢气的尾气处理装置。
答案： (1)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 (2)①长颈漏斗 吸收氢气中的杂质气体(或除去氢气中的水蒸气和氯化氢气体) ②检验氢气纯度 ③检验是否有水生成 ④Na2O2＋H2 eq \(=====,\s\up7(△)) 2NaOH ⑤在装置D后连接一个氢气的尾气处理装置(答案合理即可)名称
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
色态
白色固体
淡黄色固体
碱性氧化物
是
否
电子式
氧的化合价
－2
－1
用途
可制烧碱
供氧剂、漂白剂
水
Na2O
Na2O＋H2O===2NaOH
Na2O2
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
CO2
Na2O
Na2O＋CO2===Na2CO3
Na2O2
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
盐酸
Na2O
Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O
Na2O2
2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑
实验方案
产生的现象
Ⅰ.取烧瓶中的反应液，加入少量MnO2粉末
有大量气泡逸出
Ⅱ.向NaOH稀溶液中加入2～3滴酚酞溶液，然后加入少量的反应液
溶液先变红后褪色
Ⅲ.向反应液中加入2～3滴酚酞溶液，充分振荡，然后逐滴加入过量的NaOH稀溶液
开始无明显现象，加NaOH溶液后先变红后褪色