人教版 (2019)必修 第一册第一节 钠及其化合物优秀课后练习题

这是一份人教版 (2019)必修 第一册第一节 钠及其化合物优秀课后练习题，共9页。试卷主要包含了下列叙述正确的是等内容，欢迎下载使用。
专题 钠及钠的氧化物拓展
基础达标
1．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反应生成产物的质量一定为3.6 g
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】切开的金属Na暴露在空气中，还可能生成过氧化钠，A项错误；一定条件下，2.3 g钠与O2反应完全反应，既可能生成氧化钠，也可能生成过氧化钠，还可能是二者的混合物，因此质量不一定为3.6 g，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。
2. “神舟”号载人航天器中，宇航员所在的返回舱都是密封的，宇航员吸入氧气，呼出二氧化碳，如果二氧化碳浓度过大，会使宇航员困乏，呼吸频率加快，严重的会窒息，为使二氧化碳浓度降低而保持舱内氧气的适当比例，可以在返回舱内放入( )
A．Na2O2 B．Na2CO3
C．NaOH D．氧气瓶
【答案】A
【解析】由于2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，所以Na2O2可以使CO2浓度降低而保持舱内O2适当比例。
3．将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体产生，又有沉淀产生的是（ ）
①MgSO4溶液 ②NaHCO3溶液 ③CuSO4溶液 ④饱和澄清石灰水 ⑤NH4Cl溶液
A．①③④B．②③⑤C．①④⑤D．全部
【答案】A
【解析】①将金属钠放入MgSO4溶液中，钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再和硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀，既有气体产生，又有沉淀产生，①正确；②将金属钠放入NaHCO3溶液中，钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再和NaHCO3反应生成碳酸钠，没有沉淀产生，②错误；③将金属钠放入CuSO4溶液中，钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再和CuSO4反应生成氢氧化铜沉淀，既有气体产生，又有沉淀产生，③正确；④将金属钠放入饱和澄清石灰水中，钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气并放热，水质量减小，有氢氧化钙析出，既有气体产生，又有沉淀产生，④正确；⑤将金属钠放入NH4Cl溶液中，钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气并放热，氢氧化钠再和NH4Cl反应放出氨气，没有沉淀生成，⑤错误；综上分析，既有气体产生，又有沉淀产生的是：①③④，答案选A。
4．向Na2O2与H2O反应后所得溶液中滴加酚酞溶液，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：①取反应后的溶液加入MnO2，后迅速产生大量气体且该气体能使带火星的木条复燃；实验②③中红色均不褪去。下列分析不正确的是（ ）
A．Na2O2与H2O反应产生的气体为O2
B．Na2O2与H2O反应需要MnO2作催化剂
C．实验②③证明使酚酞褪色的不是NaOH和O2
D．Na2O2与H2O反应可能生成了具有强氧化性的H2O2
【答案】B
【解析】A．与反应产生的气体为，故A正确；B．与反应不需要催化剂，双氧水分解需要作催化剂，故B错误；C．实验②③作为对照实验，红色均不褪去，能证明使酚酞褪色的不是NaOH和，故C正确；D．根据向反应后所得溶液中加入后迅速产生大量气体且该气体能使带火星的木条复燃，可判断与反应可能生成了具有强氧化性的，故D正确；故选B。
5．如图装置，试管中盛有水，气球a中盛有干燥的Na2O2粉末，U形管中注有红色的墨水。将气球用橡皮筋紧缚在试管口。实验时将气球中的Na2O2粉末抖落到试管b中的水中，将发生的现象是（ ）
A．U形管内红色墨水褪色B．试管内溶液变红
C．气球a被吹大D．U 形管水位：c>d
【答案】C
【解析】A．Na2O2和水反应放热，广口瓶内受热气体膨胀，U形管内c端液面下降、d端液面上升，U形管内红色墨水不褪色，A错误； B．Na2O2和水反应生成氢氧化钠和氧气，试管内溶液不变色，B错误；C．Na2O2和水反应生成氢氧化钠和氧气，生成气体，气球a膨胀，C正确；D．Na2O2和水反应放热，广口瓶内气体膨胀，U形管内c端液面下降、d端液面上升，U形管水位：d＞c，D错误；答案选C。
6．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。
7．我国“蛟龙”号载人潜水器重要部件是用钛合金材料制造的。金属钛(Ti)抗腐蚀性能好，在高温环境下具有强还原性。以金红石(主要成分为TiO2)为原料生产钛的工艺流程如下，下列说法错误是（ ）
A．①中发生的反应：TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO
B．钠可以与TiCl4溶液反应制备金属钛
C．②中氩气的作用是隔绝空气，防止金属钛被氧化
D．钛抗腐蚀性好是因为常温下钛与氧气化合生成一层极薄的致密氧化膜
【答案】B
【解析】金红石(主要成分为TiO2)与焦炭、氯气在高温下反应生成四氯化钛、一氧化碳，四氯化碳和镁单质在高温下氩气氛围中反应生成Ti和氯化镁，防止金属钛被氧化。A．根据①中元素守恒和生成可燃性气体分析得到可燃性气体为CO，发生的反应：TiO2+2C+2Cl2 eq \(\(\s\up6(_____),\s\up4(_____)),\s\up6(高温))TiCl4+2CO，故A正确；B．Na与TiCl4溶液反应是先和溶液中水反应生成氢氧化钠和氢气，因此钠不可以与TiCl4溶液反应制备金属钛，故B错误；C．Ti在空气中易被氧化，因此②中氩气的作用是隔绝空气，防止金属钛被氧化，故C正确；D．钛抗腐蚀性好是因为常温下钛与氧气化合生成一层极薄的致密氧化膜，阻止内部金属继续和氧气反应，故D正确。综上所述，答案为B。
8．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)2MnOeq \\al(－,4)＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O
(3)Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2 复分解反应
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9．将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体产生，又有沉淀产生的是（ ）
①MgSO4溶液 ②NaHCO3溶液 ③CuSO4溶液 ④饱和澄清石灰水 ⑤NH4Cl溶液
A．①③④B．②③⑤C．①④⑤D．全部
【答案】A
【解析】①将金属钠放入MgSO4溶液中，钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再和硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀，既有气体产生，又有沉淀产生，①正确；②将金属钠放入NaHCO3溶液中，钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再和NaHCO3反应生成碳酸钠，没有沉淀产生，②错误；③将金属钠放入CuSO4溶液中，钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再和CuSO4反应生成氢氧化铜沉淀，既有气体产生，又有沉淀产生，③正确；④将金属钠放入饱和澄清石灰水中，钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气并放热，水质量减小，有氢氧化钙析出，既有气体产生，又有沉淀产生，④正确；⑤将金属钠放入NH4Cl溶液中，钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气并放热，氢氧化钠再和NH4Cl反应放出氨气，没有沉淀生成，⑤错误；综上分析，既有气体产生，又有沉淀产生的是：①③④，答案选A。
10．现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2，可利用的装置如图所示。(提示：Na2O2可以与H2O、CO2反应)
回答下列问题：
（1）上述装置Ⅳ中盛放的试剂是_________，为完成实验应将装置Ⅳ接在____(填字母)。
A．装置Ⅰ之前B．装置Ⅰ和装置Ⅱ之间
C．装置Ⅱ和装置Ⅲ之间D．装置Ⅲ之后
（2）装置Ⅲ的作用是_____________________________________________________。
（3）为制得更纯的Na2O2，应_______(填“先”或“后”，下同)通空气______点燃酒精灯。
（4）点燃酒精灯后，观察到装置Ⅱ中的现象为__________________________________。
（5）装置Ⅱ中Na生成Na2O2的化学方程式为___________________________________。
【答案】（1）浓硫酸 B （2）防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置Ⅱ中
（3）先 后
（4）钠熔化成光亮的小球，剧烈燃烧产生黄色火焰，生成淡黄色固体
（5）2Na＋O2eq \(====,\s\up6(Δ))Na2O2
【解析】装置中的空气含有CO2会与Na2O2反应，实验开始前需要先排尽装置中的空气，将装置Ⅰ除去空气中CO2的气体通入后续装置可除去装置中的空气；水也会与Na2O2反应，需要在干燥环境中进行，装置Ⅳ可以盛放浓硫酸用于干燥气体；在装置Ⅱ中O2与Na反应生成Na2O2，装置Ⅲ中碱石灰吸收空气中CO2、水蒸气，防止进入装置Ⅱ中。
（1）为完成实验，装置Ⅳ中盛放的试剂是浓硫酸，用来干燥气体；为完成实验应将装置Ⅳ接在装置Ⅰ和装置Ⅱ之间，故选B项；（2）由以上分析可知，装置Ⅲ的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置Ⅱ中；（3）为除去装置中的CO2和水蒸气，应先通过NaOH处理后的空气，排尽装置中的CO2和水蒸气，防止生成的过氧化钠与之反应，后再点燃酒精灯制备过氧化钠；（4）点燃酒精灯后，观察到装置Ⅱ中的现象为：钠熔化成光亮的小球，剧烈燃烧产生黄色火焰，生成淡黄色固体；（5）加热条件下，钠与氧气反应生成过氧化钠：2Na＋O2eq \(====,\s\up6(Δ))Na2O2。
11．有4种钠的化合物W、X、Y、Z，它们之间存在如下关系：
①WX＋H2O＋CO2↑ ②Z＋CO2―→X＋O2
③Z＋H2O―→Y＋O2↑ ④X＋Ca(OH)2―→Y＋CaCO3↓
试回答下列问题：
(1)W、X、Y、Z的化学式分别是：
W________，X________，Y________，Z________。
(2)以上4个化学反应，属于氧化还原反应的是________(填反应序号)，反应中氧化剂是__________(写化学式)，还原剂是__________(写化学式)。
(3)若反应④在溶液中进行，写出其离子方程式以及能用该离子方程式表示的另一个化学反应的化学方程式：
①离子方程式：_______________________________________________________。
②化学方程式：______________________________________________________。
【答案】 (1)NaHCO3 Na2CO3 NaOH Na2O2
(2)②③ Na2O2 Na2O2
(3)Ca2＋＋COeq \\al(2－,3)===CaCO3↓ Ca(OH)2＋K2CO3===2KOH＋CaCO3↓(合理即可)
【解析】 ①反应可认定为NaHCO3的分解反应：2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，该反应是非氧化还原反应。由X(Na2CO3)逆推可知Z为Na2O2，Y为NaOH：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2,2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，以上两反应都是氧化还原反应，且Na2O2既是氧化剂又是还原剂。这样，④反应为Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH，其离子方程式为COeq \\al(2－,3)＋Ca2＋===CaCO3↓。可溶性碳酸盐和Ca(OH)2的反应若OH－不参与反应即可用此离子方程式表示，该反应不是氧化还原反应。
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12．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。
13．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；
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；
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；
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＋3CO2eq \(====,\s\up6(点燃))2Na2CO3＋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。