化学必修 第一册第二章 海水中的重要元素——钠和氯第一节 钠及其化合物当堂达标检测题

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一、选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分)
1．下列化学方程式中，不能正确表达所述的变化的是( )
A．Na2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具供氧剂
B．钠着火不能用泡沫灭火器灭火
C．Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色2Na2O2===2Na2O＋O2↑
D．钠长期暴露在空气中的产物是Na2CO3，原因是钠与氧气生成的Na2O与水和二氧化碳反应
【解析】选C。人呼出CO2，经Na2O2反应生成O2，故可作供氧剂，A正确；钠着火会生成过氧化钠，过氧化钠遇到CO2反应会放出O2，所以不能用泡沫灭火器灭火，B正确；Na2O2在空气中放置，会与空气中的CO2和水蒸气反应，最终生成Na2CO3，C错误；钠长期暴露在空气中，最终产物是Na2CO3，D正确。
2．下列各组中的两物质相互反应时，若改变反应条件(温度、反应物用量比)，化学反应的本质并不改变的是( )
A．Na和O2
B．澄清石灰水和CO2
C．Na2O2和CO2
D．木炭(C)和O2
【解析】选C。如果加热则生成过氧化钠，不加热生成氧化钠，A不符合；如果CO2过量，则生成碳酸氢钙，不过量生成碳酸钙和水，B不符合；过氧化钠和二氧化碳反应只能生成碳酸钠和氧气，C符合；氧气过量则生成CO2，氧气不足则生成CO，D不符合。
3．(2021·宁波高一检测)向盛有少量过氧化钠固体的试管中滴加水，直到气体不再放出，加水稀释，取少量所得溶液，加入少量二氧化锰，又有气体放出，待气体不再放出后，再滴加酚酞，溶液变红。下列猜测不合理的是( )
A．过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气
B．过氧化钠和水反应的产物是过氧化氢和氧气
C．过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成氧气和水
D．过氧化钠跟水反应生成氢氧化钠和过氧化氢
【解析】选B。过氧化钠加入水中能够产生气体，则放出氧气：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，A项正确；溶液中不再放出气体，再加入二氧化锰又放出氧气说明溶液中存在H2O2，则发生如下反应：Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2，C、D项正确，B项不合理。
4．(2021·杭州高一检测)为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境，一般在飞船内安装盛有Na2O2或K2O2颗粒的装置，它的用途是产生氧气。下列关于Na2O2的叙述正确的是( )
A．Na2O2中阴、阳离子的个数比为1∶1
B．Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，需要水和CO2的质量相等
C．Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，转移电子的个数相等
D．Na2O2的漂白原理与活性炭的漂白原理相同
【解析】选C。Na2O2中的阴离子为O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(2)) ，阳离子为Na＋，其个数比为1∶2，A错；Na2O2与H2O、CO2反应的化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，产生相同量的O2时，需要H2O和CO2的物质的量相等，质量不相等，转移电子的个数相等，B错，C正确；Na2O2的漂白为强氧化性漂白，而活性炭的漂白则是利用其吸附性，二者原理不同，D错。
5．王刚同学将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投入盐酸中分别放出H2、O2、CO2气体；Na2O与盐酸反应生成NaCl和H2O。
6．在一定温度下，向饱和的烧碱溶液中加入一定量的过氧化钠，充分反应后恢复到原来温度，下列说法正确的是( )
A．溶液中Na＋浓度增大，有O2放出
B．溶液pH不变，有H2放出
C．溶液中Na＋数目减少，有O2放出
D．溶液pH增大，有O2放出
【解析】选C。2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，B错误；因反应时消耗水，同时生成溶质NaOH，所以有NaOH结晶析出，原NaOH饱和溶液中溶质NaOH和溶剂水的质量、物质的量以及数目均减少，C正确；因仍然是原温度下的饱和溶液，所以浓度不发生改变，pH也不变化，A、D错误。
【补偿训练】
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．CuSO4 B．MgCl2
C．BaCl2 D．Fe2(SO4)3
【解析】选B。CuSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液不是无色溶液，故A、D两项错误；2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋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。
7．(2021·张掖高一检测) 下列判断正确的是( )
A．可用水来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2
B．可用CO2来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2
C．可利用在空气中加热的方法除去Na2O中的Na2O2
D．将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞溶液中，最终溶液均为红色
【解析】选A。CO2、H2O与Na2O、Na2O2均能反应，但CO2与Na2O2反应时能产生氧气，因氧气是无色无味的气体且CO2也是气体，故CO2与Na2O2的反应无明显现象产生，水与Na2O2反应则会产生气泡而有明显现象，A正确，B错误；在空气中加热Na2O2与Na2O的混合物，后者会转化为前者，C错误；将两种物质分别加到酚酞溶液中后，均先与溶液中的水反应生成碱而使溶液变为红色，但因Na2O2具有漂白性，最终会将变成红色的溶液漂白，D错误。
8．将等质量的下列物质分别投入等质量的足量水中，所得溶液中溶质质量最大的是( )
A．金属钠 B．氧化钠
C．过氧化钠 D．氢氧化钠
【解析】选A。等质量的钠、氧化钠、过氧化钠(Na2O2)、氢氧化钠加入等质量的足量水中，设各物质的质量均为a，分别发生反应如下：
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
2×23 2×40 m1(NaOH)＝ eq \f(40a,23)
a m1(NaOH)
Na2O＋H2O===2NaOH
62 2×40 m2(NaOH)＝ eq \f(40a,31)
a m2(NaOH)
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
2×78 4×40 m3(NaOH)＝ eq \f(40a,39)
a m3(NaOH)
NaOH全部溶于水得到NaOH溶液的溶质质量为a，则可比较得出金属钠溶于水得到的溶质质量最大。
二、非选择题(本题共2小题，共18分)
9．(8分)某银白色固体A在空气中点燃，火焰呈黄色，并生成淡黄色固体B，将A在空气中露置，最后变成白色固体C。将A、B投入水中都生成D；B与D分别与二氧化碳反应。则：
(1)A是________；B是________；C是________；D是________。
(2)B与H2O反应的化学方程式是______________________________。
(3)B与CO2反应的化学方程式为______________________________。
(4)A与H2O反应的化学方程式为__________________。
【解析】银白色固体A在空气中点燃，火焰呈黄色，并生成淡黄色固体B，可知A为钠、B为过氧化钠；钠在空气中露置，经过Na―→Na2O―→NaOH―→Na2CO3·10H2O―→Na2CO3，最后变成白色固体C，则C为Na2CO3，钠、过氧化钠分别与水反应都生成NaOH，D为NaOH；过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2；钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。
答案：(1)Na Na2O2 Na2CO3 NaOH
(2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
(3)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
(4)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
10．(10分)Ⅰ.干燥管A中为块状白色固体，B中为淡黄色粉末，C中为白色固体，并将A、B、C按如图所示连接，当打开活塞(Ⅰ)(Ⅱ)时，D中蜡烛火焰明亮；打开活塞(Ⅰ)(Ⅲ)时，D中蜡烛火焰熄灭；关闭活塞(Ⅰ)时，A中反应自行停止。
试根据上述实验事实，回答以下各问题：
(1)A中发生的化学反应是_________________________________。
(2)在装置B中的淡黄色粉末是______________________________________。
(3)在干燥管C中的白色固体应为______________________________。
Ⅱ.用脱脂棉包住约0.2 g过氧化钠粉末，置于石棉网上，往脱脂棉上滴水，可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。
(1)由上述实验现象所得出的有关过氧化钠跟水反应的结论：第一，有氧气生成；第二，_______________________。
过氧化钠跟水反应的化学方程式为________________________________。
(2)某研究性学习小组拟用如图所示装置进行实验，以证明上述结论。用以验证第一条结论的实验方法和现象是_________________________。
用以验证第二条结论的实验方法及现象是_____________________________。
【解析】Ⅰ.此题以蜡烛火焰的明亮和熄灭为突破口。明亮一定是通入了O2，而熄灭一般是CO2。由此可确定B中是Na2O2(淡黄色粉末)和CO2的反应；从而可知A是产生CO2的简易启普发生器，C中是一个不与CO2反应的白色固体，即是中性或酸性的固体干燥剂。
Ⅱ.(1)往脱脂棉上滴水，观察到脱脂棉剧烈燃烧起来，可知反应生成氧气，且反应放出热量，发生反应的化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；
(2)用如图所示装置进行实验，验证第一条结论的实验方法是将带火星的木条靠近在p处，木条复燃，说明反应生成氧气；用以验证第二条结论的实验方法是将q导管放入盛水的水槽中，导管口有气泡冒出，证明该反应放出热量。
答案：Ⅰ.(1)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
(2)Na2O2 (3)CaCl2或P2O5
Ⅱ.(1)反应放出热量
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
(2) 将带火星的木条靠近在p处，木条复燃，说明反应生成氧气 将q导管放入盛水的水槽中，若导管口有气泡冒出，证明该反应放出热量
【补偿训练】
室温下，某同学进行CO2与Na2O2反应的探究实验，回答下列问题。
(1)用如图装置制备纯净的CO2
①甲装置中盛放稀盐酸的仪器名称是____________________，
乙装置中应加入的试剂是饱和NaHCO3溶液，目的是___________________。
②装置甲中反应的离子方程式为______________________。
(2)按照下面的装置图进行实验(夹持装置略)。
①先组装仪器，然后________，再用注射器1抽取100 mL纯净的CO2，将其连接在K1处，注射器2的活塞推到底后连接在K2处，具支U形管中装入足量的Na2O2粉末与玻璃珠。
②打开止水夹K1、K2，向右推动注射器1的活塞，可观察到的现象是
__________________________。
③实验过程中，需缓慢推入CO2，其目的是_______________________，
反应的化学方程式为______________________________。
(3)实验结束后，当注射器1的活塞推到底时，测得注射器2中气体体积为65 mL，则反应消耗CO2的体积是______________。
【解析】(1)①甲装置中盛放稀盐酸的仪器名称为分液漏斗；乙中装的是饱和NaHCO3溶液，目的是除去二氧化碳中的HCl气体；②装置甲是实验室制备二氧化碳的发生装置，其反应的离子方程式为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O ＋ CO2↑；
(2)①先组装仪器，然后检查装置的气密性，再用注射器1 抽取100 mL 纯净的CO2，将其连接在K1处，注射器2 的活塞推到底后连接在K2处，具支U 形管中装入足量的Na2O2粉末与玻璃珠；
②二氧化碳与过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气，则U形管中的过氧化钠淡黄色粉末逐渐变为白色，生成的氧气进入注射器2中，所以注射器2的活塞向外移动；
③实验过程中，需缓慢推入CO2，其目的是使反应进行得更充分，反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2NaCO3＋O2；
(3)开始抽取的二氧化碳的体积为100 mL，实验结束后，测得注射器2中气体体积为65 mL，则气体体积减小了35 mL，根据反应方程式：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，则反应消耗CO2的体积为70 mL。
答案：(1)①分液漏斗 除去二氧化碳中的HCl气体
②CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O ＋ CO2↑
(2)①检查装置的气密性 ②固体由淡黄色渐渐变为白色，注射器2中活塞向外移动
③使CO2充分反应
2Na2O2＋2CO2===2NaCO3＋O2
(3)70 mL
选考提升 共20分
一、选择题(本题共3小题，每小题4分，共12分)
11．某溶液中含有H＋、Na＋、Mg2＋、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 等4种离子，若向其中加入少量的Na2O2固体后，溶液中离子浓度基本保持不变的是( )
A．H＋ B．Na＋ C．Mg2＋ D．NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3))
【解析】选D。过氧化钠与水反应的化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，溶液中Na＋浓度增大；由于发生反应H＋＋OH－===H2O，所以溶液中H＋浓度减小；由于发生反应Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，所以溶液中 Mg2＋浓度减小；NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 浓度基本不变，D正确。
【补偿训练】
下列反应与Na2O2＋SO2===Na2SO4相比较，Na2O2的作用相同的是( )
A．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
B．2Na2O2＋2SO3===2Na2SO4＋O2
C．Na2O2＋H2SO4===Na2SO4＋H2O2
D．3Na2O2＋Cr2O3===2Na2CrO4＋Na2O
【解析】选D。反应Na2O2＋SO2===Na2SO4中SO2是还原剂，过氧化钠是氧化剂。A、B项反应中过氧化钠既是氧化剂，也是还原剂；C项反应中元素的化合价均没有发生变化，不是氧化还原反应；D项反应中，过氧化钠是氧化剂。
12．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。下列分析错误的是( )
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
【解析】选B。Na2O2与H2O反应产生的气体为O2，A项正确；Na2O2与H2O反应不需要催化剂，双氧水分解需要MnO2作催化剂，B项错误；实验②③作为对照实验，能证明使酚酞褪色的不是NaOH和O2，C项正确；根据向反应后所得溶液中加入MnO2后迅速产生大量气体且该气体能使带火星的木条复燃，可判断Na2O2与H2O反应可能生成了具有强氧化性的H2O2，D项正确。
13．(2021·温州高一检测)CO与H2的混合气体3 g和足量的氧气燃烧后，在150 ℃时将混合气体通过足量的Na2O2后，Na2O2增重的质量为( )
A．1.5 g B．3 g C．6 g D．无法计算
【解析】选B。2CO＋O2 eq \(=====,\s\up7(点燃)) 2CO2①
2H2＋O2 eq \(=====,\s\up7(点燃)) 2H2O②
2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2③
2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑④
将①③合并得：CO＋Na2O2===Na2CO3⑤
将②④合并得：H2＋Na2O2===2NaOH⑥
由⑤⑥式可以看出Na2O2固体增重的质量就是CO和H2的质量。
二、非选择题(本题共1小题，共8分)
14．经过五年研发，中国4 000公斤新型潜艇首次直接下水，这款潜艇采用了我国最新设计的无轴泵技术，该技术应用于潜艇，可谓是世界首创。
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_____________________，
该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_____________。
【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。
答案：(1)CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑
(2)HCl HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋H＋===H2O＋CO2↑
(3)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
(4)CO2 2OH－＋CO2===CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ＋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