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第05讲 钠及钠的氧化物-【暑假学与练】2024年新高一化学暑假精品讲义+分层练习(人教版2019必修第一册)(含答案)
展开[基础知识梳理]
一、钠的性质
(一)钠的存在与物理性质
1.存在:钠元素在自然界中都以化合物的形式存在,如NaCl、Na2CO3等。
2.物理性质: 银白 色,有金属光泽的固体,质 软 ,熔点低(小于100 ℃),密度比水
的 小 但比煤油的 大 。
(二)钠的原子结构
钠原子最外电子层上有1个电子,在化学反应中很容易失去,因此钠的化学性质非常活泼,
表现出很强的还原性。(结构决定性质)
(三)钠的化学性质
1.与非金属单质的反应
(1)与氧气反应
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①常温,4Na+O2===2Na2O(氧化钠,白色固体)
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②加热,2Na+O2eq \(=====,\s\up7(△))Na2O2(过氧化钠,淡黄色固体)
(2)与氯气反应
2Na+Cl2eq \(=====,\s\up7(△))2NaCl (现象:剧烈燃烧,产生白烟)
(3)与硫单质反应
2Na+S=Na2S (研磨时容易爆炸)
(4)与氢气反应
2Na+H2eq \(====,\s\up6(Δ))2NaH(金属氢化物中,氢为-1价)
【知识拓展】钠长期露置在空气中的变化
(1)金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3,此过程中的主要变化与现象有:
eq \x(\a\al(银白色金,属钠(Na)))eq \(――→,\s\up7(O2),\s\d5(①))eq \x(\a\al( 表面变暗,(生成Na2O)))eq \(――→,\s\up7(H2O),\s\d5(②))eq \x(\a\al(出现白色固体,(生成NaOH)))eq \(――→,\s\up7(H2O),\s\d5(③))eq \x(\a\al(表面变成溶液,(NaOH潮解)))eq \(――→,\s\up7(CO2),\s\d5(④))eq \x(\a\al( 白色块状物质,(生成Na2CO3·10H2O)))eq \(――→,\s\up7(风化),\s\d5(⑤))eq \x(\a\al(白色粉末状物质,(生成Na2CO3)))
(2)反应的化学方程式:
①4Na+O2=2Na2O;
②Na2O+H2O=2NaOH;
④2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,Na2CO3+10H2O=Na2CO3·10H2O;
⑤Na2CO3·10H2O=Na2CO3+10H2O。
2. 金属钠与水的反应
(1)实验操作:烧杯中加入一些水,滴入几滴酚酞,加入绿豆大小的钠,观察现象。
(2)实验现象:浮、熔、游、响、红
浮——钠的密度比水小
熔——钠的熔点低,该反应放热
游——生成了气体,推动钠粒游动
响——反应剧烈,产生气体
红——生成了碱(NaOH)
(3)实验结论
常温下,钠与水剧烈反应,生成NaOH和H2。
化学方程式: 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
离子方程式: 2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
3.与酸的反应
如和盐酸反应,
化学方程式: 2Na+2HCl===2NaCl+H2↑
离子方程式: 2Na+2H+===2Na++H2↑
4.与盐溶液的反应
与盐溶液反应时先与水反应,生成的碱与盐可能发生复分解反应。
如和CuSO4溶液反应,分两步进行:
先 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
后 2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4
总反应 2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
【特别提醒】①钠与水、酸反应的本质与顺序:本质上均是与H+的反应,反应顺序是:有酸酸在前,无酸水为先。钠和酸的反应比水更剧烈,在酸溶液中,钠先和酸反应,酸反应完后,过量的钠会和水继续反应。
②钠与盐溶液反应时一般先考虑与水反应,生成的NaOH与盐可能发生复分解反应。千万不能误解为钠更活泼,而置换出铜单质。
如Na与K2SO4溶液的反应:
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑(仅此一步反应,因为生成的碱与盐不能发生复分解反应)
(四)钠的制取与保存及用途
1.电解法制取:化学方程式为2NaCl(熔融)eq \(=====,\s\up7(电解))2Na+Cl2↑。
2.钠易与空气中的O2、H2O反应,且钠的密度比煤油的密度大,不与煤油反应,故通常将钠保存在煤油中。
3.用途
(1)钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的 导热剂 。
(2)用作电光源,制作高压钠灯。
(3)冶炼某些金属:金属钠具有强还原性, 熔融 状态下可以用于制取某些金属。
如4Na+TiCl4eq \(=====,\s\up7(熔融))4NaCl+Ti
二、钠的氧化物——氧化钠和过氧化钠
1.物理性质
氧化钠是一种白色固体,过氧化钠是一种淡黄色 固体。
2.Na2O的化学性质
氧化钠是碱性 氧化物,写出下列反应的化学方程式:
(1)氧化钠与水反应:Na2O+H2O===2NaOH
(2)氧化钠与盐酸反应:Na2O+2HCl===2NaCl +H2O
(3)氧化钠与二氧化碳反应:Na2O+CO2===Na2CO3
3.Na2O2的化学性质
(1)实验探究过氧化钠与水的反应
(2)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式: 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
【特别提醒】①Na2O2中氧的化合价为-1,在两个反应中Na2O2的作用是既做氧化剂 又做还原剂,从电子转移角度分析,每生成1分子氧气转移2个电子。每消耗一个Na2O2转移 1个电子。
②Na2O是碱性氧化物,Na2O2是非碱性氧化物;
③Na2O2中阴离子是Oeq \\al(2-,2),阴、阳离子个数比是1∶2而不是1∶1;
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④Na2O2与其他物质反应时不一定都产生O2,如:Na2O2+SO2=Na2SO4
[核心考点剖析]
考点一:钠与非金属单质的反应
[典例1](23-24高一上·湖南株洲·期中)钠块在中加热一段时间后增重了说明此过程中至少
A.消耗了B.生成
C.生成D.消耗
【答案】A
【详解】钠块在O2中加热一段时间后生成氧化物,无论生成钠元素的哪种氧化物,钠块增加的质量为氧气的质量,反应前后增重2g,则消耗氧气的质量为2g。
答案选A。
[典例2](23-24高一上·内蒙古兴安盟·期中)取一块金属钠,放在燃烧匙里加热,下列对实验现象的描述错误的是
A.金属先熔化B.燃烧时火焰为黄色
C.生成Na2O2D.燃烧后生成淡黄色固体
【答案】C
【详解】A.由于钠的熔点较低,先熔化,A正确;
B.钠的焰色反应为黄色,燃烧时火焰为黄色,B正确;
C.生成Na2O2不是实验现象,C错误;
D.与氧气在加热条件下反应生成淡黄色过氧化钠固体,D正确;
故答案为:C。
[典例3]等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块与足量氧气在常温下充分反应,则下列说法正确的是
A.第一块钠失去的电子数多
B.两块钠失去的电子数一样多
C.第二块钠的生成物质量较大
D.两块钠的生成物质量一样大
【答案】B
【解析】不论是加热还是常温缓慢氧化,最终都是eq \(Na,\s\up6(0))→eq \(Na,\s\up6(+1)),故等质量的两块钠失去的电子数一样多;但加热时的生成物为Na2O2,而常温时的生成物为Na2O,故第一块钠的生成物质量大,B正确。
考点二:钠与各种水溶液的反应
[典例4](23-24高一上·海南海口·期中)取黄豆大小的金属钠置于含纯水的烧杯中(如图),反应过程中不可能观察到的现象是
A.溶液逐渐变红B.金属钠四处游动
C.金属钠浮在水面上D.金属钠熔化成光亮小球
【答案】A
【详解】A.将金属钠放热水中反应生成氢氧化钠和氢气,水中未滴加酚酞试剂,溶液不变红,A符合题意;
B.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,推动金属钠四处游动,B不符题意;
C.钠的密度比水小,浮在水面,C不符题意;
D.钠与水反应放热,将金属钠融化成小球,D不符题意;
答案选A。
[典例5](23-24高一上·河南安阳·期中)将一小块金属钠投入下列溶液中,既产生气体,又产生蓝色沉淀的是
A.CuSO4溶液B.NH4Cl溶液C.FeCl3溶液D.MgCl2溶液
【答案】A
【分析】将金属钠放入盐溶液中,钠首先与水反应产生氢氧化钠和氢气,然后分析反应产生的氢氧化钠与溶液中的溶质是否反应,并根据反应产生物质的溶解性及颜色分析判断。
【详解】A.Na先与水反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,反应产生的碱NaOH与溶质CuSO4发生反应:2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4,反应产生蓝色Cu(OH)2沉淀,A符合题意;
B.Na先与水反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,反应产生的碱NaOH与溶质NH4Cl发生反应:NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3·H2O,只有气体放出,而无沉淀产生,B不符合题意;
C.Na先与水反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,反应产生的碱NaOH再与溶质FeCl3溶液发生反应:3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl,Fe(OH)3是红褐色沉淀,不是蓝色沉淀,C不符合题意;
D.Na先与水反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,反应产生的碱NaOH再与溶质MgCl2溶液发生反应:2NaOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+2NaCl,Mg(OH)2是白色沉淀,不是蓝色沉淀,D不符合题意;
故合理选项是A。
[典例6]能正确表示下列反应的离子方程式的是
A.钠与水反应:Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑
B.钠与CuSO4溶液反应:2Na+Cu2+=Cu+2Na+
C.钠与盐酸反应:Na+2H+=Na++H2↑
D.钠与氯化钾溶液反应:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
【答案】D
A.钠与水反应生成NaOH和氢气,反应的离子方程式为:2Na+ 2H2O=2Na++2OH-+H2↑,故A错误;
B.钠与硫酸铜溶液反应生成硫酸钠、氢氧化铜沉淀和氢气,离子方程式为:2Na+ 2H2O+ Cu2+ =H2↑+2Na++Cu(OH)2↓,故B错误;
C.钠与盐酸反应生成氯化钠和氢气,离子方程式为:2Na+ 2H+ =2Na++ H2↑,故C错误;
D.钠优先与氯化钾溶液中水反应,离子方程式为:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,故D正确;
考点三:氧化钠和过氧化钠的性质
[典例7](23-24高一上·海南海口·期中)下列关于氧化钠和过氧化钠的叙述正确的是
A.都是白色固体B.都可在呼吸面具中作为氧气的来源
C.与水反应都能生成氢氧化钠D.都属于碱性氧化物
【答案】C
【详解】A.过氧化钠是淡黄色固体,A错误;
B.氧化钠不能与水或者二氧化碳反应生成氧气,不可在呼吸面具中作为氧气的来源,B错误;
C.NaO能与水反应生成NaOH,Na2O2与水反应生成NaOH和氧气,C正确;
D.Na2O2为过氧化物,不是碱性氧化物,D错误;
故答案选C。
[典例8](23-24高一上·广西河池·期中)实验和观察是研究化学的重要方法。某实验小组通过如图所示实验,探究与水的反应:根据探究实验现象,下列说法中正确的是
A.②⑤中产生的气泡的成分不同
B.③中溶液变红,④中红色褪去,说明生成的氢氧化钠不稳定
C.⑤中加入是水分解产生气体
D.该探究实验说明与水的反应有生成
【答案】D
【详解】
A.②中过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,⑤中过氧化氢在二氧化锰作催化剂时发生了分解,生成氧气,气泡组成都是氧气,故A错误;
B.过氧化钠与水反应可能生成了过氧化氢,过氧化氢具有强氧化性,能够使溶液褪色,故是因溶液中含有过氧化氢造成的,故B错误;
C.生成的过氧化氢在二氧化锰作催化剂时发生了分解,因此放出大量气泡,故C错误;
D.该探究实验④⑤说明与水的反应有生成,故D正确;
故选D。
[典例9]Na2O2和Na2O是金属钠的两种氧化物,下列叙述不正确的是
A.Na2O2是淡黄色固体,Na2O是白色固体,二者都能与水反应生成NaOH
B.Na和O2在加热时反应生成Na2O2,在常温下反应生成Na2O
C.Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2发生置换反应生成O2
D.在呼吸面具中Na2O2常用作制氧剂,而Na2O不能
【答案】C
【详解】A.Na2O2是淡黄色固体,Na2O是白色固体,Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气,Na2O与水反应生成氢氧化钠,故A正确;
B.钠与氧气在加热时生成过氧化钠,常温下缓慢反应生成氧化钠,故B正确;
C.Na2O与二氧化碳发生化合反应生成碳酸钠,Na2O2与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,不是置换反应,故C错误;
D.在呼吸面具中,Na2O2与CO2发生化合生成Na2CO3和氧气常作供氧剂,而Na2O与CO2发生化合反应只生成Na2CO3,不能作制氧剂,故D正确;
本题选C。
[基础过关练]
1.下列有关金属钠的说法中正确的是
A.钠与氧气反应的产物与氧气的量有关
B.钠在化学反应中易得到1个电子,表现出还原性
C.金属钠可以从硫酸铜溶液中置换出金属铜
D.金属钠着火不能用水来灭火
【答案】D
【详解】A.钠与氧气反应的产物与反应条件有关,常温生成氧化钠,加热则生成过氧化钠,A错误;
B.钠在化学反应中易失去1个电子,表现出还原性,B错误;
C.金属钠与硫酸铜溶液反应,优先和水发生反应,不能把铜置换出来,C错误;
D.金属钠会与水反应,故钠着火不能用水来灭火,D正确;
故答案为:D。
2.(22-23高一上·山东济南·期中)下列叙述中正确的有几个
①与都能与水反应生成碱,它们都是碱性氧化物
②的漂白原理与活性炭的漂白原理相同
③钠在常温下不容易被氧化
④可作供氧剂,而不可以
⑤石蕊试液中加入粉末,先变蓝后褪色,并有气泡生成
A.1B.2C.3D.4
【答案】B
【详解】①与水反应生成氢氧化钠和氧气,是特殊氧化物,不是碱性氧化物,①不正确;
②具有氧化性,所以有漂白性,活性炭是吸附作用而漂白,②不正确;
③钠非常活泼,在常温下易与空气中的氧气反应,③不正确;
④能与二氧化碳和水反应生成氧气,可作供氧剂,而不可以,④正确;
⑤与水反应历程是先与水反应生成氢氧化钠和过氧化氢,石蕊遇碱,溶液变蓝,后过氧化氢有一定的漂白性,发生反应后生成氧气,所以先变蓝后褪色,并有气泡生成;⑤正确;
综上,④⑤正确;
故答案选B。
3.下列变化属于物理变化的是
A.将金属钠和金属钾混合研磨得到液体
B.刚切开的金属钠放置在空气中变暗
C.刚切开的金属钠放置在空气中加热变成淡黄色
D.一小块钠投入水中熔成光亮的小球
【答案】A
【详解】
A.将金属钠和金属钾混合研磨得到液体,过程为物理变化,A正确;
B.刚切开的金属钠放置在空气中变暗,是因为钠和氧气反应生成氧化钠,属于化学变化,B错误;
C.刚切开的金属钠放置在空气中加热变成淡黄色固体,是钠和氧气反应生成过氧化钠,属于化学变化,C错误;
D.一小块钠投入到水中熔成闪亮的小球,是钠和水反应过程中放热导致钠熔成液态小球,属于化学变化,D错误;
故选A。
4.(23-24高一上·江西南昌·期中)下列关于钠及其化合物的离子方程式的书写,错误的是
A.钠与水的反应:
B.钠与硫酸溶液的反应:
C.钠与硫酸铜溶液的反应:
D.钠与硫酸氢钠溶液的反应:
【答案】D
【详解】A.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,离子方程式正确,A不选;
B.钠与硫酸溶液反应,生成硫酸钠和氢气,离子方程式正确,B不选;
C.钠与硫酸铜溶液反应,本质上钠先与水反应得氢氧化钠和氢气,氢氧化钠和硫酸铜反应得氢氧化铜沉淀和硫酸钠,即钠与硫酸铜溶液反应生成氢气,氢氧化铜和硫酸钠,对应离子方程式正确,C不选;
D.硫酸氢根是强酸的酸式酸根,离子反应中要拆成H+和,钠与硫酸氢钠溶液的反应,本质上就是钠和氢离子反应,正确的离子方程式为Na+2H+=2Na++H2↑,选项中离子方程式错误,D选;
本题选D。
5.(23-24高一上·北京·期中)关于钠及其化合物,下列叙述正确的是
A.Na2O和Na2O2都是碱性氧化物
B.在Na2O2与水的反应中,氧化剂是Na2O2,还原剂是水
C.Na2O和Na2O2都是白色固体
D.等质量的Na,与足量氧气反应,在常温、加热条件下转移电子数一样多
【答案】D
【详解】A.Na2O是碱性氧化物Na2O2和水反应时还产生氧气,不是碱性氧化物,A错误;
B.在Na2O2与水的反应中,氧化剂和还原剂均是Na2O2,水不是氧化剂也不是还原剂,B错误;
C.Na2O是白色固体,Na2O2是淡黄色固体,C错误;
D.钠在反应中只能失去1个电子,则等质量的Na,与足量氧气反应,在常温、加热条件下转移电子数一样多,D正确;
答案选D。
6.利用如图所示装置进行金属钠与水反应的实验,液体添加完毕后,关闭活塞,打开右边胶塞,向煤油中加入一小块钠,立即塞好胶塞,可观察到的现象是
A.钠块始终保持在a处,直至完全消失
B.钠沉入U形管b处而后又慢慢浮到a处
C.钠块在水中上下跳动直至消失
D.随着反应进行,煤油与胶塞处液面下降,漏斗中液面上升
【答案】D
【详解】A.a上面为煤油,b为水,钠的密度比煤油大,比水小,所以开始会在a处,但反应中有气体产生,所以会上下浮动,故A错误;
B.a上面为煤油,b为水,钠的密度比煤油大,比水小,不会沉入U形管b处,故B错误;
C.a上面为煤油,b为水,钠的密度比煤油大,比水小,所以开始会在a处,但反应中有气体产生,所以钠块在煤油中上下跳动直至消失,故C错误;
D.因为有气体生成会将水排入漏斗中,所以煤油与胶塞处液面下降,漏斗中液面升高,故D正确;
故选:D。
7.下列有关钠的叙述中,正确的是
A.钠在氯气中燃烧发出苍白色火焰
B.钠可以从硫酸铜溶液中还原出铜单质
C.电解饱和食盐水可制得金属钠
D.钠和钾的合金于室温下呈液态,可做原子反应堆的导热剂
【答案】D
【详解】A.钠在氯气中燃烧生成氯化钠,氯化钠是白色固体,所以燃烧产生白烟,故A错误;
B.钠与盐溶液反应先与水反应,生成的氢氧化钠再与盐反应,故钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜和硫酸钠和氢气,故B错误;
C.电解饱和食盐水生成氢气、氯气和NaOH,不能获得Na,应电解熔融的NaCl来制取Na,故C错误;
D.钠钾合金导热性好,可做原子反应堆的导热剂,故D正确。
答案选D。
8.(23-24高一上·江苏无锡·期中)下列描述正确的是
A.Na2O是淡黄色固体,而Na2O2是白色固体
B.Na与水反应时会沉在水底,四处游动
C.Na2O2与水反应生成产生一种易爆炸的气体
D.Na2O2可用作漂白剂
【答案】D
【详解】A.氧化钠是白色固体,过氧化钠是淡黄色固体,故A错误;
B.金属钠的密度小于水的密度,钠与水反应时会浮在水面上,四处游动,故B错误;
C.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,氧气不是易爆炸的气体,故C错误;
D.过氧化钠具有强氧化性,能使有机色质漂白褪色,常用作漂白剂,故D正确;
故选D。
9.(23-24高一上·山西阳泉·期末)钠在工业上有重要用途。下列有关钠的叙述不正确的是
A.有银白色金属光泽B.在空气中很快生成
C.燃烧发出明亮的黄色火焰D.将Na投入溶液中可置换出Fe
【答案】D
【详解】A.Na具有银白色的金属光泽,A项正确;
B.新切开的钠的光亮的表面很快变暗,是因为Na在空气中很快与氧气反应生成Na2O,B项正确;
C.Na与O2剧烈反应,燃烧时发出明亮的黄色火焰,生成淡黄色固体,C项正确;
D.Na投入FeSO4溶液中,Na先与水反应生成NaOH和H2,然后NaOH和FeSO4反应生成Fe(OH)2和Na2SO4,不可能置换出Fe,D项错误;
答案选D。
10.(23-24高一上·天津·期中)下列关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是
①Na2O和Na2O2都能和水反应生成碱,它们都是化合反应
②Na2O2可作供氧剂,而Na2O不能
③Na2O和Na2O2在空气中久置都会发生变质,最后变为Na2CO3粉末
④Na2O和Na2O2的阴阳离子个数比都是
⑤向酚酞溶液中加入Na2O2粉末,溶液先变红后褪色,并有气泡生成
A.①③④B.②④⑤C.②③⑤D.①④⑤
【答案】C
【详解】①Na2O和水反应生成碱,反应类型是化合反应,而与Na2O2与水反应除产生碱以外,还有O2因此,因此该反应不是化合反应,①错误;
②Na2O2能与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,而Na2O与二氧化碳和水反应不会产生氧气,所以Na2O2可作供氧剂,而Na2O不行,②正确;
③Na2O2、Na2O在空气中都会与CO2反应生成Na2CO3粉末,③正确;
④Na2O与Na2O2都是离子化合物,二者电离产生的阴、阳离子个数比都是1:2,④错误;
⑤向酚酞溶液中加入Na2O2粉末,Na2O2与水反应产生的NaOH使溶液变为红色;Na2O2同时具有强氧化性,会将红色物质再氧化变为无色,因此看到溶液先变红后褪色,反应过程中会产生氧气,因此会看到气泡生成,⑤正确;
综上所述②③⑤正确,故C符合;
故选:C。
[能力提升练]
1.下列关于钠的叙述中,正确的是
A.金属钠在空气中燃烧生成B.火灾现场有大量金属钠存放时,可用水灭火
C.少量金属钠应该保存在煤油中D.将一小粒金属钠放入硫酸铜溶液中,可置换出铜
【答案】C
【详解】
A.钠在空气中燃烧生成Na2O2,故A错误;
B.钠燃烧生成过氧化钠,过氧化钠和水、二氧化碳反应生成氧气,促进钠燃烧,故B错误;
C.钠易和水、氧气反应,钠的密度大于煤油,且和煤油不反应,所以少量钠能保存在煤油中,故C正确;
D.将一小粒金属钠放入硫酸铜溶液中,Na先和水反应生成的氢氧化钠,再与硫酸铜生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠,置换不出铜,故D错误;
故选C。
2.(23-24高一上·黑龙江哈尔滨·期中)加入足量后,仍能在溶液中大量共存的离子组是
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】过氧化钠有很强的氧化性,和水反应会有氧气和氢氧化钠生成。
【详解】A.中的镁离子和碳酸氢根都不可以和氢氧化钠共存,故A错误;
B.中的铵根不可以和氢氧化钠共存,故B不符合题意;
C.可以和氢氧化钠共存,也不会被氧化,故C符合题意;
D.中碘离子会被过氧化钠氧化,故D不符合题意;
故选:C。
3.(23-24高一上·湖南郴州·期中)下列物质在空气中因发生氧化还原反应而变质的是
A.NaB.NaOHC.Na2SO4D.Na2O
【答案】A
【详解】A.Na与空气中的O2反应产生Na2O,该反应过程中元素化合价发生了变化,故反应为氧化还原反应,A符合题意;
B.NaOH会吸收空气中的CO2发生反应:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,反应过程中元素化合价不变,反应属于非氧化还原反应,B不符合题意;
C.Na2SO4与空气中的成分不能发生反应,物质元素化合价不变,C不符合题意;
D.Na2O与H2O反应产生NaOH,NaOH会吸收空气中的CO2发生反应:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,反应过程中元素化合价不变,反应属于非氧化还原反应,D不符合题意;
故合理选项是A。
4.(23-24高一上·四川自贡·期中)下列关于钠及其化合物的说法不正确的是
A.钠着火可以用沙子盖灭,少量的钠应保存在煤油当中
B.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气
C.室温下,钠在空气中反应生成Na2O2
D.水与钠反应时,水表现出氧化性
【答案】C
【详解】A.钠燃烧生成的过氧化钠能与水、二氧化碳反应,不能用水或二氧化碳灭火,必须用干燥沙土灭火,钠性质活泼,易与氧气、水等物质反应,钠的密度比煤油大,钠通常保存在煤油中,能够隔绝空气,A正确;
B.钠的化学性质活泼,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,B正确;
C.室温下,钠在空气中反应生成Na2O,钠在空气中加热才生成Na2O2,C错误;
D.水与钠反应时,反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑中H2O的H的化合价降低,被还原,故水表现出氧化性,D正确;
故答案为:C。
5.(23-24高一上·山西太原·期中)宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一、下列离子方程式表示正确的是
A.将氧化铜与稀硫酸混合:
B.金属钠与水反应:
C.将硫酸溶液与氢氧化钡溶液混合:
D.过氧化钠与足量水反应:
【答案】D
【详解】A.将氧化铜与稀硫酸混合生成硫酸铜和水,反应的离子方程式为,故A错误;
B.金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的离子方程式为,故B错误;
C.将硫酸溶液与氢氧化钡溶液混合生成硫酸钡沉淀和水,反应的离子方程式为,故C错误;
D.过氧化钠与足量水反应生成氢氧化钠和氧气,反应的离子方程式为,故D正确;
选D。
6.(23-24高一上·浙江绍兴·期中)如下图所示(夹持装置已略去),将一小块金属钠投入盛有液体的烧杯中。下列说法错误的是
A.该实验进行过程中可观察到有气泡产生
B.若观察到金属钠被煤油浸没,则金属钠的密度比煤油的大
C.反应进行一段时间(反应未结束),此时温度计的读数大于起始时的读数
D.一段时间后,烧杯底部有红色难溶物生成
【答案】D
【分析】ρ(煤油) <ρ(Na)<ρ(CuSO4溶液),投入的Na在煤油与溶液的分界线,Na与CuSO4溶液中水反应生成NaOH和H2,NaOH与CuSO4反应生成蓝色Cu(OH)2沉淀和Na2SO4,Na在表面产生H2的浮力作用下,在煤油中上浮,在煤油表面放出H2后,Na又下沉到煤油与溶液的分界线,重复以上现象。
【详解】A.根据分析,投入的Na在煤油与溶液的分界线,Na与分界线附近的水反应产生H2,实验过程中可观察到有气泡产生,A项正确;
B.ρ(煤油) <ρ(Na),故可观察到金属钠被煤油浸没,B项正确;
C.该反应过程为放热反应,故反应进行一段时间(反应未结束),此时温度计的读数大于起始时的读数,C项正确;
D.涉及的反应有2Na+2H2O=2NaOH+H2↑、2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓,烧杯底部有蓝色难溶物生成,D项错误;
答案选D。
7.将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体,又有白色沉淀产生的是
①MgSO4溶液 ②H2SO4溶液 ③Na2SO4溶液 ④饱和澄清石灰水 ⑤Ca(HCO3)2溶液 ⑥CuSO4溶液 ⑦饱和NaCl溶液
A.①②④⑤B.①④⑤⑦C.①④⑤D.①④⑤⑥⑦
【答案】B
【详解】将金属钠放入盛有溶液的小烧杯中,首先发生:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,实质是钠与氢离子的氧化还原反应,故一定会生成气体;
分析可知:①中Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,可以生成白色沉淀;②中只能生成氢气和硫酸钠,无沉淀生成;③中钠只与硫酸钠溶液中的水反应,可以生成氢气但无沉淀生成;④中反应消耗水,溶液温度升高,Ca(OH)2的溶解度降低,析出Ca(OH)2产生白色沉淀;⑤中Ca2+++OH-===CaCO3↓+H2O,可以生成白色沉淀碳酸钙;⑥生成的Cu(OH)2是蓝色沉淀,不符合题意;⑦溶剂水减少,c(Na+)增大,使NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq)平衡向左移动,生成白色沉淀氯化钠。故答案:①④⑤⑦
8.(23-24高一上·江西·期中)下列关于Na2O和Na2O2的叙述不正确的是
A.等质量的Na2O2分别与足量H2O、CO2反应,转移的电子数相同
B.Na2O2分别与H2O、CO2、稀硫酸的反应中,Na2O2都是既作氧化剂又做还原剂
C.Na2O和Na2O2中的阴、阳离子个数之比均为1:2
D.Na2O和Na2O2都能与酸反应生成盐和水,所以都是碱性氧化物
【答案】D
【详解】A.Na2O2分别与足量H2O、CO2反应的化学方程式分别为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,根据反应方程式可知:每2 ml Na2O2发生上述2个反应,转移电子的物质的量都是2 ml,则等质量的Na2O2分别与足量H2O、CO2反应,转移的电子数相同,A正确;
B.Na2O2分别与足量H2O、CO2反应的化学方程式分别为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,其与稀硫酸反应的化学方程式为:2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4+2H2O+O2↑,在上述三个反应中都是Na2O2中-1价的O部分升高变为O2的0价,部分降低变为化合物中的-2价,因此Na2O2都是既作氧化剂又做还原剂,B正确;
C.Na2O是离子化合物,由2个Na+和1个O2-构成,阴、阳离子个数之比为1:2;Na2O2是离子化合物,由2个Na+和1个构成,阴、阳离子个数之比也为1:2,C正确;
D.Na2O能与酸反应生成盐和水,所以Na2O属于碱性氧化物;但Na2O2与酸反应除生成盐和水,同时还反应产生O2,反应过程中元素化合价发生了改变,所以Na2O2不属于碱性氧化物,D错误;
故合理选项是D。
9.(23-24高一上·浙江宁波·期中)将少量 Na2O2分别放入盛有下列溶液的小烧杯中,最终会有白色沉淀产生的是
①MgSO4溶液 ②CuCl2溶液 ③Ca(HCO3)2溶液 ④饱和澄清石灰水
A.①③④B.①④C.①③D.①②③④
【答案】A
【详解】①少量 Na2O2投入到MgSO4溶液,反应生成氢氧化镁白色沉淀和氧气、硫酸钠,所以既有白色沉淀又有气体生成;
②少量 Na2O2投入到CuCl2溶液,反应生成氧气、氢氧化铜蓝色沉淀和氯化钠,所以既有蓝色沉淀又有气体生成;
③少量 Na2O2投入到Ca(HCO3)2溶液, Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气,氢氧化钠与碳酸氢钙反应生成碳酸钙白色沉淀,所以既有白色沉淀又有气体生成;
④少量 Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气,反应放热,氢氧化钙溶解度降低,所以既有白色沉淀又有气体生成;
故为①③④,选A。
10.(14-15高一上·河南·期中)如图装置,试管中盛有水,气球中盛有干燥的颗粒,U形管中注有浅红色的水,将气球用橡皮筋紧缚在试管口,实验时将气球中的抖落到试管b的水中,将发生的现象是
A.U形管内红水褪色B.试管内溶液变红
C.气球a被吹大D.U形管水位:
【答案】C
【详解】将气球中的过氧化钠抖落到试管b的水中,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,并放出大量的热,反应中试管内浅红色溶液漂白褪色、气球a被吹大,反应放出的热量使广口瓶中气体压强增大,导致U形管水位d大于c,但红水不褪色,故选C。
11.(23-24高一上·北京·期中)钠与水反应的实验过程如图①、②、③所示。
(1)将图②中的现象与解释用直线连接起来 。
(2)图③中滴加酚酞试液后,观察到溶液变红,说明有 生成;
(3)钠与水反应的化学方程式是 。
【答案】(1)
(2)碱性物质
(3)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
【详解】(1)钠熔成小球,表明钠与水反应放热且钠的熔点低;钠四处游动,嘶嘶作响,表明产生了气体;钠熔成小球,表明钠的密度比水小。则将图②中的现象与解释用直线连接起来为
(2)碱性物质能使酚酞变红色,图③中滴加酚酞试液后,观察到溶液变红,说明有碱性物质生成;
(3)钠与水反应,生成氢氧化钠和氢气,化学方程式是2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。
【点睛】钠为活泼金属,能置换出水中的氢。
12.金属钠及其化合物在人类生产、生活中起着重要作用。诸回答下列问题:
(1)向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油,片刻后再向该烧杯中加入黄豆粒大小的金属钠,可能观察到的现象是___________(填字母)。
A.B.
C.D.
过氧化钠是重要的化工原料,具有多种用途。
(2)过氧化钠是 色固体。
(3)过氧化钠可用作呼吸面具、潜水艇的供氧剂,写出和反应的化学方程式: ,消耗时,反应中转移的电子总数为 ml。
(4)某实验小组通过如图所示实验,探究与水的反应,下列说法正确的是_________。
A.②中的大量气泡主要成分是氢气
B.③中溶液变红,说明有酸性物质生成
C.④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的
D.⑤中的主要作用是降低了水中氧气的溶解度
(5)向酸性溶液中加入粉末,观察到溶液褪色,发生反应的离子方程式:
①比较氧化性强弱: (选填“>”或“<”)。
②该反应说明具有 (选填“氧化性”或“还原性”)。
【答案】(1)A
(2)淡黄
(3) 1
(4)C
(5) > 还原性
【详解】(1)钠的密度大于煤油而小于水,则钠在煤油和水分界线处和水反应生成氢气,故选A;
(2)过氧化钠是淡黄色固体;
(3)过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,;,则消耗时,反应中转移的电子总数为1ml;
(4)A.过氧化钠和水生成氧气,则②中的大量气泡主要成分不是氢气而是氧气,A错误;
B.由于过氧化钠和水反应生成了NaOH,则③中溶液变红,说明有碱性物质生成,B错误;
C.由于Na2O2与水发生过程中可能生成强氧化性物质H2O2,④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的,C正确;
D.由于Na2O2与水发生过程中可能生成强氧化性物质H2O2,H2O2在MnO2的催化下发生分解产生O2,即⑤中MnO2的主要作用是催化H2O2分解,D错误;
故答案为:C;
(5)①氧化剂氧化性大于氧化产物,则氧化性强弱:>。
②该反应中过氧化钠中氧元素化合价升高,说明具有还原性。
[模块导航]
模块一 知识网络构建
模块二 基础知识梳理
模块三 核心考点剖析(9个典例)
模块四 基础过关练(10题)
模块五 能力提升练(12题)
[学习目标]
1.从原子结构角度认识金属钠是一种活泼金属;
2.认识钠的物理性质和化学性质;
3.能从物质类别、元素化合价角度认识Na2O、Na2O2、的性质和用途。
4.通过实验逐步形成探究物质结构和性质的思维习惯。
实验操作
实验现象
①试管外壁发烫,带火星的木条复燃;②用pH试纸检验反应所得溶液呈碱性
实验结论
Na2O2与水反应放热,化学方程式为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
实验现象
解释
钠熔成小球
产生了气体
钠四处游动,嘶嘶作响
钠的密度比水小
钠浮在水面上
钠与水反应放热且钠的熔点低
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