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化学必修 第一册第一节 钠及其化合物同步测试题
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这是一份化学必修 第一册第一节 钠及其化合物同步测试题，共14页。试卷主要包含了选择题，m,则，非选择题等内容，欢迎下载使用。
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课时素养评价 九
氧化钠和过氧化钠
(40分钟 70分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分)
1.(2019·聊城高一检测)某同学将Na、Na2O、Na2O2、Na2CO3分别投入盛有足量盐酸的1号、2号、3号、4号四支试管中,结果他不会观察到有气泡生成的是
( )
A.1号 B.2号 C.3号 D.4号
【解析】选B。Na、Na2O2、Na2CO3和盐酸反应分别生成H2、O2和CO2。
2.(2019·南宁高一检测)Na2O和Na2O2在下列哪一点性质上是相似的( )
A.颜色 B.水溶液的酸碱性
C.氧化性D.漂白性
【解析】选B。Na2O为白色固体,无氧化性和漂白性,Na2O2为淡黄色固体,具有很强的氧化性和漂白性,故A、C、D不正确;Na2O+H2O2NaOH,2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,两者的水溶液最终都是强碱溶液,故B正确。
3.向装有Na2O2的试管中加入一定量水,再滴入2滴酚酞试液,振荡,下列叙述正确的是( )
A.加水后,用燃着的木条放到试管口,燃着的木条熄灭
B.滴入酚酞溶液先变红,振荡后褪色
C.滴入酚酞溶液,溶液仍为无色
D.因为Na2O2与酚酞发生氧化还原反应使溶液变为红色
【解析】选B。Na2O2与水发生如下反应:2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,O2能使燃着的木条燃烧更旺,NaOH与酚酞作用使无色的酚酞溶液变红色,在反应过程中Na2O2表现出强氧化性,它能将红色物质氧化而褪色,故滴入酚酞溶液先变红,振荡后褪色。B项正确。
4.下列反应中,Na2O2只表现出氧化性的是( )
A.2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
B.2Na2O2+2H2SO42Na2SO4+2H2O+O2↑
C.Na2O2+SO2Na2SO4
D.5Na2O2+2KMnO4+8H2SO45Na2SO4+K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O
【解析】选C。A、Na2O2化合价既升高又降低,因此Na2O2既表现出氧化性又表现出还原性,A项错误;B、Na2O2化合价既升高又降低,Na2O2既表现出氧化性又表现出还原性,B项错误;C、Na2O2化合价降低,所以只表现出氧化性,C项正确;D、Na2O2化合价只升高,只表现出还原性,D项错误。
5.某化工厂突发火灾,仓库内储存的17吨金属钠变成“定时炸弹”,东侧相距200米的村庄近千人的居民区受到重大威胁。消防官兵到达现场,初步侦察发现,一栋地上单层砖结构仓库内储存的金属钠起火。金属钠着火时,消防官兵可以用来灭火的是( )
A.水 B.湿抹布盖灭
C.干沙D.干粉灭火器
【解析】选C。钠着火生成Na2O2,因为Na2O2可以和H2O、CO2反应生成氧气,会使火势更大。湿抹布含H2O,干粉灭火器的成分是CO2,均会与Na2O2反应。
6.Na2O2具有漂白性,下列关于Na2O2的叙述中正确的是( )
A.Na2O2是淡黄色固体,久置于空气中变成Na2O
B.Na2O2与水的反应中,Na2O2只作氧化剂
C.用Na2O2漂白过的织物、麦秆等日久又渐渐变成黄色
D.Na2O2放入饱和NaOH溶液中,放出大量的O2,并有白色固体析出
【解析】选D。Na2O2久置空气中变成Na2CO3;Na2O2与水反应时,Na2O2既是氧化剂又是还原剂;利用Na2O2的强氧化性漂白过的织物不具有可逆性;Na2O2与H2O反应消耗NaOH溶液中的水,同时生成溶液中的溶质,故有NaOH固体析出。
7.某无色溶液,加入Na2O2时有无色无味气体放出,并有白色沉淀生成,该无色溶液中含有的物质可能是( )
A.CuSO4B.MgCl2
C.BaCl2D.Fe2(SO4)3
【解析】选B。溶液中CuSO4 和 Fe2(SO4)3有颜色,故A、D两项错误;2Na2O2+
2H2O4NaOH+O2 ↑ ,NaOH与MgCl2 反应产生白色沉淀,与BaCl2溶液不反应,故B项正确,C项错误。
8.(2019·长春高一检测)下列各组中的两种物质相互作用时,反应条件(温度、反应物用量比)改变,不会引起产物的种类改变的是( )
A.Na和O2B.NaOH和CO2
C.Na2O2和CO2D.C和O2
【解析】选C。Na和O2反应在常温下产物是Na2O,在加热时产物是Na2O2,产物与条件有关;NaOH和CO2反应,CO2过量时产物是NaHCO3,CO2少量时产物是Na2CO3,产物与用量有关;Na2O2和CO2的产物和温度、用量无关;C和O2反应,C过量时产物是CO,C少量时产物是CO2,产物与用量有关。
9.向含有HC、C、N、Na+的溶液中加入一定量Na2O2后,下列离子的浓度减小的是( )
A.HCB.C
C.ND.Na+
【解析】选A。由于2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,HC可与OH-发生反应HC+OH-C+H2O,因此HC的浓度减小。
【规律方法】Na2O2溶于水后生成NaOH,离子共存时考虑与OH-的反应。
10.200 ℃时,11.6 g CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3.6 g(如图所示),其原混合物中CO2和H2O的质量之比是( )
A.11∶18B.22∶3
C.1∶9D.21∶9
【解析】选A。向足量的固体Na2O2中通入11.6 g CO2和H2O,固体只增加3.6 g,令混合物中CO2和水蒸气的质量分别为m(CO2)、m(H2O),则:
所以m(CO2)+m(H2O)=11.6 g、m(CO2)+m(H2O)=3.6 g;
解得:m(CO2)=4.4 g,m(H2O)=7.2 g,故原混合物中CO2和H2O的质量比为4.4 g∶7.2 g=11∶18。
二、非选择题(本题包括2小题,共30分)
11.(14分)2019年4月23日,为庆祝中国人民解放军海军成立70周年,在青岛举行了海上阅兵,习近平主席登上“西宁”号检阅舰,检阅中外舰艇编队。潜艇兵是我国海军的一个重要兵种,肩负着保卫祖国海洋、保卫人民的重担。
在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用品,用如图中的实验装置进行实验,证明过氧化钠可作供氧剂,其中A是实验室制取CO2的装置。
(1)请分析装置B、C、D中所加的试剂及其作用或目的。
提示:
(2)怎样检验反应生成的气体是氧气?
提示:将试管F从水槽中取出,用带火星的木条伸入试管F内,木条复燃,则证明该气体是氧气。
12.(16分)(2019·临沂高一检测)如图是实验室研究潜水艇中供氧体系反应机理的装置图(夹持仪器略)。
(1)A装置为CO2的发生装置,反应的离子方程式为_______________。
(2)B装置可除去A装置中可能挥发出的__________,反应的离子方程式为__
________________________________。
(3)C装置为O2的发生装置,反应的化学方程式为__________、___________。
(4)D装置可除去C装置中未反应的_______________________,反应的离子方程式为__________________________。
(5)E装置为排水法收集O2的装置,检验所收集的气体为O2的方法为 _ _ _ __。
(6)C装置中固体由淡黄色完全变为白色,检验固体成分的实验方案为取少量C装置中反应后的固体溶于水,向溶液中滴入过量________溶液,若有白色沉淀生成,则证明固体中含有________;过滤,向滤液中滴入几滴酚酞试液,若________且不褪色,则证明固体中含有_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __。
【解析】(1)实验室用稀盐酸与大理石反应制取CO2 。(2)制得的CO2中混有HCl,通过饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl。(3)从B装置中出来的CO2中含有水蒸气,通过C装置时CO2、H2O均能与Na2O2反应产生氧气。(4)D装置中NaOH溶液的作用是除去CO2。(5)利用带火星的木条检验氧气。(6)C装置中反应后的固体可能含有NaOH、Na2CO3,先加入过量CaCl2溶液检验并除去Na2CO3,过滤后加入酚酞溶液检验NaOH。
答案:(1)CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑
(2)HCl HC+H+H2O+CO2↑
(3)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑ (4)CO2 2OH-+CO2C+H2O (5)取出集气瓶正放于桌面上,将一根带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,证明所收集的气体为O2 (6)CaCl2 Na2CO3 溶液变红 NaOH
【补偿训练】
兴趣是最好的老师。过氧化钠与水反应的滴水生火实验引起同学们的兴趣,大家主动探究着火原因。
【猜想】(1)根据燃烧条件,知道脱脂棉是可燃物,小新认为过氧化钠(Na2O2)与水反应生成了可以支持燃烧的物质;小海又进行了补充:此反应还会________(填“吸收”或“放出”)很多热量,进而满足了燃烧的另一个条件是____________。
【实验与探究】设计装置如图所示
(2)打开分液漏斗的活塞,控制水滴加的速度,看到试管中有大量气泡产生,将带火星的木条靠近P出口,看到木条复燃,推测此气体是____________。
(3)实验中还观察到,M处有大量气泡冒出,产生这一现象的原因是__________,
由此证明上述猜想是正确的。
【拓展与交流】
(4)完成了以上实验,同学们又进一步探究过氧化钠(Na2O2)与水反应后生成的另一种物质是什么?小新认为是NaOH,小华认为是NaOH和Na2CO3的混合物。大家经过讨论认为小新的猜想是正确的,不可能生成碳酸钠,判断依据是____________
______。
(5)根据以上探究,要保证“滴水生火”魔术成功,从燃烧的条件考虑,滴入水的量要适量,不能太多,也不能太少,则必须做到_________________________。
【解析】(1)根据物质燃烧的条件:脱脂棉是可燃物,小新认为过氧化钠(Na2O2)与水反应生成了可以支持燃烧的物质,棉花要燃烧还需达到其着火点,据此分析。
(2)用带火星的木条靠近P出口,木条复燃,说明该气体具有助燃性,是氧气。
(3)M处有大量气泡冒出,可能生成了气体,也可能气体的温度升高,通过分析没有生成气体,只能是锥形瓶中的气体温度升高,故可知过氧化钠与水反应放热使锥形瓶内压强增大。
(4)过氧化钠(Na2O2)与水反应后生成的另一种物质不可能是NaOH和Na2CO3的混合物,根据质量守恒定律,反应物中不含有碳元素,故不可能生成碳酸钠。
(5)水不能太多,因为水能灭火,所以要使魔术成功必须控制反应物用量。
答案:(1)放出 温度达到着火点 (2)氧气 (3)过氧化钠与水反应放热使锥形瓶内压强增大 (4)质量守恒定律 (5)控制反应物的用量
(20分钟 30分)
一、选择题(本题包括2小题,每小题7分,共14分)
13.现将Na2O2与过量NaHCO3混合固体在密闭容器中充分加热反应(已知:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O),排出气体后最终剩余固体是( )
A.NaOH和Na2O2 B.NaOH和Na2CO3
C.Na2CO3D.Na2O2
【解析】选C。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,可以为过氧化钠先与二氧化碳反应,后与水反应,因CO2过量,故NaOH不一定存在。
14.(2019·成都高一检测)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,进行以下实验:①取反应后溶液加入二氧化锰后迅速产生大量气体;②、③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②、③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
【解析】选B。A项,实验①是取反应后溶液加入二氧化锰后迅速产生大量气体,使带火星的木条复燃,证明产生气体为氧气,故A正确;B项,过氧化钠与水反应不需要MnO2作催化剂,故B错误;C项,酚酞滴入氢氧化钠溶液变红色,氢氧化钠的酚酞溶液通入氧气溶液红色不褪色,实验②、③证明使酚酞褪色的不是氢氧化钠和氧气,故C正确;D项,实验①是取反应后溶液加入二氧化锰后迅速产生大量气体,使带火星的木条复燃,为氧气,说明反应过程中生成了过氧化氢具有漂白性,使红色褪去,故D正确。
二、非选择题(本题包括1小题,共16分)
15.为测定某含有杂质Na2O的Na2O2样品的纯度,3个小组分别设计如下方案。首先准确称量样品m g,然后,按照以下方案进行实验,请你完成相关内容:
【方案一】(1)将样品与水充分反应,使产生的O2通过灼热的铜粉,测得反应后生成氧化铜的质量为n g,通过计算求出试样中Na2O2的含量。Na2O2与水反应的离子方程式是 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ __;
根据所给数据计算出试样中Na2O2含量的代数式为____________。
【方案二】将样品与二氧化碳反应,通过测定反应产生氧气的体积(体积可转化成质量),计算出样品中Na2O2的含量。
(2)上图是完成该实验可能用到的实验装置,根据此实验方案,实验所使用仪器的连接顺序是__________。(填写仪器编号)
(3)装置①⑤的作用分别是:
① __;
⑤ _ _。
【解析】(1)根据:2Cu+O22CuO
及2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
得关系式:Na2O2 ～ CuO
78 g 80 g
m(Na2O2) n g
解得:m(Na2O2)= g,则样品中Na2O2的含量=×100%或×100%。
(2)测定某含有杂质Na2O的Na2O2样品的纯度,方法是利用装置②制备二氧化碳气体,把生成的二氧化碳气体通过装置④与过氧化钠充分反应,生成的气体通过装置⑤盛碱石灰的干燥管,除去二氧化碳,用装置①③排水法测量氧气的体积,根据氧气的体积便可知样品中过氧化钠的质量,综上所述,装置的连接顺序是②④⑤①③。
(3)应用排水法测定氧气的体积。氧气中混有二氧化碳气体,为准确测量生成的氧气的体积,应用碱石灰吸收二氧化碳。
答案:(1)2Na2O2+2H2O4Na++4OH-+O2↑ ×100%或×100%
(2)②④⑤①③
(3)①排水法收集O2 ⑤除去O2中混有的CO2气体
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仪器
加入试剂
加入该试剂的
作用或目的
B
C
D
仪器
加入试剂
加入该试剂的
作用或目的
B
饱和NaHCO3
溶液
除去CO2中
混有的HCl
C
Na2O2
反应生成O2
D
NaOH溶液
吸收没有
反应的CO2
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课时素养评价 九
氧化钠和过氧化钠
(40分钟 70分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分)
1.(2019·聊城高一检测)某同学将Na、Na2O、Na2O2、Na2CO3分别投入盛有足量盐酸的1号、2号、3号、4号四支试管中,结果他不会观察到有气泡生成的是
( )
A.1号 B.2号 C.3号 D.4号
【解析】选B。Na、Na2O2、Na2CO3和盐酸反应分别生成H2、O2和CO2。
2.(2019·南宁高一检测)Na2O和Na2O2在下列哪一点性质上是相似的( )
A.颜色 B.水溶液的酸碱性
C.氧化性D.漂白性
【解析】选B。Na2O为白色固体,无氧化性和漂白性,Na2O2为淡黄色固体,具有很强的氧化性和漂白性,故A、C、D不正确;Na2O+H2O2NaOH,2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,两者的水溶液最终都是强碱溶液,故B正确。
3.向装有Na2O2的试管中加入一定量水,再滴入2滴酚酞试液,振荡,下列叙述正确的是( )
A.加水后,用燃着的木条放到试管口,燃着的木条熄灭
B.滴入酚酞溶液先变红,振荡后褪色
C.滴入酚酞溶液,溶液仍为无色
D.因为Na2O2与酚酞发生氧化还原反应使溶液变为红色
【解析】选B。Na2O2与水发生如下反应:2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,O2能使燃着的木条燃烧更旺,NaOH与酚酞作用使无色的酚酞溶液变红色,在反应过程中Na2O2表现出强氧化性,它能将红色物质氧化而褪色,故滴入酚酞溶液先变红,振荡后褪色。B项正确。
4.下列反应中,Na2O2只表现出氧化性的是( )
A.2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
B.2Na2O2+2H2SO42Na2SO4+2H2O+O2↑
C.Na2O2+SO2Na2SO4
D.5Na2O2+2KMnO4+8H2SO45Na2SO4+K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O
【解析】选C。A、Na2O2化合价既升高又降低,因此Na2O2既表现出氧化性又表现出还原性,A项错误;B、Na2O2化合价既升高又降低,Na2O2既表现出氧化性又表现出还原性,B项错误;C、Na2O2化合价降低,所以只表现出氧化性,C项正确;D、Na2O2化合价只升高,只表现出还原性,D项错误。
5.某化工厂突发火灾,仓库内储存的17吨金属钠变成“定时炸弹”,东侧相距200米的村庄近千人的居民区受到重大威胁。消防官兵到达现场,初步侦察发现,一栋地上单层砖结构仓库内储存的金属钠起火。金属钠着火时,消防官兵可以用来灭火的是( )
A.水 B.湿抹布盖灭
C.干沙D.干粉灭火器
【解析】选C。钠着火生成Na2O2,因为Na2O2可以和H2O、CO2反应生成氧气,会使火势更大。湿抹布含H2O,干粉灭火器的成分是CO2,均会与Na2O2反应。
6.Na2O2具有漂白性,下列关于Na2O2的叙述中正确的是( )
A.Na2O2是淡黄色固体,久置于空气中变成Na2O
B.Na2O2与水的反应中,Na2O2只作氧化剂
C.用Na2O2漂白过的织物、麦秆等日久又渐渐变成黄色
D.Na2O2放入饱和NaOH溶液中,放出大量的O2,并有白色固体析出
【解析】选D。Na2O2久置空气中变成Na2CO3;Na2O2与水反应时,Na2O2既是氧化剂又是还原剂;利用Na2O2的强氧化性漂白过的织物不具有可逆性;Na2O2与H2O反应消耗NaOH溶液中的水,同时生成溶液中的溶质,故有NaOH固体析出。
7.某无色溶液,加入Na2O2时有无色无味气体放出,并有白色沉淀生成,该无色溶液中含有的物质可能是( )
A.CuSO4B.MgCl2
C.BaCl2D.Fe2(SO4)3
【解析】选B。溶液中CuSO4 和 Fe2(SO4)3有颜色,故A、D两项错误;2Na2O2+
2H2O4NaOH+O2 ↑ ,NaOH与MgCl2 反应产生白色沉淀,与BaCl2溶液不反应,故B项正确,C项错误。
8.(2019·长春高一检测)下列各组中的两种物质相互作用时,反应条件(温度、反应物用量比)改变,不会引起产物的种类改变的是( )
A.Na和O2B.NaOH和CO2
C.Na2O2和CO2D.C和O2
【解析】选C。Na和O2反应在常温下产物是Na2O,在加热时产物是Na2O2,产物与条件有关;NaOH和CO2反应,CO2过量时产物是NaHCO3,CO2少量时产物是Na2CO3,产物与用量有关;Na2O2和CO2的产物和温度、用量无关;C和O2反应,C过量时产物是CO,C少量时产物是CO2,产物与用量有关。
9.向含有HC、C、N、Na+的溶液中加入一定量Na2O2后,下列离子的浓度减小的是( )
A.HCB.C
C.ND.Na+
【解析】选A。由于2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,HC可与OH-发生反应HC+OH-C+H2O,因此HC的浓度减小。
【规律方法】Na2O2溶于水后生成NaOH,离子共存时考虑与OH-的反应。
10.200 ℃时,11.6 g CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3.6 g(如图所示),其原混合物中CO2和H2O的质量之比是( )
A.11∶18B.22∶3
C.1∶9D.21∶9
【解析】选A。向足量的固体Na2O2中通入11.6 g CO2和H2O,固体只增加3.6 g,令混合物中CO2和水蒸气的质量分别为m(CO2)、m(H2O),则:
所以m(CO2)+m(H2O)=11.6 g、m(CO2)+m(H2O)=3.6 g;
解得:m(CO2)=4.4 g,m(H2O)=7.2 g,故原混合物中CO2和H2O的质量比为4.4 g∶7.2 g=11∶18。
二、非选择题(本题包括2小题,共30分)
11.(14分)2019年4月23日,为庆祝中国人民解放军海军成立70周年,在青岛举行了海上阅兵,习近平主席登上“西宁”号检阅舰,检阅中外舰艇编队。潜艇兵是我国海军的一个重要兵种,肩负着保卫祖国海洋、保卫人民的重担。
在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用品,用如图中的实验装置进行实验,证明过氧化钠可作供氧剂,其中A是实验室制取CO2的装置。
(1)请分析装置B、C、D中所加的试剂及其作用或目的。
提示:
(2)怎样检验反应生成的气体是氧气?
提示:将试管F从水槽中取出,用带火星的木条伸入试管F内,木条复燃,则证明该气体是氧气。
12.(16分)(2019·临沂高一检测)如图是实验室研究潜水艇中供氧体系反应机理的装置图(夹持仪器略)。
(1)A装置为CO2的发生装置,反应的离子方程式为_______________。
(2)B装置可除去A装置中可能挥发出的__________,反应的离子方程式为__
________________________________。
(3)C装置为O2的发生装置,反应的化学方程式为__________、___________。
(4)D装置可除去C装置中未反应的_______________________,反应的离子方程式为__________________________。
(5)E装置为排水法收集O2的装置,检验所收集的气体为O2的方法为 _ _ _ __。
(6)C装置中固体由淡黄色完全变为白色,检验固体成分的实验方案为取少量C装置中反应后的固体溶于水,向溶液中滴入过量________溶液,若有白色沉淀生成,则证明固体中含有________;过滤,向滤液中滴入几滴酚酞试液,若________且不褪色,则证明固体中含有_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __。
【解析】(1)实验室用稀盐酸与大理石反应制取CO2 。(2)制得的CO2中混有HCl,通过饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl。(3)从B装置中出来的CO2中含有水蒸气,通过C装置时CO2、H2O均能与Na2O2反应产生氧气。(4)D装置中NaOH溶液的作用是除去CO2。(5)利用带火星的木条检验氧气。(6)C装置中反应后的固体可能含有NaOH、Na2CO3,先加入过量CaCl2溶液检验并除去Na2CO3,过滤后加入酚酞溶液检验NaOH。
答案:(1)CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑
(2)HCl HC+H+H2O+CO2↑
(3)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑ (4)CO2 2OH-+CO2C+H2O (5)取出集气瓶正放于桌面上,将一根带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,证明所收集的气体为O2 (6)CaCl2 Na2CO3 溶液变红 NaOH
【补偿训练】
兴趣是最好的老师。过氧化钠与水反应的滴水生火实验引起同学们的兴趣,大家主动探究着火原因。
【猜想】(1)根据燃烧条件,知道脱脂棉是可燃物,小新认为过氧化钠(Na2O2)与水反应生成了可以支持燃烧的物质;小海又进行了补充:此反应还会________(填“吸收”或“放出”)很多热量,进而满足了燃烧的另一个条件是____________。
【实验与探究】设计装置如图所示
(2)打开分液漏斗的活塞,控制水滴加的速度,看到试管中有大量气泡产生,将带火星的木条靠近P出口,看到木条复燃,推测此气体是____________。
(3)实验中还观察到,M处有大量气泡冒出,产生这一现象的原因是__________,
由此证明上述猜想是正确的。
【拓展与交流】
(4)完成了以上实验,同学们又进一步探究过氧化钠(Na2O2)与水反应后生成的另一种物质是什么?小新认为是NaOH,小华认为是NaOH和Na2CO3的混合物。大家经过讨论认为小新的猜想是正确的,不可能生成碳酸钠,判断依据是____________
______。
(5)根据以上探究,要保证“滴水生火”魔术成功,从燃烧的条件考虑,滴入水的量要适量,不能太多,也不能太少,则必须做到_________________________。
【解析】(1)根据物质燃烧的条件:脱脂棉是可燃物,小新认为过氧化钠(Na2O2)与水反应生成了可以支持燃烧的物质,棉花要燃烧还需达到其着火点,据此分析。
(2)用带火星的木条靠近P出口,木条复燃,说明该气体具有助燃性,是氧气。
(3)M处有大量气泡冒出,可能生成了气体,也可能气体的温度升高,通过分析没有生成气体,只能是锥形瓶中的气体温度升高,故可知过氧化钠与水反应放热使锥形瓶内压强增大。
(4)过氧化钠(Na2O2)与水反应后生成的另一种物质不可能是NaOH和Na2CO3的混合物,根据质量守恒定律,反应物中不含有碳元素,故不可能生成碳酸钠。
(5)水不能太多,因为水能灭火,所以要使魔术成功必须控制反应物用量。
答案:(1)放出 温度达到着火点 (2)氧气 (3)过氧化钠与水反应放热使锥形瓶内压强增大 (4)质量守恒定律 (5)控制反应物的用量
(20分钟 30分)
一、选择题(本题包括2小题,每小题7分,共14分)
13.现将Na2O2与过量NaHCO3混合固体在密闭容器中充分加热反应(已知:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O),排出气体后最终剩余固体是( )
A.NaOH和Na2O2 B.NaOH和Na2CO3
C.Na2CO3D.Na2O2
【解析】选C。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,可以为过氧化钠先与二氧化碳反应,后与水反应,因CO2过量,故NaOH不一定存在。
14.(2019·成都高一检测)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,进行以下实验:①取反应后溶液加入二氧化锰后迅速产生大量气体;②、③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②、③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
【解析】选B。A项,实验①是取反应后溶液加入二氧化锰后迅速产生大量气体,使带火星的木条复燃,证明产生气体为氧气,故A正确;B项,过氧化钠与水反应不需要MnO2作催化剂,故B错误;C项,酚酞滴入氢氧化钠溶液变红色,氢氧化钠的酚酞溶液通入氧气溶液红色不褪色,实验②、③证明使酚酞褪色的不是氢氧化钠和氧气,故C正确;D项,实验①是取反应后溶液加入二氧化锰后迅速产生大量气体,使带火星的木条复燃,为氧气,说明反应过程中生成了过氧化氢具有漂白性,使红色褪去,故D正确。
二、非选择题(本题包括1小题,共16分)
15.为测定某含有杂质Na2O的Na2O2样品的纯度,3个小组分别设计如下方案。首先准确称量样品m g,然后,按照以下方案进行实验,请你完成相关内容:
【方案一】(1)将样品与水充分反应,使产生的O2通过灼热的铜粉,测得反应后生成氧化铜的质量为n g,通过计算求出试样中Na2O2的含量。Na2O2与水反应的离子方程式是 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ __;
根据所给数据计算出试样中Na2O2含量的代数式为____________。
【方案二】将样品与二氧化碳反应,通过测定反应产生氧气的体积(体积可转化成质量),计算出样品中Na2O2的含量。
(2)上图是完成该实验可能用到的实验装置,根据此实验方案,实验所使用仪器的连接顺序是__________。(填写仪器编号)
(3)装置①⑤的作用分别是:
① __;
⑤ _ _。
【解析】(1)根据:2Cu+O22CuO
及2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
得关系式:Na2O2 ～ CuO
78 g 80 g
m(Na2O2) n g
解得:m(Na2O2)= g,则样品中Na2O2的含量=×100%或×100%。
(2)测定某含有杂质Na2O的Na2O2样品的纯度,方法是利用装置②制备二氧化碳气体,把生成的二氧化碳气体通过装置④与过氧化钠充分反应,生成的气体通过装置⑤盛碱石灰的干燥管,除去二氧化碳,用装置①③排水法测量氧气的体积,根据氧气的体积便可知样品中过氧化钠的质量,综上所述,装置的连接顺序是②④⑤①③。
(3)应用排水法测定氧气的体积。氧气中混有二氧化碳气体,为准确测量生成的氧气的体积,应用碱石灰吸收二氧化碳。
答案:(1)2Na2O2+2H2O4Na++4OH-+O2↑ ×100%或×100%
(2)②④⑤①③
(3)①排水法收集O2 ⑤除去O2中混有的CO2气体
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仪器
加入试剂
加入该试剂的
作用或目的
B
C
D
仪器
加入试剂
加入该试剂的
作用或目的
B
饱和NaHCO3
溶液
除去CO2中
混有的HCl
C
Na2O2
反应生成O2
D
NaOH溶液
吸收没有
反应的CO2
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