2027届高考化学一轮复习考点过关：课时规范练10 钠及其氧化物（含解析）

这是一份2027届高考化学一轮复习考点过关：课时规范练10 钠及其氧化物（含解析），共16页。
1.钠电池作为一种新兴的电池,无论是在医药领域还是军事设备领域,均具有很深的市场潜力。下列关于金属钠的说法错误的是( )
A.钠质地柔软,且易被氧化
B.钠的金属性比铜更强,故将钠投入硫酸铜溶液中,会有铜单质析出
C.金属钠着火时,用干燥的沙土盖灭,不能使用泡沫灭火器灭火
D.将钠投入滴有酚酞的水中,有气泡产生,且溶液变红
2.Na2O2可用于呼吸面具的供氧剂,用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.1 ml Na2O2中含有的离子数目为4NA
B.1 ml Na2O2溶于1 L水,其溶质的物质的量浓度为2 ml·L-1
C.1 ml Na2O2用于供氧时,理论上可产生O2的体积为11.2 L
D.1 ml Na2O2与足量的水反应时,转移电子数为NA
3.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是( )
4.(2025·广东惠州检测)将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体放出,又有白色沉淀产生的是( )
①MgSO4溶液 ②稀NH4Cl溶液 ③Ca(HCO3)2溶液 ④饱和NaCl溶液 ⑤饱和澄清石灰水 ⑥CuSO4溶液
A.①③⑤⑥B.②③⑤⑥
C.①③④⑤D.全部
5.(8分)(2025·广东潮州检测)学习小组利用如下流程制备过氧化钠,并设计实验验证其相关性质。
回答下列问题:
(1)常温下,金属钠被氧化失去金属光泽,生成 (填颜色)的 (填化学式)。
(2)流程中生成淡黄色固体的化学方程式为 。
(3)小组同学取一定量淡黄色固体溶于冷水中,待固体全部反应后,仍可缓慢释放氧气。为探究固体溶解后溶液的成分,设计如下实验方案进行验证:
①甲中产生较多气泡,证明固体溶解后溶液中有 (填化学式),写出甲中发生反应的化学方程式: 。
②向乙中滴入酚酞,溶液变红的原因是 。
层次2综合性
6.(2025·广东广州摸底考)利用以下装置制备、纯化CO,并探究CO和Na2O2的反应(CO+Na2O2Na2CO3)。下列说法正确的是( )
A.装置b中的试剂可选用无水CaCl2
B.装置d中的试剂可选用NaOH溶液
C.实验开始时,依次点燃a、c处酒精灯
D.加热一段时间后,硬质玻璃管中粉末由白色变为淡黄色
7.(16分)某同学根据Mg与CO2反应的原理推测Na也能在CO2中燃烧,为了确定其产物,他设计了如图所示的装置进行实验(已知PdCl2能被CO还原得到黑色的金属Pd)。
按如下顺序进行实验操作:
(1)打开K1和K2,使A中产生的CO2通入后续装置中,待E中溶液变浑浊时,再点燃酒精灯;
(2)待金属钠完全燃烧后熄灭酒精灯,并冷却至室温;
(3)关闭K1和K2。
回答下列问题:
(1)仪器X的名称是 。
(2)装置B中溶液的作用是 ;装置C中的溶液为 。
(3)步骤(1)的目的是 ;若直接点燃酒精灯,反应中可能会生成一种淡黄色固体,写出这种固体与水反应的化学方程式: 。
(4)甲同学认为钠与CO2充分反应后生成物仅为Na2CO3固体,乙同学认为这是不可能的,请说出乙同学看法的理由: 。
(5)假设反应有下列两种情况,分别写出两种情况下钠与CO2反应的化学方程式。
①装置F中的PdCl2溶液中观察到有黑色沉淀生成,装置D中的固体成分只有一种,且向该固体中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。
②装置D中钠的质量为0.46 g,充分反应后,将装置D中的固体加入足量稀盐酸中产生0.44 g CO2气体,且溶液中还有固体残留。
层次3创新性
8.(10分)Na2O2是重要的化工原料,具有多种用途。
(1)Na2O2可在呼吸面具和潜水艇中作为氧气的来源,请写出Na2O2与CO2反应的化学方程式: 。
(2)将一定量的Na2O2固体投入含有下列离子的溶液中:Cl-、HCO3-、CO32-、Na+,反应完毕后,溶液中上述离子数目几乎不变的有 (填离子符号)。
(3)Na2O2具有强氧化性,H2具有还原性,某同学根据氧化还原反应的知识推测Na2O2与H2能发生反应,为了验证此猜想,该小组同学进行如下实验:
步骤1:按如图所示的装置组装仪器(图中夹持仪器已省略),然后装入药品。
步骤2:打开K1、K2,在产生的氢气流经装有Na2O2的硬质玻璃管的过程中,未观察到明显现象。
步骤3:进行必要的实验操作,淡黄色的粉末慢慢变成白色固体,无水硫酸铜未变蓝色。
步骤4:反应后撤去酒精灯,待硬质玻璃管冷却后关闭K1。
①步骤1组装好仪器之后,装入药品之前,应 。
②B装置中所盛放的试剂是 ,其作用是吸收A装置中挥发的HCl气体和水蒸气。
③由上述实验可推出Na2O2与H2反应的化学方程式为 。
④实验结束后,该同学欲测定C装置内白色固体中未反应完的Na2O2的含量。取m1 g白色固体与足量水充分反应,加热蒸干,冷却至室温,得到m2 g固体,则白色固体中Na2O2的质量分数为 (用含m1和m2的式子表示)。
参考答案
1.B 解析:钠质软,金属活动性强,在空气中易被氧化,A正确;将钠投入硫酸铜溶液中,钠首先与溶液中的水反应生成NaOH和H2,然后是NaOH与溶液中的CuSO4发生复分解反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀,因此Na不能置换出Cu,B错误;Na与水反应产生H2,钠燃烧产生的过氧化钠与水、CO2反应都放出O2,H2与O2的混合气体点燃会发生爆炸,因此不能用泡沫灭火器来灭火,应该用干燥的沙土盖灭,C正确;钠与溶液中的水反应生成NaOH和H2,氢氧化钠能使酚酞溶液变红色,D正确。
2.D 解析:Na2O2由钠离子与过氧根离子构成,1 ml Na2O2中含有2 ml Na+和1 ml O22-,则含有的离子数目为3NA,A错误;由2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑可知,1 ml Na2O2与水反应生成2 ml NaOH,但是溶液体积未知,无法计算物质的量浓度,B错误;1 ml Na2O2用于供氧时,可以生成0.5 ml O2,但氧气所处的温度、压强未知,即气体摩尔体积不确定,不能计算氧气的体积,C错误;1 ml Na2O2与足量的水反应生成0.5 ml O2,转移电子为0.5 ml×2×1=1 ml,即转移电子数为NA,D正确。
3.B 解析:将钠块投入水中,钠浮于水面,说明钠的密度比水小,不能得到有NaOH生成的结论,A错误;将包有Na2O2固体的脱脂棉伸入盛有CO2的集气瓶中,反应生成氧气,温度达到脱脂棉的着火点,脱脂棉燃烧,说明Na2O2与CO2反应放热,B正确;向某溶液中滴加氯化钙溶液生成白色沉淀,溶液中可能有碳酸根离子、亚硫酸根离子、银离子等,不能得出一定含有银离子的结论,C错误;过氧化钠与水反应生成NaOH,NaOH与氯化镁反应生成氢氧化镁白色沉淀,由实验操作和现象不能说明过氧化钠变质,D错误。
4.C 解析:Na在MgSO4溶液中与水反应生成NaOH和H2,NaOH与MgSO4反应生成氢氧化镁白色沉淀,①符合题意;Na在稀NH4Cl溶液中反应会放出氢气和氨,没有沉淀产生,②不符合题意;Na在Ca(HCO3)2溶液中与水反应生成NaOH和氢气,NaOH与Ca(HCO3)2反应生成碳酸钙白色沉淀,③符合题意;Na在饱和NaCl溶液中与水反应生成NaOH和H2,溶液中水的量减少,得到过饱和的NaCl溶液,会析出氯化钠固体,④符合题意;⑤Na在饱和澄清石灰水中与水反应生成NaOH和H2,反应放出热量,因温度升高,氢氧化钙溶解度减小,且反应过程中水量减少,会析出氢氧化钙,⑤符合题意;Na在CuSO4溶液中与水反应生成NaOH和H2,NaOH与CuSO4反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,⑥不符合题意;故选C。
5.答案:(1)白色 Na2O (2)2Na2O+O22Na2O2
(3)①H2O2 2H2O22H2O+O2↑
②过氧化钠与水反应生成氢氧化钠,溶液呈碱性,酚酞遇碱变红
解析:(1)金属钠被氧化失去金属光泽,生成白色的Na2O。
(2)流程中生成淡黄色固体的化学方程式为2Na2O+O22Na2O2。
(3)过氧化钠与水反应有氧气和氢氧化钠生成,加入二氧化锰有气体生成说明过氧化钠与水反应还生成了过氧化氢。①甲中产生较多气泡,证明固体溶解后溶液中有H2O2,甲中发生反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。②向乙中滴入酚酞溶液,溶液变红的原因是过氧化钠与水反应生成氢氧化钠,溶液呈碱性,酚酞遇碱变红。
6.C 解析:装置b的作用是防止a中水蒸气、甲酸进入装置c,因此装备b中试剂可选用碱石灰等碱性干燥剂,A错误;装置d的作用是吸收未反应完全的CO,防止污染空气,而NaOH溶液与CO不能反应,B错误;实验过程中需先点燃a处酒精灯,再点燃c处酒精灯,利用装置a产生的CO将装置内空气排尽,防止空气中的氧气与CO反应生成CO2干扰实验,C正确;加热一段时间后,若CO与Na2O2反应生成Na2CO3,则固体颜色由淡黄色变为白色,D错误。
7.答案:(1)长颈漏斗
(2)除去CO2中混有的HCl 浓硫酸
(3)排尽装置中的空气 2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
(4)只有碳酸钠生成,有元素化合价升高,没有元素化合价降低,不符合氧化还原反应的原理
(5)①2Na+2CO2Na2CO3+CO ②4Na+3CO22Na2CO3+C
解析:(1)由仪器结构可知,仪器X为长颈漏斗。
(2)盐酸易挥发,使制备的CO2中混有HCl,HCl能与钠反应而影响实验,因此装置B中盛放饱和NaHCO3溶液用于除去CO2中混有的HCl;装置C中盛放浓硫酸,作用是干燥CO2气体,防止H2O与Na发生化学反应。
(3)装置中含有的空气影响实验,需要用二氧化碳排尽装置中的空气。打开K1和K2,通入CO2气体,当E中溶液变浑浊时,说明装置中空气已经被排尽,再点燃酒精灯;Na与O2在点燃时会发生反应产生Na2O2,Na2O2与H2O反应产生NaOH、O2,该反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑。
(4)若Na与CO2反应只产生Na2CO3,钠元素化合价升高,失去电子被氧化,没有化合价降低的元素,不符合氧化还原反应的规律,因此不可能只产生Na2CO3一种物质。
(5)①装置F中的PdCl2溶液中观察到有黑色沉淀生成,说明反应产生了CO,装置D中的固体成分只有一种,且向该固体中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,该固体为Na2CO3,则Na与CO2反应产生Na2CO3和CO,该反应的化学方程式为2Na+2CO2Na2CO3+CO。②装置D中钠的质量为0.46 g,n(Na)=0.46 g23 g·ml-1=0.02 ml,充分反应后,将装置D中的固体加入足量稀盐酸中产生0.44 g CO2气体,则n(Na2CO3)=n(CO2)=0.44 g44 g·ml-1=0.01 ml,说明钠完全转化为碳酸钠,由于溶液中还有固体残留,该固体应是碳单质,则发生反应的化学方程式为4Na+3CO22Na2CO3+C。
8.答案:(1)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 (2)Cl-
(3)①检查装置的气密性 ②碱石灰 ③Na2O2+H22NaOH ④39(m2-m1)m1×100%
解析:(1)Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,该反应的化学方程式为2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2。
(2)Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气,HCO3-与氢氧根离子发生反应HCO3-+OH-CO32-+H2O,故HCO3-的数目减少,CO32-的数目增多,由于Na2O2加入导致Na+数目增多,则离子数目几乎不变的为Cl-。
(3)①步骤1中组装好仪器后,要先检查装置的气密性。②锌与稀盐酸反应制得的氢气中含氯化氢气体、水蒸气,氯化氢气体、水蒸气都能与过氧化钠反应,从而干扰氢气与过氧化钠的反应,则装置B中应盛放碱石灰除去氢气中含有的氯化氢气体和水蒸气。③由淡黄色的粉末慢慢变成白色固体及无水硫酸铜未变蓝色可知,硬质试管中发生的反应为过氧化钠与氢气共热反应生成氢氧化钠,该反应的化学方程式为Na2O2+H22NaOH。④Na2O2与水反应生成NaOH和O2,利用差量法列式如下:
2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑ Δm
2×784×404
x g(m2-m1) g
有156xg=4(m2-m1) g,解得x=39(m2-m1),则白色固体中Na2O2的质量分数为39(m2-m1)m1×100%。选项
实验操作和现象
结论
A
将钠块投入水中,钠浮于水面
反应有NaOH生成
B
将包有Na2O2固体的脱脂棉伸入盛有CO2的集气瓶中,脱脂棉燃烧
Na2O2与CO2反应放热
C
向某溶液中滴加氯化钙溶液生成白色沉淀
该溶液中一定含有Ag+
D
从装有过氧化钠的试剂瓶中取一定量固体置于试管中加水溶解,然后加入MgCl2溶液,产生白色沉淀
过氧化钠变质产生碳酸钠