第三章第1节钠及其氧化物(课时活页卷)一、单项选择题1.用光洁的铂丝蘸取某无色溶液,在火焰上灼烧,观察到黄色火焰,则下列有关叙述中正确的是()A.只有Na+B.一定有Na+,也可能含K+C.既含Na+又含K+D.可能含有Na+或K+中的一种【答案】B2.下列说法正确的是()A.Na投入AlCl3溶液中一定有白色沉淀生成B.将Na和Na2O2分别投入含酚酞的水溶液中,溶液均变红色并且均褪色C.将0.01mol的Na2O和Na2O2分别投入同质量的水中,所得溶液的溶质质量分数相等D.将Na投入H2SO4溶液中,Na先与H2O反应【答案】C3.钡和钠相似,也能形成含O22-的过氧化物,则下列叙述错误的是()A.过氧化钡的化学式应是Ba2O2B.1mol过氧化钠或过氧化钡跟足量水反应都生成0.5mol氧气C.过氧化钡是离子化合物D.过氧化钠和过氧化钡都是强氧化剂【答案】A【解析】过氧化钡的化学式是BaO2。4.(2013.广东肇庆中学月考)16.8gNaHCO3和7.8gNa2O2在密闭容器中灼烧,充分反应后,将密闭容器保持温度为500℃。最后容器内的物质是()A.Na2CO3、Na2O2和O2B.Na2CO3、O2和H2O(g)C.Na2CO3、CO2、O2和H2O(g)D.NaHCO3、Na2CO3和O2【答案】B【解析】2NaHCO3=====△Na2CO3+H2O↑+CO2↑168184416.8g1.8g4.4g2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2156887.8g4.4g7.8gNa2O2恰好与NaHCO3分解产生的4.4gCO2完全反应生成Na2CO3和O2。所以最后容器内的物质是Na2CO3、O2、H2O(g)。5.200℃时,11.6g由CO2和H2O组成的混合气体与足量Na2O2充分反应后,固体质量增加3.6g,则原混合气体的平均摩尔质量为(g·mol-1)()A.5.8B.11.6C.23.2D.46.4【答案】C【解析】本题属于有关混合物的计算题;设气体混合物中CO2的物质的量为x,H2O的物质的量为y。2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2Δm256x28x2H2O+2Na2O2===4NaOH+O2↑Δm24y2y则:28g·mol-1x+2g·mol-1y=3.6g44g·mol-1x+18g·mol-1y=11.6g,解得:x=0.1,y=0.4。M=11.6g0.5mol=23.2g·mol-1。6.下列对Na2O2的叙述中,正确的是()A.Na2O2中氧元素化合价为-1B.Na2O2能与水反应,所以Na2O2可以作气体的干燥剂C.Na2O2与水反应时,Na2O2是氧化剂,水是还原剂D.Na2O2与二氧化碳反应时,Na2O2只作氧化剂【答案】A【解析】本题考查有关过氧化钠的知识。在Na2O2中Na呈现+1价,所以O的价态为-1价,A项正确。Na2O2在与水反应的同时有氧气生成,所以不能做干燥剂,B项错。Na2O2与水和CO2反应时,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,C、D项错。二、双项选择题7.下列实验操作中,溶液里无固体析出的是()A.水中加入Na的小颗粒B.饱和Ca(OH)2溶液中加入Na的小颗粒C.KNO3稀溶液中加入Na的小颗粒D.MgCl2溶液中加入Na的小颗粒【答案】AC【解析】钠是活泼的金属,与水反应生成氢氧化钠,没有固体析出,A正确;B中溶剂减少,且OH-浓度增大,所以析出氢氧化钙固体;C中是硝酸钾的不饱和溶液,因此不会析出晶体;D中生成氢氧化镁沉淀,所以答案选AC。8.(2013.广东梅州中学月考)在一密闭容器中有HCHO、H2和O2混合气体共20g,放入足量Na2O2用电火花引燃,使其完全反应,Na2O2增重8g,则原混合气体中HCHO、H2和O2的质量比可能是()A.1∶3∶6B.2∶1∶6C.1∶1∶3D.1∶1∶6【答案】AC【解析】因为甲醛和氢气完全燃烧生成二氧化碳和水,根据二氧化碳和水分别与过氧化钠反应的质量变化,可以确定固体增重的质量是甲醛和氢气的质量,所以原混合气体中HCHO和H2所占的质量比是820×100%=40%,则A、C项符合题意。三、非选择题9.如图所示,“二氧化碳是否在有水存在时,才能与过氧化钠反应?”这个问题可通过以下实验加以证明。(1)按图连接装置,在干燥的试管Ⅲ中装入Na2O2后,在通入CO2之前,应事先将弹簧夹(K1、K2)夹持好,目的何在?________________________________________________________________________。(2)试管Ⅰ内的试剂X是______时,打开弹簧夹K1、K2,通入CO2,将带火星的小木条插入试管Ⅱ的液面上,可观察到带火星的小木条不能剧烈地燃烧起来,且Ⅲ内淡黄色粉末未发生变化,则所得的化学结论是________________________。(3)试管Ⅰ内试剂为CO2饱和水溶液时,其他操作同(2),通过____________________的现象,可以证明Na2O2与潮湿的CO2能反应且放出O2。【答案】(1)防止试管Ⅲ内的过氧化钠和外界相通时发生吸潮现象(2)浓硫酸过氧化钠与干燥的CO2不反应(3)带火星的小木条在试管Ⅱ的液面上剧烈燃烧,同时,Ⅲ内固体由淡黄色变为白色【解析】(1)Na2O2易与水蒸气和CO2反应,夹持好弹簧夹以防止与外界空气接触。(2)由题意分析,X应为干燥剂(液态),干燥的CO2不能和Na2O2反应。X应为浓硫酸。(3)Na2O2与潮湿的CO2反应放出O2,同时产生白色固体Na2CO3,则带火星的木条会复燃。10.有两个实验小组的同学探究一氧化碳、二氧化硫与过氧化钠的反应。请回答下列问题:(1)第一小组同学设计如图装置进行实验。通入SO2气体,将带余烬的木条插入试管C中,木条复燃。甲同学认为Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2,则反应的化学方程式为____________________。乙同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外,还有Na2SO4生成。为检验是否有Na2SO4生成,该同学设计了如下方案:你认为乙同学的方案是否合理________(答“是”或“否”);请简要说明两点理由:①_______________________________________________________________________;②_______________________________________________________________________。(2)第二小组同学利用下图中的有关装置(固定装置及胶管略去)验证CO气体能否与Na2O2反应。已知:H2C2O4=====浓硫酸△CO2↑+CO↑+H2O。若CO能够与Na2O2发生反应,则预测反应产物为________;验证该产物可选择的试剂是______________。上述实验中选择的最简单的装置接口连接顺序为________。【答案】(1)2Na2O2+2SO2===2NaSO3+O2否①稀硝酸可以把BaSO3氧化为BaSO4②若反应后的固体有Na2O2残留,溶于水后可把SO32-氧化为SO42-(2)Na2CO3稀硫酸(或稀盐酸)和澄清石灰水abcf【解析】(1)本题需要特别注意SO2、Na2SO3的还原性和Na2O2、硝酸的强氧化性。(2)要验证CO气体能否与Na2O2反应,应首先制得CO,故需要将混合气通过浓NaOH溶液以除去其中的CO2,然后通过Na2O2。11.小苏打(NaHCO3)试样中含有碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O),为测定试样中小苏打的质量分数w(NaHCO3),实验小组同学设计了如下装置进行实验。实验过程:Ⅰ.按图组装仪器,检查装置的气密性;Ⅱ.将m1g试样放入硬质玻璃管中,装置B、C、D中药品如图,已知加药品后装置B的质量为m2g、装置C的质量为m3g;Ⅲ.关闭活塞a,点燃酒精灯加热试样,直到B装置中无气泡冒出后,打开活塞a向装置中通入N2,一段时间后,撤掉酒精灯,关闭活塞a;Ⅳ.称得装置B的质量为m4g、装置C的质量为m5g。请回答以下问题(装置中原有空气对实验的影响忽略不计):(1)装置A中发生反应的化学方程式为__________________________。(2)装置B的作用为________________________。装置C的作用为____________________。(3)实验过程中通入N2的目的为____________________。(4)用下列各项所提供的数据能计算出w(NaHCO3)的是________(填选项字母)序号abcde数据m1、m2、m3m2、m3、m4、m5m1、m2、m5m1、m4、m5m1、m3、m5(5)实验结束后发现装置A中硬质玻璃管右端有水珠,你认为利用实验中所提供的数据还能否得到准确的w(NaHCO3),若能,则w(NaHCO3)的计算式为:______________(若不能,此问不作答。)【答案】(1)2NaHCO3=====△Na2CO3+CO2↑+H2O、Na2CO3·10H2O=====△Na2CO3+10H2O(2)吸收反应生成的水蒸气吸收反应生成的CO2(3)把装置中的CO2和水蒸气排出被装置B和装置C完全吸收(4)b、c、e(5)m5-m311m1×100%【解析】对于(4)~(5),生成水的质量为m4-m2,生成二氧化碳的质量为m5-m3,原样品质量为m1。可由生成二氧化碳的质量求出NaHCO3的质量,也可由生成的水的质量求出NaHCO3的质量,若再知道原样品质量即可,故c、e组数值能计算出w(NaHCO3);b组数据可由生成二氧化碳的质量求出NaHCO3的质量,再由生成的水的质量求出Na2CO3·10H2O的质量,进一步可求出w(NaHCO3)。12.(2013.广东梅州中学月考)现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样,用如图所示的实验装置测定Na2O2试样的纯度。(可供选用的试剂只有CaCO3固体、6mol/L盐酸、6mol/L硫酸和蒸馏水)回答下列问题:(1)装置A中液体试剂选用____________,理由是____________________。(2)装置B的作用是____________,装置E中碱石灰的作用是________________________。(3)装置D中发生反应的化学方程式是:__________________________、____________________。(4)若开始时测得样品的质量为2.0g,反应结束后测得气体体积为224mL(标准状况),则Na2O2试样的纯度为________。【答案】(1)6mol/L盐酸硫酸与CaCO3固体反应生成的CaSO4微溶于水,会覆盖在CaCO3固体表面,使反应不能持续(2)除去气体中的HCl吸收装置D中反应剩余的CO2(3)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2、Na2O+CO2===Na2CO3(4)78%【解析】(1)装置A的作用是制取CO2,所以A中的液体是6mol/L盐酸。由于硫酸与CaCO3固体反应生成的CaSO4微溶于水,会覆盖在CaCO3固体表面,使反应不能持续进行,所以不能选择稀硫酸。(2)由于氯化氢能和氧化钠或过氧化钠反应,从而干扰实验,所以装置B的作用是除去气体中的HCl。在反应中CO2是过量的,所以碱石灰的作用是吸收装置D中反应剩余的CO2。(3)过氧化钠和氧化钠都能和CO2反应,所以反应的化学方程式是2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2、Na2O+CO2===Na2CO3。(4)根据题意可知,生成的氧气是0.01mol,则过氧化钠的物质的量是0.02mol,质量是1.56g,所以样品中过氧化钠的质量分数是1.56g2g×100%=78%。