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专题05 氧化还原反应的配平和计算(知识串讲+专题过关)-2022-2023学年高一化学上学期期中期末考点大串讲(人教版2019必修第一册)
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专题06 钠及其氧化物
【知识梳理】
【归纳总结】
一.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。
实验2-1
用镊子取一小块钠,用滤纸吸干表面的煤油,用小刀切去一端的外皮,观察钠的光泽和颜色,并注意新切开的钠表面发生的变化。
现象:钠质地柔软,能用小刀切割,新切面呈银白色金属光泽,但很快变暗,原因是
钠与氧气反应,在表面生成一薄层氧化物——氧化钠(Na2O)
二.钠的化学性质
1.与非金属单质的反应
(1)与O2反应
①常温,4Na+O2===2Na2O
②加热,2Na+O2Na2O2(过氧化钠)
实验2-2
切取绿豆大小的钠,在坩埚中加热,观察现象。
先熔化成小球,后燃烧产生黄色火焰,生成淡黄色固体(过氧化钠)
(2)与Cl2反应
2Na+Cl22NaCl (现象:剧烈燃烧,产生白烟)
2.与水的反应
实验探究:钠与水的反应
烧杯中加入一些水,滴入几滴酚酞,加入绿豆大小的钠,观察现象。
现象:浮—— 钠的密度比水小
熔—— 钠的熔点低,该反应放热
游—— 生成了气体,推动钠粒游动
响—— 反应剧烈,产生气体
红—— 生成了碱(NaOH)
反应方程式: 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
离子方程式: 2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
【注意】金属钠着火时不能用水,也不能用泡沫灭火器,应用沙土盖灭。
3.与酸的反应
如和盐酸反应, 2Na+2HCl===2NaCl+H2↑
离子方程式: 2Na+2H+===2Na++H2↑
【注意】钠和酸的反应比水更剧烈,在酸溶液中,钠先和酸反应,酸反应完后,过量的钠会和水继续反应。
4.与盐溶液的反应
与盐溶液反应时先与水反应,生成的碱与盐可能发生复分解反应。
如CuSO4溶液, 2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
【注意】千万不能误解为钠更活泼,而置换出铜单质。
5.钠的制取与保存
(1)制取:化学方程式为2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。
(2)钠易与空气中的O2、H2O反应,且钠的密度比煤油的密度大,不与煤油反应,故通常将钠保存在煤油中。
三.氧化钠和过氧化钠
1.Na2O与Na2O2的比较:
物质
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
组成
Na+与O2−以2∶1 形成化合物
Na+与(过氧根离子)以2∶1形成化合物
色态
白色固体
淡黄色固体
所属类别
碱性氧化物
过氧化物
氧元素化合价
﹣2(最低价态)
﹣1(中间价态)
生成条件
在空气中(缓慢氧化)
加热或点燃
化学
性质
与H2O反应
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2===Na2CO3
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
与酸反应
Na2O+2HCl===2NaCl+H2O
2Na2O2 + 4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑
氧化性
较弱
较强
主要用途
强氧化剂、漂白剂、供氧剂
保存
干燥、封闭
干燥、封闭
2.Na2O2的强氧化性与还原性
从元素化合价角度分析Na2O2的性质:
2Na22
过氧化钠中的氧是 -1 价,处于中间价态,既能表现氧化性,又能表现还原性。
(1)强氧化性
①与Na2SO3溶液反应: Na2O2+Na2SO3+H2O===Na2SO4+2NaOH
②有强氧化性,具有杀菌、消毒、漂白的作用。如能使品红溶液褪色。
【思考】向滴有酚酞的水溶液中加入过氧化钠,会有什么现象,请说明原因。
【答案】 Na2O2与水反应生成了NaOH,溶液变红,Na2O2的强氧化性又使溶液褪色。
(2)还原性
遇KMnO4等强氧化剂时,Na2O2表现出还原性,氧化产物为 O2 。
(3)遇CO2、H2O、H+时,Na2O2发生自身的氧化还原反应,氧元素的歧化反应。
Na2O2既是氧化剂又是还原剂。
点拨:Na2O2的认识误区
(1)Na2O2中的阴离子是O,不是O,也不是O2-。
(2)Na2O2中的氧为-1价,既可被氧化也可被还原,与水、CO2发生反应时,其既是氧化剂又是还原剂。
(3)Na2O2不是碱性氧化物,因其与酸反应时除生成盐和水之外,还有氧气生成。
(4)Na2O2与其他物质反应时不一定都产生O2,如Na2O2+SO2===Na2SO4。
【方法探究】
一.钠露置在空气中的变化
【问题探究】金属钠长时间露置于空气中会不会生成Na2O2?
不会。钠只有在加热条件下才会与O2反应生成Na2O2,故钠露置在空气中的变化中不会有Na2O2生成。
知识归纳总结:金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末,此过程中的主要变化与现象有:
发生的主要变化的化学方程式
①4Na+O2===2Na2O
②Na2O+H2O===2NaOH
③2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O,
④Na2CO3+10H2O===Na2CO3·10H2O
⑤Na2CO3·10H2O===Na2CO3+10H2O
【点拨】(1)潮解是固体物质吸收空气中水分使表面少量物质溶解的过程(属物理变化),风化是结晶水合物在干燥空气中失去结晶水的过程(属化学变化),所以,上述过程既有物理变化,又有化学变化。
(2)钠暴露在空气中,长时间放置最终生成碳酸钠粉末。
二.钠与H2O、酸溶液、盐溶液反应
1.钠与水的反应
离子方程式为2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑,还原剂为Na,氧化剂为H2O。
2.钠与酸溶液的反应
(1)钠与酸溶液反应时,先与酸中的H+反应生成H2。
(2)如果钠过量,钠把酸消耗尽之后,再与水反应。
3.钠与盐溶液的反应
(1)Na与NaCl溶液反应:实际上是钠与水反应,反应的化学方程式为2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。
(2)Na与CuSO4溶液反应:钠先与水反应,生成的NaOH再跟CuSO4反应,反应的化学方程式为2Na+2H2O===2NaOH+H2↑、CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4;总反应方程式为2Na+CuSO4+2H2O===Cu(OH)2↓+H2↑+Na2SO4。
(3)Na与NaHSO4溶液反应:因NaHSO4完全电离,即NaHSO4===Na++H++SO,而使溶液显强酸性,此时钠直接与盐反应,化学方程式为2Na+2NaHSO4===2Na2SO4+H2↑。
4.钠与水、酸与盐溶液反应规律
—
↓
—
↓
—
三、Na2O2与CO2、H2O反应的量的关系
反应的化学方程式:
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 ①
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ ②
(1)物质的量的关系
无论是CO2还是H2O,通过足量的Na2O2时,放出O2的物质的量与CO2或H2O的物质的量之比均为1∶2。
(2)固体质量关系
①2Na2O2 + 2CO2===2Na2CO3+O2 Δm(固体)
2×78 g 2 mol 2×106 g 56 g (2 mol CO的质量)
即:发生反应①时,固体增加的质量等于与CO2等物质的量的CO的质量。
②2Na2O2 + 2H2O===4NaOH+O2↑ Δm(固体)
2×78 g 2 mol 4×40 g 4 g (2 mol H2的质量)
即:发生反应②时,固体增加的质量等于与H2O等物质的量的H2的质量。
(3)电子转移关系
在Na2O2与CO2或H2O的反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,每生成1 mol O2都转移2 mol电子。
点拨:密闭容器中一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应,可视作Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完全后,Na2O2再与H2O发生反应(实际情况复杂得多)。
【专题过关】
1.下列有关钠单质的事实对应解释不合理的是
选项
事实
解释
A
钠保存在煤油中
煤油不与钠发生反应,钠的密度比煤油大,煤油可以隔绝空气和水蒸气
B
新切开的钠的光亮的表面很快变暗
钠和空气中的氧气反应生成了
C
钠蒸汽充入灯泡中制成高压钠灯
钠的焰色为黄色,穿透能力强
D
钠可以用小刀切割
钠质地柔软
【答案】B
A.钠与煤油不反应,且比煤油密度大,钠沉在底部,煤油可以使钠隔绝空气和水蒸气,防止钠与氧气、水反应,故A正确;
B. Na是活泼金属,易被氧气氧化,新切开的钠的光亮的表面很快变暗,是因为钠和空气中的氧气反应生成了Na2O,故B错误;
C.Na的焰色反应为黄色,钠蒸汽充入灯泡中制成高压钠灯,会发出黄光,穿透能力强,故C正确;
D.钠的硬度小,质地柔软,可以用小刀切割,故D正确;
故选B。
2.钠的下列性质中与钠和水反应时的现象无关的是
A.钠的熔点较低 B.钠的密度小于水的
C.钠能导电 D.钠的金属活动性强
【答案】C
【解析】项,A项,钠和水反应时熔成小球,表明钠的熔点较低,不符合题意;B项,钠和水反应时浮在水面上,表明钠的密度小于水,不符合题意;C项,钠能导电,与钠和水反应时的现象无关,符合题意;D项,钠能与水剧烈反应,说明钠的金属活动性强,不符合题意。
3.将一块金属钠投入滴有紫色石蕊溶液的盛冷水的烧杯中,甲同学认为可观察到下列现象,其中正确的有
①钠投入水中,先沉入水底,后浮出水面 ②钠立即与水反应,并有气体产生 ③反应后溶液变红 ④钠熔成闪亮的小球 ⑤小球在水面上四处游动 ⑥有“嘶嘶”的响声发出
A.①②③④ B.②③④⑤ C.②④⑤⑥ D.③④⑥
【答案】C
【解析】①钠投入水中,钠的密度小于水,所以钠不会沉入水底,①错误;②钠是活泼的金属,钠立即与水反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,并有气体产生,②正确;③生成氢氧化钠,溶液显碱性,使石蕊变蓝,即反应后溶液变蓝,③错误;④钠熔点低,反应放热,钠熔成闪亮的小球,④正确;⑤在氢气的推动下,小球在水面上四处游动,⑤正确;⑥氢气在钠块与水之间的缝隙中逸出,有“嘶嘶”的响声发出,⑥正确,综上②④⑤⑥正确;答案选C项。
4.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 mol,而钠无论反应后产物是什么,钠元素一定变为+1价,故0.1 mol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。
5.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:银白色变灰暗变白色出现液滴白色固体,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
6.下列说法中一定正确的是
A.Na2O2固体中阳离子与阴离子的个数比为1∶1
B.从试剂瓶中取出并切下未使用的钠可放回原试剂瓶中
C.将Na投入饱和Na2CO3溶液中,会导致溶液质量增加
D.金属Na失火,可用CO2灭火
【答案】B
【解析】A项,Na2O2固体中阳离子与阴离子的个数比为2∶1,错误;B项,钠是活泼的金属,从试剂瓶中取出并切下的未使用的钠可放回原试剂瓶中,正确;C项,将Na投入饱和Na2CO3溶液中与水反应生成氢氧化钠和氢气,溶剂减少,有碳酸钠晶体析出,所以溶液质量不一定增加,错误;D项,金属Na失火时,钠会和CO2反应,应该用沙子灭火,错误。
7.在一定温度下,向饱和NaOH溶液中投入一小块金属钠,充分反应后恢复到原来的温度,下列叙述合理的是
A.NaOH溶液浓度增大,并放出H2
B.溶液中NaOH的质量分数不变,有H2放出
C.溶液的总质量增大,有H2放出
D.溶液的总质量不变,有H2放出
【答案】B
【解析】钠投入溶液后,立即与水作用生成NaOH和H2,由于原溶液为饱和溶液,因此NaOH溶液仍然是饱和溶液,质量分数不变,但由于反应消耗水,溶液的总质量减小,答案选B项。
8.能正确表示下列反应的离子方程式的是( )
A.钠与水反应:Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑
B.钠与CuSO4溶液反应:2Na+Cu2+=Cu+2Na+
C.钠与盐酸反应:Na+2H+=Na++H2↑
D.钠与氯化钾溶液反应:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
【答案】D
A.钠与水反应生成NaOH和氢气,反应的离子方程式为:2Na+ 2H2O=2Na++2OH-+H2↑,故A错误;
B.钠与硫酸铜溶液反应生成硫酸钠、氢氧化铜沉淀和氢气,离子方程式为:2Na+ 2H2O+ Cu2+ =H2↑+2Na++Cu(OH)2↓,故B错误;
C.钠与盐酸反应生成氯化钠和氢气,离子方程式为:2Na+ 2H+ =2Na++ H2↑,故C错误;
D.钠优先与氯化钾溶液中水反应,离子方程式为:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,故D正确;
故选D。
9.钛合金是具有耐压耐腐蚀性质的重要金属材料,反应4Na+TiCl44NaCl+Ti可以制取金属钛.下列说法不正确的是
A.TiCl4中的化合价:+4
B.的电离方程式:NaCl=Na++Cl-
C.该反应也可在水中完成
D.原子在反应中容易得到1个电子生成Na+
【答案】D
【解析】A项,TiCl4中氯为-1价,则钛为+4价,正确;B项,NaCl是强电解质,在水中完全电离为Na+和Cl-,正确;C项,若反应在水中完成,则Na先与水反应,而不是与TiCl4反应,错误;D项,钠原子最外层有一个电子,在反应中易失去这个电子生成Na+,正确。
10.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。
11.如图所示,在蒸发皿中放一小块钠,加热至熔化时,用玻璃棒蘸取少量无水粉末与熔化的钠接触,瞬间产生耀眼的火花,同时有红色物质生成。据此判断下列说法错误的是(NA是一常数,数值为6.02×1023)
A.上述反应的化学方程式为2Na+CuSO4Na2SO4+Cu
B.上述反应中钠表现了还原性
C.上述反应中若有NA钠参与反应,则转移NA个电子
D.若将钠投入硫酸铜稀溶液中,也有红色物质生成
【答案】D
【解析】A项,由题意钠与CuSO4反应有铜生成,反应的方程式为2Na+CuSO4Na2SO4+Cu,正确;B项,反应中Na由0价升高到+1价,钠作还原剂,表现了还原性,正确;C项,Na-e-=Na+,在反应中一个Na失去一个电子,则NA个Na参加反应转移NA个电子,正确;D项,若将钠投入CuSO4溶液中,钠先与水发生置换反应生成氢氧化钠和氢气,生成的氢氧化钠与硫酸铜反应生成Cu(OH)2沉淀,无红色物质生成,错误。
12.下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的一项是
A.Na2O、Na2O2都是钠的氧化物,都能与H2O反应生成O2
B.Na2O、Na2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体
C.Na2O2是强氧化剂,具有漂白性,能够用来漂白食品
D.Na2O2与水反应时,1个Na2O2粒子在反应中转移1个电子
【答案】D
【解析】A项,过氧化钠能和水反应生成氢氧化钠和氧气,氧化钠与水反应只生成氢氧化钠,错误;B项,过氧化钠是淡黄色的固体,氧化钠是白色固体,错误;C项,过氧化钠具有强氧化性且能和水反应生成强碱,如果用Na2O2漂白食品,过氧化钠的强氧化性、氢氧化钠的强碱性都对人体消化系统造成伤害,所以不能用于食品漂白,错误;D项,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,电子转移为,2个Na2O2参加反应转移2个电子,1个Na2O2参加反应则转移1个电子,正确。
13.某化学兴趣小组在学校科技节活动中表演了“滴水生火”、“吹气生火”的小魔术。如图所示,在蒸发皿上放一小团脱脂棉,在里面裹入一种淡黄色的化合物,对着脱脂棉吹气或者用胶头滴管滴几滴水,一会儿脱脂棉会燃烧起来。下列说法不正确的是
A.淡黄色化合物为Na2O2
B.“滴水生火”的小魔术本质上是发生了2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
C.“吹气生火”的小魔术中的火不可以用泡沫灭火器扑灭
D.在活动中为了更清楚的观察现象,需要近距离俯视蒸发皿
【答案】D
【解析】A项,氧化钠为白色固体,淡黄色固体为过氧化钠,正确;B项,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠与氧气,方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,正确;C项,过氧化钠与二氧化碳反应生成了碳酸钠与氧气,因此钠着火不能用泡沫灭火器灭火,正确;D项,反应过程中有明火,近距离俯视存在安全隐患,错误。
14.下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的一项是
A.Na2O、Na2O2都是钠的氧化物,都能与H2O反应生成O2
B.Na2O、Na2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体
C.Na2O2是强氧化剂,具有漂白性,能够用来漂白食品
D.Na2O2与水反应时,1个Na2O2粒子在反应中转移1个电子
【答案】D
【解析】A项,过氧化钠能和水反应生成氢氧化钠和氧气,氧化钠与水反应只生成氢氧化钠,错误;B项,过氧化钠是淡黄色的固体,氧化钠是白色固体,错误;C项,过氧化钠具有强氧化性且能和水反应生成强碱,如果用Na2O2漂白食品,过氧化钠的强氧化性、氢氧化钠的强碱性都对人体消化系统造成伤害,所以不能用于食品漂白,错误;D项,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,电子转移为,2个Na2O2参加反应转移2个电子,1个Na2O2参加反应则转移1个电子,正确。
15.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。
16.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×100%≈54.5%。
17.某研究小组在网上收集到如下信息:钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧。他们对钠在CO2气体中燃烧后的产物中的白色固体进行了如下研究:
【实验】将燃烧的钠迅速伸入盛满CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上粘附着白色物质。
【提出假设】
假设1:白色物质是Na2O
假设2:白色物质是Na2CO3
假设3:白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物
该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究:
方案1:取少量白色物质于试管中。加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液,溶液变成红色,则白色固体为Na2O。
方案2:①取少量白色固体于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2沝出现白色沉淀;②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液,无明显现象。
(1)甲同学认为方案1得到的结论不正确,其理由是_______________________________。
(2)乙同学认为方案2得到的结论正确,白色物质为___________________。
(3)通过方案1和方案2的实验,你认为上述三个假设中,__________成立,你的理由是___________________________________________________________________________。
(4)写出钠在二氧化碳燃烧中的化学方程式并用双线桥表示电子转移____________________________________________________。
(5)丙同学认为白色固体有可能是氢氧化亚钠,你是否同意丙同学的观点,并简述理由:____________________________________。
【答案】(1)Na2CO3溶液显碱性,也会使酚酞变红 (2)Na2CO3 (3)假设2 方案2的①出现了白色沉淀,说明有CO32-,②中加酚酞无明显现象,说明无Na2O (4) (5)不同意,因为反应体系中没有氢元素
【解析】(1)方案1中溶液变红色的原因:一可能是Na2O与H2O反应生成了NaOH,二可能是Na2CO3溶于水后溶液显碱性所致,三白色固体也可能是Na2O与Na2CO3的混合物,故方案1不正确;(2)方案2中加入过量CaCl2溶液后生成白色沉淀,说明白色固体中含有Na2CO3,又上层清液中加酚酞不变红色,说明白色固体中没有Na2O,故白色固体为Na2CO3;(3)根据上述(2)的分析可知假设2正确,理由是白色固体加水溶解后加CaCl2溶液生成白色沉淀,说明白色固体中有Na2CO3,上层清液中加酚酞不变红色,说明白色固体中没有Na2O;(4)根据钠在二氧化碳中燃烧后瓶底附着黑色颗粒,说明有碳生成,再由上述分析知瓶壁上粘附着白色物质为Na2CO3,故反应的化学方程式为4Na+3CO22Na2CO3+C,电子转移的方向和数目为:;(5)在整个反应过程中,是钠与二氧化碳反应,无氢元素的存在,根据质量守恒可知不可能生成NaOH。
18.Ⅰ.为测定金属钠样品(表面有)中钠单质的质量分数,设计了如下实验(反应装置如图所示,U形管中的无水用作干燥剂)
①称量A、B装置的总质量
②称取一定质量的钠样品
③将钠样品投入锥形瓶中,迅速塞紧带U形干燥管的橡皮塞有关数据:称取的金属钠样品质量为ag,A、B装置反应前总质量为bg,反应后总质量为cg。
请根据题意回答下列问题:
(1)钠与水反应的化学方程式为_____。
(2)用a、b、c表示的钠单质的质量分数为_____。
(3)没有B装置对测定结果有何影响?______(填“偏大”“偏小”或“不影响”)。
Ⅱ.现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2,装置如图所示。
请回答下列问题:
(1)为完成实验应将装置丁接在装置_____和______之间(填“甲”“乙”或“丙”),且装置丁中盛放的试剂是_____。
(2)装置丙的作用是_____。
(3)为制得更纯的Na2O2,应先______,后_____。
(4)点燃酒精灯后,观察到装置乙中的现象为______。
【答案】 偏大 甲 乙 浓硫酸 防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置乙中 通空气 点燃酒精灯 Na熔化成闪亮的小球,剧烈燃烧,产生黄色火焰,生成淡黄色固体
【解析】Ⅰ.(1)钠与水反应生成NaOH和H2反应的化学方程式为;
(2)A、B装置和钠样品反应前后减少的质量就是反应生成的H2的质量,即(a+b-c)g,根据化学方程式可知,金属钠的质量是,所以用a、b、c表示的钠单质的质量分数为;
(3)没有B装置,H2会带出水蒸气,导致测得的H2的质量增大,测定结果会偏大;
Ⅱ.(1)Na2O2能与H2O、CO2反应,且钠能与水反应,利用NaOH溶液可除去空气中的CO2利用浓硫酸可干燥空气,所以装置丁中盛放的试剂是浓硫酸,为完成实验应将装置丁接在装置甲和装置乙之间;
(2)装置丙中碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气和CO2进入装置乙中;
(3)为制得更纯的Na2O2,应先通空气后点燃酒精灯;
(4)点燃酒精灯后,可观察到装置乙中的钠熔化成闪亮的小球,剧烈燃烧,产生黄色火焰,生成淡黄色固体。
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