2025步步高高考大一輪復習講義人教版化學大單元二　第六章　熱點強化11　綠色化學與環(huán)境保護含答案

2025步步高高考大一輪復習講義人教版化學熱點強化11綠色化學與環(huán)境保護1．化學與環(huán)境(1)PM2.5：大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，也稱為可入肺顆粒物。(2)霧霾：SO2、NOx和可吸入顆粒物與霧氣結合的混合物。(3)酸雨：SO2、NOx是導致酸雨形成的主要原因：SO2＋H2OH2SO3,2H2SO3＋O2=2H2SO4；2NO＋O2=2NO2,3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。(4)光化學煙霧：機動車尾氣中碳氫化合物和氮氧化物在光照條件下生成復雜的污染物。(5)臭氧空洞：NOx、氟氯代烷等與臭氧發(fā)生作用，導致了臭氧層的損耗。(6)水體污染：化肥、農(nóng)藥的過度使用，工業(yè)“三廢”和生活污水的隨意排放。水體富營養(yǎng)化可引起“水華”或“赤潮”。(7)溫室效應：化石燃料的大量使用，大氣中CO2的大量增加，使地表溫度上升的現(xiàn)象。(8)白色污染：各種廢棄塑料制品對環(huán)境所造成的污染，它們很難降解，會破壞土壤結構。2．綠色化學(1)綠色化學有關概念①核心：利用化學原理和技術手段，從源頭上減少或消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境造成的污染。又稱為“環(huán)境無害化學”“環(huán)境友好化學”“清潔化學”。綠色化學的理念在于不再使用有毒有害的物質，不再產(chǎn)生廢物，不再處理廢物，這是一門從源頭上減少或消除污染的化學。②綠色化學的研究主要是圍繞化學反應、原料、催化劑、溶劑和產(chǎn)品的綠色化開展的，因此化學反應及其產(chǎn)物具有以下特征：a．采用無毒、無害的原料；b．在無毒、無害的條件(包括催化劑、溶劑)下進行，產(chǎn)品應該是環(huán)境友好的；c．具有“原子經(jīng)濟性”，即反應具有高選擇性、極少副產(chǎn)物，甚至實現(xiàn)“零排放”。此外，它還應當滿足“物美價廉”的傳統(tǒng)標準。(2)原子經(jīng)濟性美國著名有機化學家B.M.Trost在1991年首先提出“原子經(jīng)濟性”的概念：認為高效的有機合成應最大限度地利用原料分子的每一個原子，使之結合到目標分子中(如完全的加成反應：A＋B→C)，達到零排放。原子經(jīng)濟性可用原子利用率來衡量，其定義可表示為原子利用率＝eq\f(目標產(chǎn)物的質量,生成物的總質量)×100%。原子經(jīng)濟性的反應有兩個顯著優(yōu)點：一是最大限度地利用了原料，二是最大限度地減少了廢物的排放。3．碳中和2020年9月，我國作出對于全球減排具有里程碑意義的承諾：2060年實現(xiàn)碳中和。碳中和是指直接或間接產(chǎn)生的溫室氣體排放總量，通過植樹造林、節(jié)能減排、碳捕集與封存等形式，抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳排放量，實現(xiàn)二氧化碳“零排放”。1．硫和氮及其化合物對人類生存和社會發(fā)展意義重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的環(huán)境問題也日益受到關注，下列說法不正確的是()A．NO2和SO2均為紅棕色且有刺激性氣味的氣體，是酸雨的主要成因(2021·河北，4A)B．工業(yè)廢氣中的SO2可采用石灰法進行脫除(2021·河北，4D)C．SO2是導致酸雨的主要有害污染物(2021·天津，4D)D．家庭裝修時用水性漆替代傳統(tǒng)的油性漆，有利于健康及環(huán)境(2018·全國卷Ⅲ，7C)答案A解析A錯誤，SO2是無色氣體；B正確，鈣基脫硫：用CaO或CaCO3做工業(yè)燃煤的脫硫劑，發(fā)生反應：2CaO＋2SO2＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2CaSO4；C正確，SO2是導致硫酸型酸雨的主要有害污染來源；D正確，水性漆可以減少有機物揮發(fā)對人體健康和室內環(huán)境造成的影響。2．下列敘述不正確的是()A．鹽堿地(含較多Na2CO3等)不利于作物生長，可施加熟石灰進行改良(2019·天津，3C)B．無水CoCl2呈藍色，吸水會變?yōu)榉奂t色，可用于判斷變色硅膠是否吸水(2019·天津，3D)C．氯氣、臭氧、二氧化氯都可用于飲用水的消毒(2022·浙江1月選考，8C)D．可降解聚乳酸塑料的推廣應用可減少“白色污染”(2022·河北，3D)答案A解析A錯誤，土壤已顯堿性故不能加堿性物質。3．(2023·湖北武昌實驗中學模擬)2023年湖北省生態(tài)環(huán)境保護工作會議要求切實扛起美麗湖北建設的歷史使命，下列行為不符合該主題的是()A．垃圾分類回收 B．研究煤和石油脫硫C．填埋廢舊電池 D．禁排含氮、磷的廢水答案C解析垃圾分類回收處理再利用既節(jié)約了資源也減少了污染，A符合；用已脫硫的煤和石油作燃料可減少二氧化硫的排放，因此可以防止酸雨發(fā)生，B符合；廢舊電池中含有鉛、鎘、汞等重金屬，填埋會對土壤和水資源造成污染，所以廢舊電池應回收，C不符合；含氮、磷污水的排放會造成水體富營養(yǎng)化，容易引起赤潮或水華，D符合。4．我國力爭在2060年前實現(xiàn)“碳中和”，即二氧化碳排放量“收支相抵”。下列做法對促進“碳中和”沒有直接效果的是()A．有機化工生產(chǎn)中原子利用率達到100%B．用薪柴代替天然氣作為燃料C．大力推廣地熱能、太陽能代替?zhèn)鹘y(tǒng)的化石燃料D．利用化學技術捕捉二氧化碳并轉化答案B5．目前，O3污染已經(jīng)引起社會越來越多的關注，對流層中由氮氧化物參與的臭氧循環(huán)如圖所示。下列說法正確的是()A．O3具有強還原性B．O3是工業(yè)生產(chǎn)中直接排放的污染物C．大氣中O3的濃度通常冬季比夏季的大D．控制氮氧化物等污染物排放可有效防止臭氧污染答案D解析O3具有強氧化性，A錯誤；臭氧污染是排放到空氣中的氮氧化物引起的二次污染，O3不是工業(yè)生產(chǎn)中直接排放的污染物，B錯誤；夏季太陽輻射強，溫度高，有利于NO2光解為NO和O，O與O2結合生成O3，所以夏季大氣中O3的濃度更大，C錯誤。6．光化學煙霧通常呈現(xiàn)淡藍色，其主要成分及簡單形成機理如圖所示。下列說法錯誤的是()A．光化學煙霧有強氧化性B．氮氧化物還可引發(fā)酸雨等污染問題C．光化學煙霧成分中含有烴和烴的衍生物D．光化學煙霧呈現(xiàn)淡藍色是因為含有NO2答案D解析光化學煙霧中的臭氧、NO2、過氧乙酰硝酸酯都有強氧化性，故A正確；光化學煙霧成分中含有碳氫化合物和醛、酮、過氧乙酰硝酸酯，碳氫化合物即烴類，醛、酮、過氧乙酰硝酸酯屬于烴的衍生物，故C正確；NO2是紅棕色氣體，光化學煙霧呈現(xiàn)淡藍色是由于光的折射和反射，故D錯誤。7．(2023·山東日照模擬)碳酸鹽約占海水鹽分的0.34%，一種海水脫硫的新工藝如圖所示。下列說法錯誤的是()A．SO2排入大氣易引起酸雨B．海水吸收二氧化硫時可能有CO2逸出C．處理后的海水pH增大D．海水脫硫工藝簡單，投資及運行費用低答案C解析SO2排入大氣易引起硫酸型酸雨，原理為SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O2=2H2SO4，A正確；由于SO2溶于水后形成的H2SO3的酸性強于H2CO3，海水中含有碳酸鹽，故海水吸收二氧化硫時可能有CO2逸出，B正確；天然海水中由于含有碳酸鹽而呈堿性，處理后的海水中部分碳酸鹽變成了硫酸鹽，硫酸鹽呈中性，故處理后的海水pH減小，C錯誤；海水脫硫是利用天然海水的堿度中和煙氣中的酸性氣體SO2，將煙氣中的SO2轉化為硫酸鹽直接送入大海，該工藝簡單，投資及運行費用低，D正確。8．(2024·宜昌模擬)我國是以煤炭為主要能源的發(fā)展中國家，煤炭燃燒產(chǎn)生的煙氣中含有大量的NOx和SO2，帶來了嚴重的大氣污染。某化工小組進行了ClO2協(xié)同氨水法脫除模擬煙氣中NOx和SO2的實驗研究，其流程如圖：回答下列問題：(1)制備“模擬煙氣”時應首先向裝置管道內通入________________________________，目的是_____________________________________________________________________________。(2)“噴淋液”中所含ClO2可通過向酸性氯酸鈉溶液中加入葡萄糖的方法制備，同時產(chǎn)生CO2等物質，則該反應的離子方程式為______________________________________，還可將葡萄糖替換為__________(填字母)。A．FeCl3溶液 B．SO3C．甲醇 D．酸性KMnO4溶液(3)利用ClO2協(xié)同氨水法進行脫硫、脫硝凈化時，污染性氣體脫除效率變化情況如圖所示，則該脫除技術的最佳溫度應為________℃，噴淋塔中可能產(chǎn)生的一種副產(chǎn)物的化學式為______________________，該物質的常見用途是________________。(4)傳統(tǒng)濕式氨法煙氣處理技術以尿素[CO(NH2)2]熱水解產(chǎn)生的NH3溶于水為噴淋液。在催化劑作用下，噴淋除去NO過程中有一種無污染氣體生成，該反應的化學方程式為___________________________________________________________________________________________。答案(1)N2排盡裝置中的空氣，防止NO被O2氧化(2)24ClOeq\o\al(－,3)＋C6H12O6＋24H＋=24ClO2↑＋6CO2↑＋18H2OC(3)40NH4Cl[或(NH4)2SO4或NH4NO3]作氮肥(4)4NH3·H2O＋6NOeq\o(=,\s\up7(催化劑))5N2＋10H2O解析(2)該反應中葡萄糖為還原劑，F(xiàn)eCl3溶液、SO3、酸性KMnO4溶液均為氧化劑，只有甲醇具有還原性。(3)ClO2具有氧化性，一定條件下可與NO、SO2發(fā)生氧化還原反應，最終生成硝酸、硫酸和鹽酸，再與氨水反應生成硝酸銨、硫酸銨、氯化銨，銨鹽在生產(chǎn)生活中常用作氮肥。(4)由題意可知，傳統(tǒng)濕式氨法煙氣處理技術的反應物為氨氣、一氧化氮，兩者在催化劑的作用下反應，生成一種無污染的氣體，由元素守恒可推知，生成物為氮氣和水，反應的化學方程式為4NH3＋6NOeq\o(=,\s\up7(催化劑))5N2＋6H2O。熱點強化12化學裝置圖的正誤判斷1．判斷下列試劑使用是否正確，正確的打“√”，錯誤的打“×”。2．判斷下列氣體的吸收或收集方法是否正確，正確的打“√”，錯誤的打“×”。3．判斷下列裝置或操作能否達到實驗目的，能達到目的打“√”，不能的打“×”。第10講堿金屬鈉及其氧化物[復習目標]1.知道堿金屬元素的性質特點及焰色試驗的操作。2.了解鈉及其氧化物的主要性質，能列舉它們性質的應用及有關實驗現(xiàn)象。考點一堿金屬焰色試驗1．堿金屬堿金屬是位于元素周期表第ⅠA族的金屬元素，目前有鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)、鈁(Fr)六種，價層電子排布式為ns1，均為金屬性很強的元素。2．堿金屬單質的物理性質(1)顏色：銀白色金屬(Cs略帶金色光澤)。(2)硬度：小，可用小刀切割，且隨Li、Na、K、Rb、Cs硬度逐漸減小。(3)密度：小，隨原子序數(shù)的遞增，堿金屬的密度逐漸增大，但ρK<ρNa(填“>”或“<”，下同)。ρ水>ρK或ρNa，ρK或ρNa>ρ煤油，實驗室將少量鈉、鉀保存在煤油中；ρ煤油>ρLi，金屬鋰常保存在石蠟油中。(4)熔點：低，隨原子序數(shù)的遞增，其單質的熔點逐漸降低，鈉的熔點小于100℃。3．堿金屬單質的化學性質(1)均能與水反應，且Li→Cs反應越來越劇烈。通式：2R＋2H2O=2ROH＋H2↑(用R表示堿金屬)。(2)均能與O2反應，鋰只生成Li2O，K在空氣中燃燒能生成復雜氧化物，如KO2(超氧化鉀)。4．檢驗堿金屬元素的實驗方法——焰色試驗(1)概念：某些金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)出特征顏色，屬于物理變化，是元素的性質。(2)重要堿金屬元素的焰色：鈉：黃色；鉀：紫色(透過藍色鈷玻璃觀察)。(3)焰色試驗的操作1．焰火中紅色來源于鈉鹽灼燒(2022·全國乙卷，7D)()2．非金屬單質燃燒時火焰均為無色()3．Na2SO4與NaOH灼燒時火焰顏色相同()4．焰色試驗均應透過藍色鈷玻璃觀察()5．只有金屬單質灼燒時火焰才有顏色()答案1.×2.×3.√4.×5.×一、堿金屬的還原性1．堿金屬單質及其化合物有廣泛應用。回答下列問題：(1)鋰是最輕的活潑金屬，常用于制造高效鋰電池。電解池中的電解液不能用水作溶劑，原因是________________________________________________________________________。(2)金屬鉀是一種活潑的金屬，下列有關其性質的說法正確的是________(填字母)。A．鉀在空氣中燃燒時，只生成K2OB．鉀與水反應，由于反應劇烈可能會發(fā)生爆炸答案(1)鋰可以與水反應(2)B二、金屬氫化物的還原性金屬氫化物是金屬與氫的二元化合物，活潑金屬(如堿金屬)氫化物，都是優(yōu)良的還原劑，過渡金屬合金(或金屬互化物)的氫化物被用作儲氫材料。2．根據(jù)金屬氫化物的特點解答下列問題。(1)KH是一種野外供氫劑，其電子式為____________________，與水反應放出氫氣，化學方程式為________________________________________________________________________。生成1mol氫氣時，反應中轉移的電子數(shù)為____________。(2)NaH在無水條件下可作為某些鋼鐵制品的脫銹劑(鐵銹的成分表示為Fe2O3)，脫銹過程中生成兩種產(chǎn)物，其反應的化學方程式：_______________________________________________________________________________________________________________________________。(3)完成以氫化鋰(LiH)和氯化鋁為原料合成氫化鋁鋰(LiAlH4)的反應方程式：4LiH＋________=LiAlH4＋3________。答案(1)K＋[Heq\o\al(·,·)]－KH＋H2O=KOH＋H2↑NA(或6.02×1023)(2)3NaH＋Fe2O3=2Fe＋3NaOH(3)AlCl3LiCl考點二鈉1．鈉的化學性質(1)①鈉分別與水、乙醇反應的化學方程式：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑、2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑。②鈉與水反應(滴有酚酞)的實驗(2)鈉與氧氣反應鈉與氧氣在常溫下反應的化學方程式：4Na＋O2=2Na2O；鈉與氧氣在加熱條件下反應的化學方程式：2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(△))Na2O2。2．鈉的用途(1)鈉鉀合金(室溫下呈液態(tài))可用作核反應堆的傳熱介質。(2)用作電光源，制作高壓鈉燈。(3)冶煉某些金屬。3．工業(yè)制取金屬鈉電解熔融氯化鈉：2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))2Na＋Cl2↑。1．加熱時，堿金屬單質與O2反應均生成相應的過氧化物()2．金屬鈉著火時，可用泡沫滅火器或干燥的沙土滅火()3．鈉表面自然形成的氧化層能夠保護內層金屬不被空氣氧化()4．鈉與乙醇反應時鈉浮于液面上四處游動()5．實驗結束后剩余的金屬鈉不能隨意丟棄，應放回原試劑瓶中()答案1.×2.×3.×4.×5.√一、鈉與溶液反應的本質1．鈉與水溶液反應的本質是與水電離的氫離子反應，思考解答下列問題：將一小塊金屬鈉分別投入盛有：a.水、b.乙醇、c.稀H2SO4的三個小燒杯中，反應速率由大到小的順序為________(用字母表示)。解釋反應速率不同的原因：_________________________________________________________________________________________________________。答案c>a>b鈉與上述三種物質反應的實質都是鈉與H＋之間的置換反應，由三種物質電離出H＋的能力可知反應速率的大小順序為c>a>b2．將金屬鈉放入盛有下列溶液的小燒杯中：①MgSO4溶液②BaCl2溶液③飽和澄清石灰水④Ca(HCO3)2溶液⑤CuCl2溶液⑥飽和食鹽水⑦濃鹽酸(1)寫出⑤中反應的離子方程式：______________________________。(2)既有氣體又有白色沉淀產(chǎn)生的是____________(填序號)。答案(1)2Na＋2H2O＋Cu2＋=Cu(OH)2↓＋2Na＋＋H2↑(2)①③④⑥(1)鈉與水、酸反應的本質與順序：本質上均是與H＋的反應，反應順序是有酸酸在前，無酸水為先。(2)鈉與鹽溶液的反應鈉與鹽溶液反應時一般先考慮與水的反應，生成的NaOH與鹽可能發(fā)生復分解反應。二、鈉的還原性的應用3．制備金屬單質(1)鈉是強還原劑，用Na來制取鈦(Ti)、鋯(Zr)、鈮(Nb)等稀有金屬。金屬鈮可用金屬鈉還原K2NbF7制取，寫出熱還原法制備鈮的化學方程式：_____________________________________________________。答案K2NbF7＋5Na=Nb＋5NaF＋2KF(2)下列關于鈉制取金屬鈦的方案錯誤的是________(填字母)。A．工業(yè)上用鈉單質與TiCl4溶液反應制取鈦單質B．金屬鈉與熔融的TiCl4反應可制備金屬鈦答案A4．(2021·福建1月適應性考試，10)鈉在液氨中溶劑化速度極快，生成藍色的溶劑合電子，如圖為鈉投入液氨中的溶劑化示意圖。鈉沉入液氨中，快速得到深藍色溶液，并慢慢產(chǎn)生氣泡。下列說法錯誤的是()A．鈉的密度比液氨大B．溶液的導電性增強C．0.1mol鈉投入液氨中生成0.01molH2時，Na共失去0.02mol電子D．鈉和液氨可以發(fā)生的反應為2NH3＋2Na=2NaNH2＋H2↑答案C解析鈉沉入液氨中說明鈉的密度比液氨大，A正確；液氨中沒有能導電的離子，而鈉投入液氨中生成藍色的溶劑合電子，能導電，說明溶液的導電性增強，B正確；鈉投入液氨中先生成絡合物，再反應得到H2，故0.1mol鈉反應失去0.1mol電子，C錯誤；反應中鈉失去電子，只能是氫元素得到電子，所以鈉和液氨可以發(fā)生的反應為2NH3＋2Na=2NaNH2＋H2↑，D正確?？键c三鈉的氧化物1．氧化鈉和過氧化鈉物質氧化鈉(Na2O)過氧化鈉(Na2O2)顏色、狀態(tài)白色固體淡黃色固體類別堿性氧化物過氧化物(非堿性氧化物)氧的價態(tài)－2－1電子式陰、陽離子個數(shù)比1∶21∶2化學性質熱穩(wěn)定性不穩(wěn)定(2Na2O＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2Na2O2)穩(wěn)定與水反應Na2O＋H2O=2NaOH2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑與CO2反應Na2O＋CO2=Na2CO32Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2與酸(鹽酸)反應Na2O＋2HCl=2NaCl＋H2O2Na2O2＋4HCl=4NaCl＋2H2O＋O2↑主要用途用于制取少量Na2O2、燒堿強氧化劑、漂白劑、供氧劑、消毒劑2.Na2O2的強氧化性與還原性從元素化合價角度分析Na2O2的性質eq\o(O,\s\up6(0))2eq\o(,\s\up7(失去電子，化合價升高),\s\do5(表現(xiàn)還原性))Na2eq\o(O,\s\up6(－1))2eq\o(→,\s\up7(得到電子，化合價降低),\s\do5(表現(xiàn)氧化性))eq\o(O,\s\up6(－2))(1)Na2O2表現(xiàn)強氧化性Na2O2＋SO2=Na2SO4；Na2O2＋Na2SO3＋H2O=Na2SO4＋2NaOH；Na2O2＋H2S=S↓＋2NaOH；Na2O2＋品紅溶液→品紅溶液褪色；Na2O2＋酚酞溶液→溶液先變紅后褪色。(2)Na2O2表現(xiàn)還原性當遇KMnO4等強氧化劑時，Na2O2被氧化，其氧化產(chǎn)物為O2。(3)Na2O2既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性遇CO2、H2O、H＋則發(fā)生自身的氧化還原反應。1．氧化鈉、過氧化鈉均為離子化合物()2．1molNa2O2固體中含離子總數(shù)為4NA()3．H2O2和Na2O2都屬于過氧化物，含有的化學鍵完全相同()4．Na2O2投入滴加酚酞的水中，溶液先變紅后褪色，并產(chǎn)生大量無色氣泡()5．Na2O由兩種單質直接反應生成()答案1.√2.×3.×4.√5.√一、鈉的氧化物與水、CO2反應的定量關系1．(1)用單線橋分析Na2O2與水的反應中電子轉移的方向和數(shù)目：_______________________；其中氧化劑是____________，還原劑是______________，氧化產(chǎn)物是____________，還原產(chǎn)物是________。(2)Na2O2與CO2反應生成0.1mol氧氣時，轉移的電子數(shù)為________。答案(1)Na2O2Na2O2O2NaOH(2)0.2NA(或1.204×1023)2．在一密閉容器中有CO、H2、O2共16.5g和足量的Na2O2，用電火花引燃，使其完全反應，Na2O2增重7.5g，則原混合氣體中O2的質量分數(shù)是()A．54.5% B．40%C．36% D．33.3%答案A解析CO、H2、O2完全反應后生成的二氧化碳、水與過氧化鈉反應生成碳酸鈉、氫氧化鈉，所以過氧化鈉固體增重的質量等于CO、H2的質量，所以原混合氣體中CO、H2的總質量是7.5g，則O2的質量是16.5g－7.5g＝9.0g，所以原混合氣體中O2的質量分數(shù)是eq\f(9.0g,16.5g)×100%≈54.5%。3．現(xiàn)有Na2O和Na2O2的混合物14g，加入適量水使其充分溶解得到溶液A和1.12L氣體B(標準狀況下)。(1)混合物中Na2O的物質的量為________mol。(2)在25℃下將溶液A加水稀釋至400mL，則該溶液的pH為________。答案(1)0.1(2)14解析(1)Na2O和Na2O2的混合物溶于水發(fā)生反應：Na2O＋H2O=2NaOH、2Na2O2＋，質量為7.8g，Na2O的質量為14g－7.8g＝6.2g，物質的量為0.1mol。(2)溶液A中NaOH的物質的量為0.1mol×2＋0.05mol×4＝0.4mol，則稀釋后溶液中c(OH－)＝c(NaOH)＝eq\f(0.4mol,0.4L)＝1mol·L－1，c(H＋)＝10－14mol·L－1，溶液pH＝14。(1)Na2O2與CO2、H2O反應，生成1molO2，轉移2mol電子。(2)過氧化鈉吸收二氧化碳、水時，Na2O2增重的質量，等于吸收CO、H2的質量。二、過氧化鈉的性質與探究無論是過氧化鈉還是其他過氧化物，具有強氧化性、漂白性等特殊性質的根本原因是這些物質中都含有過氧鍵(—O—O—)。4．Na2O2是一種常見的過氧化物，具有強氧化性和漂白性。(1)請寫出Na2O2的電子式：________________________________________________________，其中化學鍵的類型為_____________________________________________________________，氧元素的化合價為__________。(2)用化學方程式解釋使酚酞溶液變紅的原因：_______________________________________，依據(jù)實驗現(xiàn)象推測紅色褪去的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________。(3)用離子方程式解釋加入酸性高錳酸鉀溶液后溶液褪色的原因：_______________________________________________________________________________________________________。(4)根據(jù)實驗分析，過氧化鈉與水反應除了生成氫氧化鈉和氧氣外，還存在另一反應，則另一反應的化學方程式為_____________________________________________________________，其反應類型為__________________。答案(1)離子鍵、非極性共價鍵－1(2)2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑反應生成的H2O2具有漂白作用(或反應生成的H2O2氧化了酚酞)(3)2MnOeq\o\al(－,4)＋5H2O2＋6H＋=2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O(4)Na2O2＋2H2O=2NaOH＋H2O2復分解反應5．(1)寫出下列物質的電子式：過氧化鈣：______________，過氧化氫：________________；從結構上看上述兩種物質的共同特點是________________________。(2)純凈的過氧化鈣(CaO2)是一種新型水產(chǎn)養(yǎng)殖增氧劑，常用于鮮活水產(chǎn)品的運輸?？梢云鸬綒⒕?、解酸(吸收二氧化碳)、防腐、供氧的作用。分別寫出供氧、解酸(吸收二氧化碳)的化學方程式：________________________________________________________________________、________________________________________________________________________。答案(1)兩個氧原子之間都含有一對共用電子對(或都含有一個過氧鍵)(2)2CaO2＋2H2O=2Ca(OH)2＋O2↑2CaO2＋2CO2=2CaCO3＋O26．指出下列物質中的過氧鍵，并標出氧元素的化合價。(1)過氧乙酸(2)過二硫酸答案(1)(2)7．(1)五氧化鉻又稱過氧化鉻，其中Cr元素的化合價為＋6價，則每個CrO5分子中存在過氧鍵的數(shù)目為________個。(2)過氧化尿素[CO(NH2)2·H2O2]是一種白色晶體，可用于漂白、消毒和增氧劑，在酸性溶液中過氧化尿素中的過氧化氫與重鉻酸鉀反應生成較穩(wěn)定的藍色過氧化鉻(CrO5)，重鉻酸鉀與H2O2反應的離子方程式為_____________________________________________________________________________________________________________________________________，上述反應____(填“是”或“不是”)氧化還原反應。答案(1)2(2)4H2O2＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋2H＋=2CrO5＋5H2O不是解析(1)設CrO5中過氧鍵(—O—O—)有x個，－2價O有y個，則eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2x＋2y＝6,2x＋y＝5))，解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x＝2,y＝1))。1．正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)高壓鈉燈發(fā)出的黃光透霧能力強、射程遠，可用于道路照明(2022·浙江6月選考，8B)()(2)23gNa與足量H2O反應生成的H2分子數(shù)目為NA(2021·廣東，11D)()(3)金屬鈉在空氣中加熱生成淡黃色固體：4Na＋O2=2Na2O(2021·北京，7B)()答案(1)√(2)×(3)×2．下列判斷正確的是()A．Na2O2在空氣中放置后由淡黃色變?yōu)榘咨?，表示的反應?Na2O2=2Na2O＋O2↑(2019·全國卷Ⅱ，11C)B．用鉑絲蘸取某堿金屬的鹽溶液燃燒，火焰呈黃色，證明其中含有Na＋(2018·全國卷Ⅲ，10C)C．乙醇和水都可與金屬鈉反應產(chǎn)生可燃性氣體，說明乙醇分子中的氫與水分子中的氫具有相同的活性(2017·全國卷Ⅱ，10B)D．用如圖實驗裝置完成鈉的燃燒實驗(2022·湖北，6C)答案B3．[2019·全國卷Ⅱ，26(1)]利用焰色試驗的原理既可制作五彩繽紛的節(jié)日煙花，亦可定性鑒別某些金屬鹽。灼燒立德粉(ZnS·BaSO4)樣品時，鋇的焰色為________(填標號)。A．黃色B．紅色C．紫色D．綠色答案D4．下列判斷不正確的是()A．將Na2O加入Ba(HCO3)2溶液中同時有氣體和沉淀產(chǎn)生(2015·山東，10改編)B．把水滴入盛有少量Na2O2的試管中，立即把帶火星木條放在試管口；木條復燃，說明反應生成了O2(2021·遼寧，9D)C．Na2O在空氣中加熱可得固體Na2O2(2020·浙江7月選考，12A)D．過氧化鈉能與二氧化碳反應生成氧氣，可作潛水艇中的供氧劑(2023·浙江6月選考，4D)答案A課時精練1．堿金屬元素是周期性表現(xiàn)得最鮮明和最規(guī)律的元素。下列說法正確的是()A．單質都能浮在水面上，都能保存在煤油中B．單質在空氣中燃燒時，都生成過氧化物C．單質都不能在自然界中穩(wěn)定存在D．單質都是強還原劑，其陽離子都具有強氧化性答案C解析Rb、Cs的密度比水大，Li的密度比煤油小，A不正確；Li燃燒只能生成Li2O，B不正確；堿金屬單質是強還原劑，但其陽離子具有弱氧化性，D不正確。2．(2023·江西景德鎮(zhèn)4月模擬)黑火藥是硫黃粉、硝石、木炭粉按一定比例混合而成，點燃時發(fā)生爆炸的化學方程式：2KNO3＋S＋3Ceq\o(=,\s\up7(點燃))K2S＋N2↑＋3CO2↑。古文獻《本草經(jīng)集注》記載了區(qū)分硝石(KNO3)和樸消(Na2SO4·10H2O)的方法：“以火燒之，紫青煙起，乃真硝石也”。下列推斷正確的是()A．“紫青煙”主要是指鈉元素的焰色試驗B．“樸消”在灼燒時火焰沒有顏色C．“硝石”在黑火藥中起還原劑的作用D．“樸消”不能替代“硝石”制黑火藥答案D解析鉀元素的焰色試驗是紫色，“紫青煙”主要是指鉀元素的焰色試驗，故A錯誤；鈉元素的焰色試驗為黃色，“樸消”在灼燒時火焰為黃色，故B錯誤；硝酸鉀中氮元素是＋5價，處于最高價，火藥發(fā)生化學反應時生成氮氣，KNO3中氮元素的化合價降低，“硝石”在黑火藥中起氧化劑的作用，故C錯誤；硫酸鈉沒有強氧化性，“樸消”不能替代“硝石”制黑火藥，故D正確。3．下列關于鈉的說法不正確的是()A．切開金屬鈉，切面會逐漸變暗B．實驗室的單質鈉常常保存在石蠟油或煤油中C．金屬鈉著火時用濕抹布蓋滅D．固體鈉的密度比水的密度小答案C4．等質量的兩塊鈉，第一塊在足量氧氣中加熱，第二塊在足量氧氣(常溫)中充分反應，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．第二塊鈉的反應產(chǎn)物質量大D．兩塊鈉的反應產(chǎn)物質量一樣大答案B解析金屬鈉失電子均變?yōu)椋?價的陽離子，等質量的兩塊鈉，失電子數(shù)是一樣的；根據(jù)反應：4Na＋O2=2Na2O,1mol金屬鈉完全反應得氧化鈉的質量是31g，根據(jù)反應：2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(△))Na2O2,1mol金屬鈉完全反應得過氧化鈉的質量是39g，故等質量的兩塊鈉，生成過氧化鈉的質量大，即第一塊鈉的反應產(chǎn)物質量大。5．中國科學家以二氧化碳為碳源，在470℃、80MPa條件下與金屬鈉反應合成金剛石。下列說法不正確的是()A．金屬鈉在反應中作還原劑B．反應中生成的氧化產(chǎn)物為Na2O2C．二氧化碳轉變?yōu)榻饎偸l(fā)生的是還原反應D．鈉被氧化最終生成碳酸鈉答案B解析金屬鈉和二氧化碳反應生成金剛石，反應中碳元素化合價降低、鈉元素化合價升高，鈉作還原劑，二氧化碳發(fā)生還原反應，故A、C正確；鈉與二氧化碳反應生成金剛石和氧化鈉，氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉，故B錯誤，D正確。6．觀察是研究物質性質的一種基本方法。某同學將一小塊金屬鈉露置于空氣中，觀察到下列現(xiàn)象：銀白色eq\o(→,\s\up7(①))變灰暗eq\o(→,\s\up7(②))變白色eq\o(→,\s\up7(③))出現(xiàn)液滴eq\o(→,\s\up7(④))白色固體，則下列說法正確的是()A．①發(fā)生氧化還原反應生成了過氧化鈉B．④只發(fā)生物理變化C．③是碳酸鈉吸收空氣中的水蒸氣形成了溶液D．②④是非氧化還原反應答案D7．過氧化鈉具有強氧化性，遇木炭、鋁粉等還原性物質時可燃燒。下列有關說法不正確的是()A．Na2O2與CO2反應時，Na2O2是氧化劑，CO2是還原劑B．熔融過氧化鈉時不可使用石英坩堝C．過氧化鈉與木炭、鋁粉反應時，過氧化鈉均表現(xiàn)出強氧化性D．過氧化鈉與二氧化硫反應時可生成硫酸鈉答案A解析Na2O2與CO2反應時，Na2O2發(fā)生自身的歧化反應，A項錯誤；石英的主要成分是SiO2，而Na2O2能與SiO2反應生成Na2SiO3，B項正確；Na2O2具有強氧化性，而C、Al、SO2均具有還原性，故Na2O2可與C、Al、SO2發(fā)生氧化還原反應，可將C氧化成CO2，將Al氧化成Al2O3，將SO2氧化成SOeq\o\al(2－,4)，C、D項正確。8．某溶液含有①NOeq\o\al(－,3)、②HCOeq\o\al(－,3)、③SOeq\o\al(2－,3)、④COeq\o\al(2－,3)、⑤SOeq\o\al(2－,4)五種陰離子?，F(xiàn)向其中加入少量的Na2O2固體后，溶液中離子濃度增大的是(設溶液體積無變化)()A．①B．④C．①④⑤D．④⑤答案D解析Na2O2與水反應生成氫氧化鈉和氧氣，溶液呈堿性，HCOeq\o\al(－,3)與OH－反應生成COeq\o\al(2－,3)，則②HCOeq\o\al(－,3)濃度減小，④COeq\o\al(2－,3)濃度增大；Na2O2具有強氧化性，將SOeq\o\al(2－,3)氧化為SOeq\o\al(2－,4)，則③SOeq\o\al(2－,3)濃度減小，⑤SOeq\o\al(2－,4)濃度增大；①NOeq\o\al(－,3)濃度基本不變，故選D。9．(2024·長沙模擬)過氧化鈉與水反應后滴加酚酞，酚酞先變紅后褪色。某小組欲探究其原因，進行如圖所示實驗。實驗①取反應后的溶液加入二氧化錳，立即產(chǎn)生大量氣體；實驗②③中紅色均不褪去。下列分析錯誤的是()A．過氧化鈉與水反應產(chǎn)生的氣體為O2B．過氧化鈉與水反應需要MnO2作催化劑C．實驗②③可證明使酚酞褪色的不是氫氧化鈉和氧氣D．過氧化鈉與水反應可能生成了具有漂白性的H2O2答案B解析過氧化鈉與水反應不需要催化劑，B項錯誤；實驗②③作為對照實驗，可證明氫氧化鈉和氧氣不能使酚酞溶液褪色，C項正確；根據(jù)實驗①的現(xiàn)象可判斷過氧化鈉與水反應可能生成了H2O2，H2O2在MnO2作催化劑的條件下分解產(chǎn)生O2，D項正確。10．下列物質均為ag，將它們在氧氣中完全燃燒的產(chǎn)物全部通入到足量的過氧化鈉固體中，則過氧化鈉固體增重為ag的是()①CO②H2③CH4④HCHO⑤CH3COOH⑥HCOOHA．①②⑤⑥ B．②③④⑤C．①②④⑤ D．①②③⑤答案C解析H2、CO發(fā)生反應的化學方程式分別為2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2H2O,2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑；2CO＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2CO2,2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2，則過氧化鈉增加的質量即為H2、CO的質量。因此只要是CO或H2或它們的混合氣體或化學式組成符合(CO)m·(H2)n，過氧化鈉固體增重的質量就等于原物質的質量，則①②符合；而④HCHO可以改寫成CO·H2，⑤CH3COOH可以改寫成(CO)2·(H2)2，⑥HCOOH可以改寫成CO2·H2，故①②④⑤符合。11．下列各項中的敘述Ⅰ和敘述Ⅱ都正確，但敘述Ⅱ不能用于對敘述Ⅰ進行解釋的是()選項敘述Ⅰ敘述ⅡA金屬鈉和鉀都容易用小刀切開鈉和鉀的硬度都較小B金屬鈉和鉀都可用煤油密封保存鈉和鉀都不與煤油反應，且密度都比煤油的大C金屬鈉和鉀分別在空氣中燃燒，鉀的反應相對較快鉀的金屬性比鈉的強D金屬鈉和鉀分別與水反應，鉀的反應相對較快鉀的密度比鈉的小答案D解析金屬鈉和鉀分別與水反應，鉀反應相對較快的原因是鉀的金屬性比鈉的強，或鉀原子比鈉原子更易失去電子，D項錯誤。12．(2023·沈陽高三模擬)超氧化鉀(KO2)與Na2O2性質相似，是廣泛應用于航天和潛水的供氧劑。下列說法正確的是()A．KO2中O元素的化合價為－1價B．KO2中陰、陽離子個數(shù)之比為2∶1C．1molKO2與CO2反應后，固體質量減少4gD．當eq\f(nKO2,nNa2O2)＝1時，KO2和Na2O2分別與足量水反應生成O2的物質的量之比為3∶2答案D解析KO2中K元素顯＋1價，則O元素顯－eq\f(1,2)價，A錯誤；KO2是由K＋和Oeq\o\al(－,2)構成的，其陰、陽離子個數(shù)之比為1∶1，B錯誤；KO2與CO2反應的化學方程式為4KO2＋2CO2=2K2CO3＋3O2Δm＝8，即4molKO2完全反應，固體質量減少8g，則1molKO2與CO2反應后，固體質量減少2g，C錯誤；KO2和Na2O2分別與足量水反應的化學方程式為4KO2＋2H2O=4KOH＋3O2↑、2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，所以當eq\f(nKO2,nNa2O2)＝1時，生成O2的物質的量之比為3∶2，D正確。13．某興趣小組的學生根據(jù)Mg與CO2反應的原理推測鈉也能在