浙江專用2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)課時(shí)檢測7鈉及其氧化物含解析新人教版必修第一冊(cè)

PAGE11-鈉及其氧化物(40分鐘70分)一、選擇題(本題包括10小題,每小題5分,共50分)1.(2024·吉林高一檢測)金屬鈉是一種活潑金屬,除了具有金屬的一般性質(zhì)外,還具有自己的特性。下列關(guān)于鈉的敘述中,正確的是 ()A.鈉是銀白色金屬,熔點(diǎn)低,硬度大B.鈉放置在空氣中,會(huì)快速被氧化而生成淡黃色的氧化鈉C.在氧氣中加熱時(shí),金屬鈉猛烈燃燒,呈現(xiàn)黃色火焰D.金屬鈉著火可以用水滅火【解析】選C。A中,鈉的硬度小,可用小刀切割;B中,放置在空氣中,鈉被緩慢氧化生成白色的Na2O;D中,鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生可燃的氫氣,故鈉著火時(shí)不能用水滅火。2.(2024·北師大附中高一檢測)鈉與水反應(yīng)的試驗(yàn)過程如圖①、②、③所示,下列有關(guān)說法不正確的是 ()A.圖②中鈉熔成小球,說明鈉與水反應(yīng)放熱且鈉的熔點(diǎn)低B.圖②中鈉四處游動(dòng)并嘶嘶作響,說明反應(yīng)產(chǎn)生了氣體C.圖③中滴加酚酞試液后溶液變紅,說明有堿性物質(zhì)生成D.鈉與水反應(yīng)的離子方程式是2Na+2H+2Na++H2↑【解析】選D。圖②中鈉熔成小球所需的熱量必為反應(yīng)放出,此時(shí)水未沸騰,則鈉的熔點(diǎn)低于100℃,A項(xiàng)正確;圖②中鈉四處游動(dòng)是反應(yīng)產(chǎn)生氣體的推動(dòng),B項(xiàng)正確;圖③中是堿性物質(zhì)使酚酞變紅,C項(xiàng)正確;水是氧化物、也是難電離物質(zhì),不能拆寫,應(yīng)寫成2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑,D【補(bǔ)償訓(xùn)練】(2024·九江高一檢測)如圖所示,在燒杯中加入水和苯(苯的密度為0.88g·cm-3,與水互不相溶,且不與鈉反應(yīng))各50mL,將一小粒金屬鈉(密度為0.97g·cm-3)A.鈉在水層中反應(yīng)并四處游動(dòng)B.鈉停留在苯層中不發(fā)生反應(yīng)C.鈉在苯的液面上反應(yīng)并四處游動(dòng)D.鈉在苯與水的界面處反應(yīng)并可能上浮下沉【解析】選D。苯與水互不相溶,且鈉的密度介于苯和水之間;加入鈉后,鈉處在苯與水的中間。由于鈉能與水反應(yīng),生成氫氣,氫氣附著在鈉的四周,浮力增大,鈉上浮進(jìn)入苯層,氫氣放出后,浮力減小,鈉又回到水層,這樣上浮下沉至反應(yīng)完全。3.鉀(K)與Na在性質(zhì)上具有很大的相像性,但K比Na更活潑,下面是依據(jù)Na的性質(zhì)對(duì)K的性質(zhì)的預(yù)料,其中正確的是 ()A.K與水反應(yīng)比鈉更猛烈,反應(yīng)生成氫氣和氫氧化鉀B.K易被空氣中的氧氣所氧化,氧化產(chǎn)物與其加熱時(shí)燃燒產(chǎn)物相同C.K與水能夠反應(yīng),但不如Na與水的反應(yīng)猛烈D.K能從鋁鹽溶液中置換出鋁【解析】選A。K是活潑的堿金屬,和Na與H2O的反應(yīng)類似,都能與H2O反應(yīng)生成堿和H2,故A項(xiàng)正確;K暴露在空氣中,易與空氣中的O2反應(yīng),其產(chǎn)物是K2O,燃燒產(chǎn)物應(yīng)是KO2等多種氧化物,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;因K比Na更活潑,因此Na與H2O的反應(yīng)沒有K與H2O的反應(yīng)猛烈,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;活潑金屬和鹽溶液的反應(yīng)是先和H2O反應(yīng),所以金屬K和鋁鹽溶液反應(yīng)不會(huì)置換出金屬Al,故D項(xiàng)錯(cuò)誤?！疽族e(cuò)提示】比Na更活潑的金屬K、Ca等與鹽溶液反應(yīng)時(shí),首先考慮與水的反應(yīng),再考慮反應(yīng)后生成的堿與其他物質(zhì)的反應(yīng)。4.(2024·石家莊高一檢測)有關(guān)鈉的敘述正確的是 ()A.2.3g鈉與97.7B.鈉和CuSO4溶液反應(yīng)生成的藍(lán)色沉淀上有時(shí)出現(xiàn)暗斑,這是析出了金屬銅C.金屬鈉性質(zhì)活潑,可以在石蠟中保存D.鈉在空氣中的緩慢氧化與其在空氣中點(diǎn)燃所得的產(chǎn)物一樣【解析】選C。w=×100%≠4%,A錯(cuò)誤;Na先與H2O反應(yīng)生成NaOH,并放出大量的熱,NaOH再與硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀,氫氧化銅不穩(wěn)定,受熱分解為氧化銅,B錯(cuò)誤;鈉的性質(zhì)活潑,保存在煤油或石蠟中,C正確;Na在空氣中緩慢氧化生成Na2O,Na在空氣中點(diǎn)燃生成Na2O2,D錯(cuò)誤。5.某固體物質(zhì)只含有鈉和氧兩種元素,將它放在足量的水中產(chǎn)生兩種氣體,這兩種氣體又可以在肯定條件下反應(yīng)生成水。則原固體物質(zhì)的組成是()A.Na2O2與Na2O B.Na和NaOHC.Na2O2和Na D.Na和Na2O【解析】選C。由這兩種氣體在肯定條件下反應(yīng)生成水,可知為氧氣和氫氣,故原固體組成為Na2O2和Na。6.肯定溫度下,向飽和NaOH溶液中投入一小塊金屬鈉,充分反應(yīng)后復(fù)原到原來的溫度。下列敘述中不合理的是 ()A.鈉浮于液面,到處游動(dòng),發(fā)出嘶嘶響聲B.溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量增大,并放出H2C.溶液中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變,有H2放出D.溶液的質(zhì)量削減,氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變【解析】選B。鈉的密度小于水的密度,金屬鈉投入飽和NaOH溶液中時(shí),鈉浮于液面,并發(fā)生猛烈反應(yīng)2Na+2H2O2NaOH+H2↑,A項(xiàng)正確;充分反應(yīng)后復(fù)原到原來的溫度,因原溶液為飽和溶液,反應(yīng)過程中消耗水,故原溶液中的NaOH會(huì)部分析出,反應(yīng)后溶液仍為飽和溶液,溶液的質(zhì)量、溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量都削減,但溶液中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變,B錯(cuò)誤,C、D正確。【易錯(cuò)提示】本題易忽視原溶液為飽和溶液,且反應(yīng)前后保持溫度不變,誤認(rèn)為反應(yīng)生成的NaOH會(huì)溶解,且反應(yīng)消耗水,誤認(rèn)為溶液的質(zhì)量、溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都會(huì)增大。7.等質(zhì)量的兩塊鈉,第一塊在足量氧氣中加熱,其次塊與氧氣在常溫下充分反應(yīng),則下列說法正確的是 ()A.第一塊鈉失去電子多B.兩塊鈉失去電子一樣多C.其次塊鈉的反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量較大D.兩塊鈉的反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量一樣大【解析】選B。8.(2024·許昌高一檢測)如圖裝置,試管中盛有水,氣球a中盛有干燥的Na2O2顆粒。U形管中注有淺紅色的水。將氣球用橡皮筋緊縛在試管口。試驗(yàn)時(shí)將氣球中的Na2O2抖落到試管b的水中,將發(fā)覺的現(xiàn)象是 ()A.U形管內(nèi)紅水褪色B.試管內(nèi)溶液變紅C.氣球a被吹大D.U形管水位:d<c【解析】選C。由于發(fā)生反應(yīng):2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,產(chǎn)生O2使氣球膨脹,該反應(yīng)放出大量熱量,使廣口瓶中空氣受熱膨脹而出現(xiàn)U形管中水位d>c?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】向紫色石蕊溶液中加入過量Na2O2粉末,振蕩,正確的敘述是()A.最終溶液變藍(lán)色B.溶液先變藍(lán)色最終褪色C.溶液仍為紫色D.因?yàn)镹a2O2與石蕊發(fā)生氧化還原反應(yīng)而無氣泡產(chǎn)生【解析】選B。氧化還原反應(yīng)是一個(gè)比較慢的過程,而酸堿之間的反應(yīng)較快。紫色石蕊溶液中加入過量Na2O2粉末,首先Na2O2會(huì)與水反應(yīng)生成NaOH和O2,生成的NaOH使紫色石蕊溶液變藍(lán)色;由于反應(yīng)過程中會(huì)生成過氧化氫,H2O2具有強(qiáng)氧化性,所以最終溶液變?yōu)闊o色。9.把過氧化鈉投入含有HC、Cl-、Mg2+、Na+的水溶液中,離子數(shù)目不變的是 ()A.HC B.Cl-C.Mg2+ D.Na+【解析】選B。Na2O2與H2O發(fā)生反應(yīng)2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,因此溶液中Na+數(shù)目增多;OH-+HCC+H2O、2OH-+Mg2+Mg(OH)2↓,使溶液中HC、Mg2+的數(shù)目均削減;溶液中Cl-數(shù)目保持不變。10.(2024·昆明高一檢測)下列反應(yīng)中,Na2O2只表現(xiàn)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】選C。過氧化鈉化合價(jià)既上升又降低,因此Na2O2既表現(xiàn)出氧化性又表現(xiàn)出還原性,A、B錯(cuò)誤;過氧化鈉化合價(jià)降低,所以只表現(xiàn)出氧化性,C正確;過氧化鈉化合價(jià)只上升,只表現(xiàn)出還原性,D錯(cuò)誤。二、非選擇題(本題包括2小題,共20分)11.(10分)A、B、C是中學(xué)化學(xué)中常見的三種物質(zhì),它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分反應(yīng)條件及產(chǎn)物略去):(1)若A是一種金屬,C是淡黃色固體,則B的化學(xué)式為,

A→C反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(2)若A是一種非金屬,其常見單質(zhì)為黑色固體,C是最主要的溫室氣體,則C的分子式為,B→C反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

A和C是否可以發(fā)生反應(yīng)(填“能”或“不能”),若能,反應(yīng)的化學(xué)方程式為

(若不能,此空不填)。

【解析】(1)依據(jù)C是淡黃色固體,C為Na2O2,則B為Na2O,A為Na,A→C的反應(yīng)為2Na+O2Na2O2。(2)C是主要的溫室氣體,則C為CO2,A為碳,B為CO,B→C的反應(yīng)為2CO+O22CO2,A和C可以反應(yīng)生成B,化學(xué)方程式為C+CO22CO。答案:(1)Na2O2Na+O2Na2O2(2)CO22CO+O22CO2能C+CO22CO12.(10分)(2024·聊城高一檢測)現(xiàn)用金屬鈉和空氣制備純度較高的Na2O2,可利用的裝置如圖所示?；卮鹣铝袉栴}(注:Na2O2可以與H2O、CO2發(fā)生反應(yīng)):(1)裝置Ⅳ中盛放的藥品是,其作用是。

(2)若規(guī)定氣體的氣流方向從左到右,則組合試驗(yàn)裝置時(shí)各件儀器的正確連接依次為(按從左到右依次寫明儀器的編號(hào)Ⅰ、Ⅱ……),各儀器接口的連接依次是:空氣進(jìn)入,接,接,接(填字母序號(hào))。

(3)裝置Ⅱ的作用為。

(4)操作中通空氣和加熱的依次為。

【解析】用金屬鈉和空氣制備純度較高的Na2O2的過程中,要避開生成的Na2O2與空氣中的水蒸氣和二氧化碳發(fā)生反應(yīng),在制取過程中導(dǎo)入空氣時(shí)要除去這兩種雜質(zhì),且最終要防止外界空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入反應(yīng)裝置。答案:(1)氫氧化鈉溶液汲取導(dǎo)入的空氣中的二氧化碳(2)Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱhgfea(或b)b(或a)c(3)防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入裝置Ⅰ(4)先通一段時(shí)間的空氣后再加熱裝置Ⅰ(20分鐘30分)1.(6分)(雙選)(2024·淄博高一檢測)下列應(yīng)用涉及氧化還原反應(yīng)的是()A.Na2O2用作呼吸面具的供氧劑B.氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉C.氫氧化鈉溶液汲取SO2D.過氧化鈉加入FeCl2溶液中【解析】選A、D。過氧化鈉用作呼吸面具的供氧劑,涉及反應(yīng)2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2等,反應(yīng)中氧元素的化合價(jià)發(fā)生改變,屬于氧化還原反應(yīng);氧化鈉與水化合生成氫氧化鈉,沒有價(jià)態(tài)改變,不是氧化還原反應(yīng);氫氧化鈉溶液汲取SO2的反應(yīng)為2NaOH+SO2Na2SO3+H2O,反應(yīng)中沒有元素化合價(jià)發(fā)生改變,不屬于氧化還原反應(yīng);過氧化鈉具有強(qiáng)氧化性,能將Fe2+氧化成Fe3+,屬于氧化還原反應(yīng)。2.(6分)(2024·北京高一檢測)以CO2和Na2O2為原料,制取純凈干燥的O2,試驗(yàn)裝置如下:下列說法不正確的是 ()A.裝置②中試劑可以是NaOH溶液B.裝置③的作用是干燥O2C.收集氧氣應(yīng)選擇裝置aD.裝置②、③之間應(yīng)增加盛澄清石灰水的洗氣瓶【解析】選C。裝置②中試劑可以是NaOH溶液,用來除掉二氧化碳?xì)怏w,故不選A;裝置③中盛有濃硫酸,作用是干燥O2,故不選B;由于氧氣密度大于空氣,選擇裝置b,故選C;裝置②、③之間應(yīng)增加盛澄清石灰水的洗氣瓶,驗(yàn)證二氧化碳是否除盡,故不選D。3.(9分)(2024·西安高一檢測)現(xiàn)有肯定量含有Na2O雜質(zhì)的Na2O2試樣,用如圖所示試驗(yàn)裝置測定Na2O2試樣的純度(可供選用的反應(yīng)物只有CaCO3固體、鹽酸、硫酸和蒸餾水)?；卮鹣铝袉栴}:(1)裝置A是用來產(chǎn)生CO2氣體,則A中液體試劑選用,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

。

(2)裝置B的作用是,

裝置C的作用是,

裝置E中堿石灰的作用是。

(3)裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。

(4)若起先時(shí)測得樣品的質(zhì)量為2.0g,反應(yīng)結(jié)束后測得氣體體積換算成質(zhì)量為0.32g,則Na2O2試樣的純度為【解析】(1)裝置A是碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳,碳酸鈣和硫酸反應(yīng)時(shí),生成的硫酸鈣是微溶于水的,會(huì)覆蓋在碳酸鈣的表面,使反應(yīng)不能持續(xù),所以用鹽酸而不用硫酸來反應(yīng),發(fā)生CaCO3+2H+Ca2++CO2↑+H2O;(2)碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成的二氧化碳?xì)怏w中含有氯化氫氣體,可以用飽和碳酸氫鈉溶液來除去,濃硫酸具有吸水性,可以將二氧化碳干燥,裝置E中堿石灰的作用是汲取二氧化碳,防止對(duì)氧氣的體積測量造成干擾;(3)過氧化鈉、氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,Na2O+CO2Na2CO3;(4)假設(shè)過氧化鈉的質(zhì)量為x,依據(jù)反應(yīng)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O22×78 32x 0.32=,x=1.56g過氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=78%。答案:(1)鹽酸CaCO3+2H+Ca2++CO2↑+H2O(2)除去CO2氣體中的HCl干燥氣體汲取裝置D中未反應(yīng)的CO2(3)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,Na2O+CO2Na2CO3(4)78%4.(9分)(2024·洛陽高一檢測)在潛水艇中可用過氧化鈉作為供氧劑。請(qǐng)選用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)試劑和試驗(yàn)用品,用如圖的試驗(yàn)裝置進(jìn)行試驗(yàn),證明過氧化鈉可用于制取氧氣。(1)A是試驗(yàn)室用CaCO3制取CO2的裝置。寫出A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:。

(2)按要求填寫表中空格:儀器編號(hào)盛放的試劑加入該試劑的目的B飽和NaHCO3溶液C與CO2反應(yīng),產(chǎn)生O2D汲取未反應(yīng)的CO2(3)為了達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康?(填“須要”或“不須要”)在B裝置之后增加一個(gè)汲取水蒸氣的裝置;若你認(rèn)為須要增加一個(gè)汲取水蒸氣的裝置,應(yīng)選用

(若“不須要”,則此空不填)作為吸水劑;若你認(rèn)為不須要,請(qǐng)說明理由:

(若須要,則此空不填)。

(4)證明收集到的氣體是氧氣的方法是

。

【解析】試驗(yàn)室利用CaCO3與稀鹽酸反應(yīng)制取CO2,因?yàn)镃O2中混有揮發(fā)出的HCl,故用飽和NaHCO3溶液除去HCl;用CO2與Na2O2反應(yīng)產(chǎn)生O2,在收集O2之前,要先用NaOH溶液汲取未反應(yīng)完的CO2。答案:(1)CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O(2)儀器編號(hào)盛放的試劑加入該試劑的目的B除去CO2中的HCl氣體C過氧化鈉固體DNaOH溶液(3)不須要因?yàn)樗魵庖材芘c過氧化鈉反應(yīng)生成氧氣,不影響試驗(yàn)?zāi)康?4)把帶火星的木條伸入試管內(nèi),木條復(fù)燃,證明試管中收集的氣體是氧氣【補(bǔ)償訓(xùn)練】(2024·西安高一檢測)(1)某同學(xué)加熱鈉與空氣中的氧氣反應(yīng)。①用坩堝鉗夾持坩堝放在三腳架的泥三角上,用小刀切下綠豆粒大小的鈉塊,用濾紙吸干煤油后放入坩堝中。②點(diǎn)燃酒精燈進(jìn)行加熱。③視察現(xiàn)象并記錄生成固體的顏色。鈉受熱先熔化成閃亮的小球,然后猛烈燃燒,火焰呈,化學(xué)方程式為

。

Na2O(色)和Na2O2(色)哪種物質(zhì)更穩(wěn)定?。

(2)如圖所示裝置,在平底燒瓶的底部有一塊鈉,平底燒瓶內(nèi)是干燥的空氣。過一段時(shí)間后可視察到