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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+SO2Na2SO4D.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Na2OB.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.MgCl2C.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CO2C.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.CC.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,11.6gCO2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3.6g(如图所示),其原混合物中CO2和H2O的质量之比是()A.11∶18B.22∶3C.1∶9D.21∶9【解析】选A。向足量的固体Na2O2中通入11.6gCO2和H2O,固体只增加3.6g,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)=11.6g、m(CO2)+m(H2O)=3.6g;解得:m(CO2)=4.4g,m(H2O)=7.2g,故原混合物中CO2和H2O的质量比为4.4g∶7.2g=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。仪器加入试剂加入该试剂的作用或目的BCD提示: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HClCNa2O2反应生成O2DNaOH溶液吸收没有反应的CO2(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)HClHC+H+H2O+CO2↑(3)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O22Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑(4)CO22OH-+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)CaCl2Na2CO3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Na2O2B.NaOH和Na2CO3C.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O2B.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