中小学教育资源及组卷应用平台
期末复习 钠及其化合物
一.选择题(共16小题)
1.(2024秋 青岛期中)下列关于金属钠的说法错误的是( )
A.钠是一种银白色金属,通常保存在煤油中
B.钠与水反应时浮在水面上并且四处游动
C.钠在空气中加热会生成白色过氧化钠
D.钠与熔融的TiCl4制取钛的反应属于置换反应
2.(2025 潍坊一模)类比是学习化学的重要方法。下列“类比”说法中正确的是( )
A.Na在O2中燃烧生成Na2O2,则Li在O2中燃烧生成Li2O2
B.Fe与Br2反应生成FeBr3,则Fe与I2反应生成FeI3
C.Cl2O可与NaOH反应生成NaClO,则Cl2O7可与KOH反应生成KClO4
D.Al(OH)3与烧碱溶液反应生成Na[Al(OH)4],Al(OH)3与氨水反应生成NH4[Al(OH)4]
3.(2025秋 德州月考)某研究小组探究金属钠与CuSO4溶液的反应,进行如下实验。
实验操作 实验现象
将除去氧化层的金属钠放入铜质细网笼中,用镊子将铜质细网笼放入盛有饱和CuSO4溶液的烧杯中。 ①铜质细网笼沉在CuSO4溶液中,钠熔化为金属小球在笼中游动,剧烈反应发出嘶嘶的响声;②铜笼周围产生大量蓝黑色固体(不来源于铜笼)。
下列分析或推断不正确的是( )
A.现象①说明反应放出大量的热,且产生气体
B.生成蓝色固体的离子方程式为2Na+2H2O+Cu2+═2Na++Cu(OH)2↓+H2↑
C.蓝黑色固体中可能含CuO,原因是Cu(OH)2受热会分解
D.因Na与H2O反应,未与Cu2+置换出Cu,因此蓝黑色固体中不可能含Cu
4.(2025秋 德州月考)Na与O2在加热条件生成Na2O2,有关说法正确的是( )
A.Na2O2中氧元素的化合价:﹣2价
B.该反应属于化合反应
C.保持氧气化学性质的微粒是氧原子
D.阳离子和阴离子个数比为1:1
5.(2025秋 张店区校级月考)钠在液氨中溶剂化速度极快,生成蓝色的溶剂合电子,如图为钠投入液氨中的溶剂化图。钠沉入液氨中,快速得到深蓝色溶液NaNH2,并慢慢产生气泡。下列错误的是( )
A.钠的密度比液氨大
B.溶液的导电性增强
C.参与反应的钠原子与转移电子数之比为1:2
D.钠和液氨可发生以下反应:2NH3+2Na=2NaNH2+H2↑
6.(2025春 山东校级期末)把一小块金属钠放入下列溶液中,说法正确的是( )
A.放入饱和NaOH溶液中:有氢气放出,恢复至原温度后溶液的pH增大
B.放入稀CuSO4溶液中:有氢气放出,有紫红色铜析出
C.放入MgCl2溶液中:有氢气放出,有白色沉淀生成
D.放入NH4NO3溶液中:有无色无味气体放出
7.(2025春 青岛期末)下列关于钠及其化合物的说法正确的是( )
A.金属钠可除去有机溶剂(如苯、醚等)中少许的水
B.等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量盐酸反应,产生CO2的质量相同
C.Na2O2可降低航天器返回舱内CO2的浓度,理论上反应1mol CO2转移2mole﹣
D.除去NaHCO3溶液中少量的Na2CO3,可向溶液中加入适量CaCl2溶液再过滤
8.(2024秋 潍坊期末)利用图所示装置进行实验,先向W形管中通入N2,一段时间后,再用注射器向其中加入浓盐酸,湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝后点燃酒精灯。下列说法错误的是( )
A.①处固体可能为KMnO4
B.开始通氮气的目的是排净装置内的空气
C.③处可观察到钠块剧烈燃烧,且产生大量白烟
D.④处碱石灰的主要作用是防止空气中的CO2、水蒸气与钠反应
9.(2023秋 青岛期末)关于钠及其化合物的说法错误的是( )
A.金属钠是一种银白色金属,可保存在石蜡油中
B.氧化钠和过氧化钠均可与盐酸反应,产物完全相同
C.氢氧化钠俗称苛性钠,具有较强的腐蚀性
D.向饱和的碳酸钠溶液中通入过量CO2,能出现浑浊
10.(2025秋 德州月考)下列说法中不正确的是( )
A.Na可用于高压钠灯
B.Na2O2可与CO2反应放出氧气,用于制作呼吸面具
C.氯水长期放置颜色无明显变化
D.铁在氯气中燃烧可制备三氯化铁
11.(2025秋 市南区校级月考)Na2O2是呼吸面具中常用的供氧剂,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是碱性氧化物
C.过氧化钠可以暴露在空气中保存
D.将几滴水滴在放有Na2O2的脱脂棉上,脱脂棉会剧烈燃烧,是因为Na2O2与水反应放热,且有O2生成
12.(2024秋 山东期中)关于氧化钠和过氧化钠的叙述正确的是( )
A.都是易溶的白色固体
B.都能与二氧化碳、水反应产生氧气
C.所含氧元素的化合价都为﹣2价
D.阴、阳离子的个数比都为1:2
13.(2023秋 曹县校级月考)室温下向一定量的饱和NaOH溶液中加入少量Na2O2固体,恢复到室温时,下列说法错误的是( )
A.溶液中有气泡产生,析出白色固体
B.溶液中的Na+增多
C.OH﹣的物质的量浓度不变
D.溶液的质量减小
14.(2023秋 山东期中)下列说法正确的是( )
①Na2O2投入到紫色石蕊试液中,溶液先变蓝,后褪色;
②足量O2和质量相等的Na在常温和加热条件下反应,转移的电子数相等;
③质量相等的NaHCO3与Na2CO3分别与足量的相同浓度盐酸完全反应时,产生CO2的物质的量相等;
④鉴别NaHCO3与Na2CO3溶液,可用Ca(OH)2溶液;
⑤除去NaHCO3粉末中混有的Na2CO3,可将粉末配制成溶液,通入过量的CO2,再低温结晶。
A.②③④ B.②④⑤ C.①②⑤ D.③④⑤
15.(2024秋 山东月考)超氧化钾(KO2)与Na2O2性质相似,广泛应用于航天和潜水的供氧剂。下列说法正确的是( )
A.KO2中O元素的化合价为﹣1价
B.KO2中阴、阳离子个数之比为2:1
C.71gKO2与足量CO2反应后,固体质量减少2g
D.当m(KO2):m(Na2O2)=71:78时,KO2和Na2O2分别与足量水反应生成O2的质量之比为2:3
16.(2023秋 青岛期中)已知NaH是一种白色固体,能与水发生反应NaH+H2O═NaOH+H2↑。下列关于Na2O2和NaH的说法正确的是( )
A.不能用观察法鉴别Na2O2和NaH
B.Na2O2中氧元素和NaH中氢元素的化合价相同
C.Na2O2、NaH中的阴阳离子的个数比均为1:1
D.等物质的量的Na2O2和NaH分别与足量水反应可产生等物质的量的气体
二.解答题(共4小题)
17.(2024秋 山东校级期中)钠及其化合物在日常生活中有许多重要应用,图为钠的价类二维图。回答下列问题:
(1)若①处是淡黄色固体,其化学式为 ,与水反应的化学方程式为 。
(2)氢化钠能与水反应生成氢氧化钠和氢气,写出该反应的化学方程式 。
(3)②的物质类别是盐类,请写出碳酸氢钠溶液与NaOH溶液反应的离子方程式: 。
18.(2024秋 青岛期中)金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题:
(1)用空气和Na可直接制备Na2O2,空气与熔融Na反应前需依次通过 、 (填标号)。
a.浓硫酸
b.饱和食盐水
c.NaOH溶液
d.KMnO4溶液
(2)将Na2O2和NaHCO3的混合物置于真空密闭容器中加热,充分反应后经检测气体产物为O2和水蒸气,其总质量为33g,冷却至标准状况下的体积为16.8L。则剩余固体的成分为 ,其物质的量之比为 ,原混合物中NaHCO3的质量为 。
(3)为探究NaHCO3的某些化学性质进行如下实验:向锥形瓶内加入饱和NaHCO3溶液,用CO2传感器测定密闭装置中CO2分压(CO2的分压气体总压强),测得CO2分压与温度的变化关系如图所示。温度在50℃之前,装置中CO2分压增大的主要原因是 ;温度升高到50℃之后,装置中CO2分压急剧增大的原因是 。
19.(2024秋 泰安月考)物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的两个重要认识视角。图为钠及其化合物的“价﹣类”二维图,请回答下列问题:
(1)物质①与水反应的离子方程式为 ,所以通常将其保存在 中。
(2)写出淡黄色固体②与二氧化碳反应的化学方程式: 。
(3)从核心元素价态的视角看,NaH中H元素的化合价为 ,从H元素的价态分析,NaH常用作 (填“氧化剂”或“还原剂”)。
(4)FeSO4可用于制备一种新型、高效、多功能绿色水处理剂高铁酸钾(K2FeO4),氧化性比Cl2、O2、ClO2、KMnO4更强,主要反应:2FeSO4+6Na2O2═2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑。
①该反应中的氧化剂是 ,发生氧化反应的元素名称是: 。
②每生成1mol O2,转移电子的数目为: 。
(5)氰(CN)2、硫氰(SCN)2的化学性质和卤素(X2)很相似,化学上称为拟卤素,它们阴离子的还原性强弱顺序为:I﹣>SCN﹣>CN﹣>Br﹣>Cl﹣。试写出:
①(CN)2与NaOH溶液反应的化学方程式 ;
②在NaBr和KSCN的混合溶液中滴加少量(CN)2,请写出发生反应的离子方程式 。
20.(2022秋 聊城期中)元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具,它指的是以元素的化合价为纵坐标,以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图象。如图是钠的价类二维图:
请回答以下问题:
(1)NaH在野外可用作生氢剂,其与水反应的化学方程式为 。
(2)写出二维图中缺失①中某种淡黄色固体的化学式 ,其阳离子与阴离子的个数比为 。
(3)NaHCO3溶液常因温度过高而分解,导致含有少量Na2CO3,除去杂质Na2CO3的方法为 (用离子方程式表示)。
(4)向300mL某物质的量浓度的NaOH溶液中缓慢通入一定量的CO2(忽略溶液体积的变化),充分反应。将上述所得溶液,逐滴滴加1mol L﹣1的盐酸,所得气体的体积与所加盐酸的体积关系如图所示:
①原NaOH溶液的浓度为 。
②AB段发生反应的离子方程式 。
(5)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na﹣CO2充电电池。电池的总反应为:3CO2+4Na═2Na2CO2+C。
①该电池消耗6.72L(标准状况)CO2气体时,转移电子数为 (用NA表示)。
②该电池中不能存在水,否则可能引起电池爆炸,用离子方程式表示其原因 。
期末复习 钠及其化合物
参考答案与试题解析
一.选择题(共16小题)
1.(2024秋 青岛期中)下列关于金属钠的说法错误的是( )
A.钠是一种银白色金属,通常保存在煤油中
B.钠与水反应时浮在水面上并且四处游动
C.钠在空气中加热会生成白色过氧化钠
D.钠与熔融的TiCl4制取钛的反应属于置换反应
【答案】C
【分析】A.钠为银白色固体,密度大于煤油,易与空气中的氧气和水反应;
B.钠密度小于水,与水反应生成氢气;
C.过氧化钠为淡黄色固体;
D.钠性质活泼。
【解答】解:A.钠为银白色固体,密度大于煤油,易与空气中的氧气和水反应,通常保存在煤油中,可以隔绝空气,故A正确;
B.钠密度小于水,与水反应生成氢气,所以看到钠与水反应时浮在水面上并且四处游动,故B正确;
C.钠在空气中加热会生成淡黄色过氧化钠,故C错误;
D.钠性质活泼,可以与熔融的TiCl4制取钛的反应属于置换反应,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查了元素化合物知识,熟悉钠的物理性质和化学性质是解题关键,题目难度不大。
2.(2025 潍坊一模)类比是学习化学的重要方法。下列“类比”说法中正确的是( )
A.Na在O2中燃烧生成Na2O2,则Li在O2中燃烧生成Li2O2
B.Fe与Br2反应生成FeBr3,则Fe与I2反应生成FeI3
C.Cl2O可与NaOH反应生成NaClO,则Cl2O7可与KOH反应生成KClO4
D.Al(OH)3与烧碱溶液反应生成Na[Al(OH)4],则Al(OH)3与氨水反应生成NH4[Al(OH)4]
【答案】C
【分析】A.Li在O2中燃烧只能生成Li2O;
B.Fe与I2反应只能生成FeI2;
C.Cl2O中Cl显+1价,是次氯酸的酸酐,Cl2O7中Cl显+7价,是高氯酸的酸酐;
D.Al(OH)3不能与弱碱反应。
【解答】解:A.Li在O2中燃烧只能生成Li2O,故A错误;
B.Fe与I2反应只能生成FeI2,故B错误;
C.Cl2O中Cl显+1价,是次氯酸的酸酐,可与NaOH反应生成NaClO,Cl2O7中Cl显+7价,是高氯酸的酸酐,可与KOH反应生成KClO4,故C正确;
D.Al(OH)3不能与弱碱反应,则Al(OH)3与氨水不反应,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查物质的性质和变化,侧重考查学生基础知识的掌握情况,试题难度中等。
3.(2025秋 德州月考)某研究小组探究金属钠与CuSO4溶液的反应,进行如下实验。
实验操作 实验现象
将除去氧化层的金属钠放入铜质细网笼中,用镊子将铜质细网笼放入盛有饱和CuSO4溶液的烧杯中。 ①铜质细网笼沉在CuSO4溶液中,钠熔化为金属小球在笼中游动,剧烈反应发出嘶嘶的响声;②铜笼周围产生大量蓝黑色固体(不来源于铜笼)。
下列分析或推断不正确的是( )
A.现象①说明反应放出大量的热,且产生气体
B.生成蓝色固体的离子方程式为2Na+2H2O+Cu2+═2Na++Cu(OH)2↓+H2↑
C.蓝黑色固体中可能含CuO,原因是Cu(OH)2受热会分解
D.因Na与H2O反应,未与Cu2+置换出Cu,因此蓝黑色固体中不可能含Cu
【答案】D
【分析】将除去氧化层的金属钠放入铜质细网笼中,用镊子将铜质细网笼放入盛有饱和CuSO4溶液的烧杯中,①铜质细网笼沉在CuSO4溶液中,钠熔化为金属小球在笼中游动,剧烈反应发出嘶嘶的响声,说明钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,反应放热,钠熔点低,②铜笼周围产生大量蓝黑色固体(不来源于铜笼),氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,氢氧化铜受热分解生成黑色氧化铜和水,据此分析判断。
【解答】解:A.现象①说明钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,反应放出大量的热,且产生气体,故A正确;
B.你去和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠和硫酸铜反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀,生成蓝色固体的离子方程式为2Na+2H2O+Cu2+═2Na++Cu(OH)2↓+H2↑,故B正确;
C.Cu(OH)2受热会分解生成黑色CuO,则蓝黑色固体中可能含CuO,故C正确;
D.氢氧化铜分解生成的氧化铜和钠反应可能生成铜,故D错误;
故选:D。
【点评】本题考查了钠的性质分析判断,注意实验现象的理解应用,题目难度不大。
4.(2025秋 德州月考)Na与O2在加热条件生成Na2O2,有关说法正确的是( )
A.Na2O2中氧元素的化合价:﹣2价
B.该反应属于化合反应
C.保持氧气化学性质的微粒是氧原子
D.阳离子和阴离子个数比为1:1
【答案】B
【分析】A.过氧化钠中Na为+1价;
B.该反应为钠单质和氧气单质生成过氧化钠化合物的化合反应;
C.保持物质化学性质的微粒,必须是能独立参与化学反应的、保持该物质化学特性的最小单元;
D.Na2O2中阳离子为Na+,阴离子为。
【解答】解:A.过氧化钠中Na为+1价,所以O为﹣1价,故A错误;
B.钠和氧气反应生成过氧化钠化合物的化合反应,故B正确;
C.保持物质化学性质的微粒,必须是能独立参与化学反应的、保持该物质化学特性的最小单元,是氧气分子,而不是氧原子,故C错误;
D.Na2O2中阳离子为Na+,阴离子为,阳离子和阴离子个数比为2:1,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查物质的性质和变化,侧重考查学生基础知识的掌握情况,试题难度中等。
5.(2025秋 张店区校级月考)钠在液氨中溶剂化速度极快,生成蓝色的溶剂合电子,如图为钠投入液氨中的溶剂化图。钠沉入液氨中,快速得到深蓝色溶液NaNH2,并慢慢产生气泡。下列错误的是( )
A.钠的密度比液氨大
B.溶液的导电性增强
C.参与反应的钠原子与转移电子数之比为1:2
D.钠和液氨可发生以下反应:2NH3+2Na=2NaNH2+H2↑
【答案】C
【分析】A.钠沉入液氨;
B.液氨中没有能导电的离子,而钠投入液氨中生成蓝色的溶剂合电子,能导电;
C.1个Na原子失去1个电子得到Na+ (NH3)x;
D.反应中钠失去电子,只能是氢元素得到电子。
【解答】解:A.由钠沉入液氨中可知钠的密度比液氨大,故A正确;
B.液氨中没有自由移动的带电子粒子,不导电,而钠投入液氨中生成蓝色的溶剂合电子,能导电,即溶液的导电性增强,故B正确;
C.根据图示,1个Na原子失去1个电子得到Na+ (NH3)x,参与反应的钠原子与转移电子数之比为1:1,故C错误;
D.Na和液氨反应生成NaNH2和H2,则发生反应的化学方程式为2NH3+2Na=2NaNH2+H2↑,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查钠的性质,为高频考点,把握物质的性质、信息的应用为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,题目难度中等。
6.(2025春 山东校级期末)把一小块金属钠放入下列溶液中,说法正确的是( )
A.放入饱和NaOH溶液中:有氢气放出,恢复至原温度后溶液的pH增大
B.放入稀CuSO4溶液中:有氢气放出,有紫红色铜析出
C.放入MgCl2溶液中:有氢气放出,有白色沉淀生成
D.放入NH4NO3溶液中:有无色无味气体放出
【答案】C
【分析】A.钠能与水反应,则饱和的烧碱溶液中的溶剂水会减少,有晶体析出,剩余溶液还是饱和溶液,温度不变时,氢氧化钠饱和溶液中离子的浓度不变;
B.Na与水反应生成NaOH,再与CuSO4反应生成氢氧化铜;
C.Na与水反应生成NaOH和氢气,氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠;
D.钠与水反应放热,碱与铵盐反应生成氨气,氨气具有刺激性气味。
【解答】解:A.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,原饱和溶液有晶体析出,剩余溶液还是饱和溶液,温度不变时,溶液中离子的浓度不变,即溶液中OH﹣浓度不变,溶液的pH不变,有H2放出,故A错误;
B.Na与水反应生成NaOH,再与CuSO4反应生成蓝色氢氧化铜沉淀,则不会观察到大量红色的铜析出,故B错误;
C.Na与水反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀,有氢气放出,有白色沉淀生成,故C正确;
D.Na与水反应生成NaOH和氢气,反应放热,氢氧化钠与NH4NO3反应生成氨气,氨气具有刺激性气味,故D错误;
故选:C。
【点评】本题综合考查钠及其化合物的性质,为高频考点,侧重于元素化合物知识的综合理解和运用的考查,注意相关基础知识的学习和积累,难度不大。
7.(2025春 青岛期末)下列关于钠及其化合物的说法正确的是( )
A.金属钠可除去有机溶剂(如苯、醚等)中少许的水
B.等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量盐酸反应,产生CO2的质量相同
C.Na2O2可降低航天器返回舱内CO2的浓度,理论上反应1mol CO2转移2mole﹣
D.除去NaHCO3溶液中少量的Na2CO3,可向溶液中加入适量CaCl2溶液再过滤
【答案】A
【分析】A.金属钠与水反应生成NaOH和H2,生成的NaOH不溶于苯、醚等有机溶剂;
B.NaHCO3的物质的量更大,生成的CO2更多;
C.反应2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2中,每2mol CO2转移2mol电子;
D.加入CaCl2会与Na2CO3反应生成CaCO3沉淀,但NaHCO3与CaCl2不反应。
【解答】解:A.金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,生成的氢氧化钠不溶于苯、醚等有机溶剂,会沉淀或分层,从而除去水分,钠与这些有机溶剂常温下不反应,因此可用于干燥,故A正确;
B.等质量的碳酸钠(摩尔质量106g/mol)和碳酸氢钠(84g/mol)与足量盐酸反应时,NaHCO3的物质的量更大,生成的CO2更多,故B错误;
C.反应2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2中,每2mol CO2转移2mol电子(1mol CO2对应1mol电子),故C错误;
D.加入CaCl2会与Na2CO3反应生成CaCO3沉淀,但NaHCO3与CaCl2不反应,此方法虽能除去Na2CO3,但会引入NaCl杂质,不符合除杂原则,故D错误;
故选:A。
【点评】本题主要考查钠的化学性质等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
8.(2024秋 潍坊期末)利用图所示装置进行实验,先向W形管中通入N2,一段时间后,再用注射器向其中加入浓盐酸,湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝后点燃酒精灯。下列说法错误的是( )
A.①处固体可能为KMnO4
B.开始通氮气的目的是排净装置内的空气
C.③处可观察到钠块剧烈燃烧,且产生大量白烟
D.④处碱石灰的主要作用是防止空气中的CO2、水蒸气与钠反应
【答案】D
【分析】浓盐酸与二氧化锰加热生成氯气,氯气具有氧化性能够氧化碘离子生成碘单质,钠与氯气加热反应生成氯化钠,氯气有毒,能与碱反应,可用碱石灰吸收过量的氯气,据此分析解答。
【解答】解:A.依据分析可知浓盐酸与二氧化锰加热条件下才能反应生成氯气,而图示未加热所以①处固体可能为KMnO4,故A正确;
B.为防止装置中的空气对实验产生影响,开始通氮气的目的是排净装置内的空气,故B正确;
C.钠与氯气高温剧烈反应,钠块剧烈燃烧,生成氯化钠白色固体,且产生大量白烟,故C正确;
D.氯气有毒,能与碱反应,可用碱石灰吸收过量的氯气,所以④处碱石灰的主要作用是防止空气中的CO2、水蒸气与钠反应,同时吸收过量的氯气,防止造成空气污染,故D错误;
故选:D。
【点评】本题考查了元素化合物知识,熟悉钠、氯气的性质是解题关键,题目难度不大。
9.(2023秋 青岛期末)关于钠及其化合物的说法错误的是( )
A.金属钠是一种银白色金属,可保存在石蜡油中
B.氧化钠和过氧化钠均可与盐酸反应,产物完全相同
C.氢氧化钠俗称苛性钠,具有较强的腐蚀性
D.向饱和的碳酸钠溶液中通入过量CO2,能出现浑浊
【答案】B
【分析】A.钠是银白色金属,硬度较小,钠性质活泼易与空气中的水、氧气反应;
B.氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,过氧化钠和盐酸反应生成氯化钠、水和氧气;
C.氢氧化钠俗称苛性钠,是一种强碱;
D.二氧化碳和碳酸钠反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠的溶解度。
【解答】解:A.钠为银白色固体,质软,硬度小,熔点低,钠性质活泼易于空气中的水、氧气反应,钠密度大于煤油,可以用煤油或石蜡油中保存,隔绝空气,故A正确;
B.氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,过氧化钠和盐酸反应生成氯化钠、水和氧气,所以二者的产物不同,故B错误;
C.氢氧化钠俗称苛性钠,是一种强碱,具有较强的腐蚀性,故C正确;
D.向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2,碳酸钠和二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠的溶解性小于碳酸钠的溶解性,所以会看到白色沉淀产生,故D正确;
故选:B。
【点评】本题考查了钠的性质,熟悉钠及其化合物性质是解题关键,侧重分析与应用能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题目难度中等。
10.(2025秋 德州月考)下列说法中不正确的是( )
A.Na可用于高压钠灯
B.Na2O2可与CO2反应放出氧气,用于制作呼吸面具
C.氯水长期放置颜色无明显变化
D.铁在氯气中燃烧可制备三氯化铁
【答案】C
【分析】A.Na发出的黄光射程远、透雾能力强;
B.Na2O2与CO2反应放出氧气;
C.氯气与水反应生成次氯酸和盐酸,长期放置后次氯酸分解为盐酸和氧气;
D.铁在氯气中燃烧得到氯化铁。
【解答】解:A.Na发出的黄光射程远、透雾能力强,可用于高压钠灯,故A正确;
B.Na2O2与CO2反应放出氧气,可用于呼吸面具的供氧剂,故B正确;
C.氯气与水反应生成次氯酸和盐酸,次氯酸分解为盐酸和氧气,黄绿色的氯水转变为无色的盐酸溶液,故C错误;
D.铁在氯气中燃烧得到氯化铁,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查物质的性质和变化,侧重考查学生基础知识的掌握情况,试题难度中等。
11.(2025秋 市南区校级月考)Na2O2是呼吸面具中常用的供氧剂,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是碱性氧化物
C.过氧化钠可以暴露在空气中保存
D.将几滴水滴在放有Na2O2的脱脂棉上,脱脂棉会剧烈燃烧,是因为Na2O2与水反应放热,且有O2生成
【答案】D
【分析】A.过氧化钠是含有离子键和共价键的离子化合物;
B.过氧化钠与酸反应生成钠盐、水和氧气;
C.过氧化钠能与空气中二氧化碳等反应而变质;
D.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气。
【解答】解:A.过氧化钠的电子式为:,过氧化钠中阴离子过氧根离子与阳离子钠离子的个数比为1:2,故A错误;
B.过氧化钠与酸反应生成钠盐、水和氧气,所以过氧化钠不是碱性氧化物,属于过氧化物,故B错误;
C.过氧化钠能与空气中二氧化碳等反应而变质,过氧化钠不能暴露在空气中保存,故C错误;
D.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,将几滴水滴在放有过氧化钠的脱脂棉上,脱脂棉会剧烈燃烧说明过氧化钠与水反应放热,且反应生成的氧气有利于脱脂棉燃烧,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查物质的性质和变化,侧重考查学生基础知识的掌握情况,试题难度中等。
12.(2024秋 山东期中)关于氧化钠和过氧化钠的叙述正确的是( )
A.都是易溶的白色固体
B.都能与二氧化碳、水反应产生氧气
C.所含氧元素的化合价都为﹣2价
D.阴、阳离子的个数比都为1:2
【答案】D
【分析】A.根据过氧化钠为淡黄色固体进行分析;
B.根据氧化钠不能与二氧化碳、水反应进行分析;
C.根据过氧化钠中O元素为﹣1价,进行分析;
D.根据一个氧化钠是由2个钠离子和1个氧离子构成,一个过氧化钠是由2个钠离子和1个过氧根离子构成,进行分析。
【解答】解:A.Na2O2为淡黄色固体,故A错误;
B.Na2O2能与CO2、H2O反应产生O2,氧化钠不能,故B错误;
C.Na2O中O元素为﹣2价,过氧化钠中O元素为﹣1价,故C错误;
D.一个氧化钠是由2个钠离子和1个氧离子构成,一个过氧化钠是由2个钠离子和1个过氧根离子构成,故阴、阳离子的个数比都为1:2,故D正确;
故选:D。
【点评】本题主要考查过氧化钠的性质与用途等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
13.(2023秋 曹县校级月考)室温下向一定量的饱和NaOH溶液中加入少量Na2O2固体,恢复到室温时,下列说法错误的是( )
A.溶液中有气泡产生,析出白色固体
B.溶液中的Na+增多
C.OH﹣的物质的量浓度不变
D.溶液的质量减小
【答案】B
【分析】过氧化钠能与水反应,生成氢氧化钠和氧气,饱和的烧碱溶液中的溶剂水减少,原饱和溶液有晶体析出,剩余溶液还是饱和溶液,温度不变时,溶液中离子的浓度不变,但数目减少,据此解答。
【解答】解:A.加入少量的Na2O2固体,过氧化钠溶于水发生如下反应:2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑,有气泡产生,氢氧化钠饱和溶液中水被反应所消耗,饱和溶液析出氢氧化钠固体,故A正确;
B.原氢氧化钠溶液是饱和的,反应消耗了水,生成了氢氧化钠,生成的氢氧化钠不能溶解,溶液中溶质会减少,则溶液中的Na+总数也会减少,故B错误;
C.反应后仍为饱和溶液,溶液的pH不变,OH﹣的物质的量浓度不变,故C正确;
D.过氧化钠能与水反应,生成氢氧化钠和氧气,饱和的烧碱溶液中的溶剂水减少,原饱和溶液有晶体析出,溶液的质量减少,故D正确,
故选:B。
【点评】本题考查了饱和溶液的性质,明确过氧化钠与水反应的实质、溶解度的概念、饱和溶液的性质是解题关键,题目难度不大。
14.(2023秋 山东期中)下列说法正确的是( )
①Na2O2投入到紫色石蕊试液中,溶液先变蓝,后褪色;
②足量O2和质量相等的Na在常温和加热条件下反应,转移的电子数相等;
③质量相等的NaHCO3与Na2CO3分别与足量的相同浓度盐酸完全反应时,产生CO2的物质的量相等;
④鉴别NaHCO3与Na2CO3溶液,可用Ca(OH)2溶液;
⑤除去NaHCO3粉末中混有的Na2CO3,可将粉末配制成溶液,通入过量的CO2,再低温结晶。
A.②③④ B.②④⑤ C.①②⑤ D.③④⑤
【答案】C
【分析】①Na2O2投入到紫色石蕊试液中,产生的NaOH显碱性会使紫色石蕊溶液先变蓝,而Na2O2具有漂白性,会使溶液再褪色;
②在常温下,发生反应4Na+O22Na2O;在加热条件下,发生反应2Na+O2Na2O2,Na均失去一个电子生成Na+,故当Na的质量相等,其转移的电子数也相等;
③NaHCO3与盐酸发生反应:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;Na2CO3与盐酸发生反应:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;当NaHCO3与Na2CO3的质量相等,产生CO2的物质的量不相等;
④鉴别NaHCO3与Na2CO3溶液,若用Ca(OH)2溶液,均会产生CaCO3沉淀,无法区别两者;
⑤在NaHCO3和Na2CO3的混合溶液通入过量的CO2,会发生反应Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3,除去NaHCO3中混有的Na2CO3,再低温结晶会重新得到NaHCO3粉末;
【解答】解:①Na2O2投入到紫色石蕊试液中,会发生反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,产生的NaOH显碱性会使紫色石蕊溶液先变蓝,而Na2O2具有漂白性,会使溶液再褪色,故①正确;
②在常温下,发生反应4Na+O22Na2O;在加热条件下,发生反应2Na+O2Na2O2,不管是在常温还是加热条件下反应,Na均失去一个电子生成Na+,故当Na的质量相等,其物质的量也相等,即转移的电子数也相等,故②正确;
③NaHCO3与盐酸发生反应:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;Na2CO3与盐酸发生反应:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;当NaHCO3与Na2CO3的质量相等,设质量为1g,则产生CO2的物质的量分别为mol和mol,故③错误;
④鉴别NaHCO3与Na2CO3溶液,若用Ca(OH)2溶液,NaHCO3和Na2CO3与Ca(OH)2溶液均反应,均会产生CaCO3沉淀,则无法区别两者,故④错误;
⑤在NaHCO3和Na2CO3的混合溶液通入过量的CO2,会发生反应Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3,因此会除去NaHCO3中混有的Na2CO3,再低温结晶会重新得到NaHCO3粉末,故⑤正确;
故选:C。
【点评】本题主要考查过氧化钠的性质和用途,考查碳酸钠和碳酸氢钠的性质和鉴别,理解并掌握钠及其化合物的性质和用途的基本知识是做本题的关键。
15.(2024秋 山东月考)超氧化钾(KO2)与Na2O2性质相似,广泛应用于航天和潜水的供氧剂。下列说法正确的是( )
A.KO2中O元素的化合价为﹣1价
B.KO2中阴、阳离子个数之比为2:1
C.71gKO2与足量CO2反应后,固体质量减少2g
D.当m(KO2):m(Na2O2)=71:78时,KO2和Na2O2分别与足量水反应生成O2的质量之比为2:3
【答案】C
【分析】A.KO2中K元素的化合价为+1价,化合物中各元素化合价的代数和为0;
B.KO2中阴阳离子分别是、K+;
C.n(KO2)1mol,KO2和CO2反应的方程式为4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2,固体减少;
D.当m(KO2):m(Na2O2)=71:78时,n(KO2):n(Na2O2)=1:1,KO2和Na2O2分别与足量水反应的方程式依次为4KO2+2H2O=4KOH+3O2↑、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。
【解答】解:A.KO2中K元素的化合价为+1价,化合物中各元素化合价的代数和为0,O元素的化合价为,故A错误;
B.KO2中阴阳离子分别是、K+,阴阳离子个数之比为1:1,故B错误;
C.n(KO2)1mol,KO2和CO2反应的方程式为4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2,固体减少的质量为1mol(16﹣12)g/mol=2g,故C正确;
D.当m(KO2):m(Na2O2)=71:78时,n(KO2):n(Na2O2)=1:1,KO2和Na2O2分别与足量水反应的方程式依次为4KO2+2H2O=4KOH+3O2↑、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,设KO2为4mol、Na2O2为4mol、生成的氧气分别为3mol与2mol,则O2的物质的量比为3:2,故D错误;
故选:C。
【点评】本题以KO2为载体考查方程式的计算,侧重考查阅读、分析、判断及计算能力,明确物质的性质、物质之间的转化关系及方程式的计算方法是解本题关键,C选项为解答易错点。
16.(2023秋 青岛期中)已知NaH是一种白色固体,能与水发生反应NaH+H2O═NaOH+H2↑。下列关于Na2O2和NaH的说法正确的是( )
A.不能用观察法鉴别Na2O2和NaH
B.Na2O2中氧元素和NaH中氢元素的化合价相同
C.Na2O2、NaH中的阴阳离子的个数比均为1:1
D.等物质的量的Na2O2和NaH分别与足量水反应可产生等物质的量的气体
【答案】B
【分析】A.Na2H为白色,Na2O2为淡黄色;
B.Na2O2中含有Na+和,NaH中含有Na+和H﹣;
C.Na2O2中含有Na+和,Na2O2中阴阳离子的个数比为1:2、NaH中的阴阳离子1:1;
D.根据Na2O2和NaH与水反应分析。
【解答】解:A.Na2H为白色,Na2O2为淡黄色,两者颜色不同,可用观察法鉴别,故A错误;
B.Na2O2中含有Na+和,NaH中含有Na+和H﹣,氧元素与氢元素的化合价均为﹣1,故B正确;
C.Na2O2中阴阳离子的个数比为1:2、NaH中的阴阳离子1:1,故C错误;
D.根据NaH+H2O═NaOH+H2↑和2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑反应可知,等物质的量的Na2O2和NaH生成的气体的物质的量不相同,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查了元素化合物知识,熟悉钠及其化合物性质是解题关键,题目难度中等。
二.解答题(共4小题)
17.(2024秋 山东校级期中)钠及其化合物在日常生活中有许多重要应用,图为钠的价类二维图。回答下列问题:
(1)若①处是淡黄色固体,其化学式为 Na2O2 ,与水反应的化学方程式为 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 。
(2)氢化钠能与水反应生成氢氧化钠和氢气,写出该反应的化学方程式 2NaH+2H2O=2NaOH+H2↑ 。
(3)②的物质类别是盐类,请写出碳酸氢钠溶液与NaOH溶液反应的离子方程式: 。
【答案】(1)Na2O2;2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
(2)2NaH+2H2O=2NaOH+H2↑;
(3)。
【分析】由钠的价类二维图可知,①为钠的氧化物,可能为Na2O或Na2O2。
【解答】解:(1)若①处是淡黄色固体,其化学式为Na2O2;Na2O2与水反应的化学方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,
故答案为:Na2O2;2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
(2)氢化钠能与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的化学方程式:2NaH+2H2O=2NaOH+H2↑,
故答案为:2NaH+2H2O=2NaOH+H2↑;
(3)碳酸氢钠溶液与NaOH溶液反应生成碳酸钠和水,离子方程式为:,
故答案为:。
【点评】本题考查元素化合物,侧重考查学生基础知识的掌握情况,试题难度中等。
18.(2024秋 青岛期中)金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题:
(1)用空气和Na可直接制备Na2O2,空气与熔融Na反应前需依次通过 c 、 a (填标号)。
a.浓硫酸
b.饱和食盐水
c.NaOH溶液
d.KMnO4溶液
(2)将Na2O2和NaHCO3的混合物置于真空密闭容器中加热,充分反应后经检测气体产物为O2和水蒸气,其总质量为33g,冷却至标准状况下的体积为16.8L。则剩余固体的成分为 Na2CO3和NaOH ,其物质的量之比为 2:1 ,原混合物中NaHCO3的质量为 168g 。
(3)为探究NaHCO3的某些化学性质进行如下实验:向锥形瓶内加入饱和NaHCO3溶液,用CO2传感器测定密闭装置中CO2分压(CO2的分压气体总压强),测得CO2分压与温度的变化关系如图所示。温度在50℃之前,装置中CO2分压增大的主要原因是 温度升高,气体总压增大,二氧化碳分压增大 ;温度升高到50℃之后,装置中CO2分压急剧增大的原因是 NaHCO3热分解生成CO2使分压增大 。
【答案】(1)c;a;
(2)Na2CO3和NaOH;2:1;168g;
(3)温度升高,气体总压增大,二氧化碳分压增大;NaHCO3热分解生成CO2使分压增大;
【分析】(1)采用空气和Na为原料可直接制备Na2O2,空气中CO2、水蒸气都能与熔融金属Na反应,所以在反应前需要将空气中的CO2、水蒸气除去,CO2属于酸性氧化物,能和碱液反应,浓硫酸具有吸水性;
(2)将Na2O2和NaHCO3的混合物置于真空密闭容器中加热,充分反应后经检测气体产物为O2和水蒸气,其总质量为33g,冷却至标准状况下的体积为16.8L为氧气,反应生成的氧气物质的量n0.75mol,则水蒸气物质的量n0.5mol,涉及的反应化学方程式为:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,设碳酸氢钠分解生成碳酸钠物质的量为a,且反应生成二氧化碳完全和氢氧化钠溶液反应,则结合化学方程式定量关系计算得到;
(3)升高温度气体压强增大,碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳也会使气体压强增大。
【解答】解:(1)采用空气和Na为原料可直接制备Na2O2,空气中CO2、水蒸气都能与熔融金属Na反应,所以在反应前需要将空气中的CO2、水蒸气除去,CO2属于酸性氧化物,能和碱液反应,浓硫酸具有吸水性,所以空气与熔融金属Na反应前需依次通过NaOH溶液、浓硫酸,
故答案为:c;a;
(2)将Na2O2和NaHCO3的混合物置于真空密闭容器中加热,充分反应后经检测气体产物为O2和水蒸气,其总质量为33g,冷却至标准状况下的体积为16.8L为氧气,反应生成的氧气物质的量n0.75mol,则水蒸气物质的量n0.5mol,涉及的反应化学方程式为:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,设碳酸氢钠分解生成碳酸钠物质的量为a,且反应生成二氧化碳完全和氢氧化钠溶液反应,则结合化学方程式定量关系计算得到,
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
2a a a a
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
a a 0.5a
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
1.5﹣a 3﹣2a 0.75﹣0.5a
最终剩余水0.5mol,则a﹣(1.5﹣a)=0.5,a=1mol,故剩余固体成分为碳酸钠1mol+1mol=2mol,氢氧化钠物质的量=3mol﹣2a=1mol,其物质的量之比为2:1,原混合物中NaHCO3物质的量2amol=2mol,质量=2mol×84g/mol=168g,
故答案为:Na2CO3和NaOH;2:1;168g;
(3)温度在50℃之前,CO2的分压增大的主要原因是:温度升高,气体总压增大,二氧化碳分压增大,温度升高到50℃之后,CO2的分压急剧增大的原因是:NaHCO3热分解生成CO2使分压增大,
故答案为:温度升高,气体总压增大,二氧化碳分压增大;NaHCO3热分解生成CO2使分压增大;
【点评】本题考查物质的分离和提纯,侧重考查学生物质的性质和分离提纯的掌握情况,注意知识的熟练掌握,题目难度中等。
19.(2024秋 泰安月考)物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的两个重要认识视角。图为钠及其化合物的“价﹣类”二维图,请回答下列问题:
(1)物质①与水反应的离子方程式为 2Na+2H2O=2Na++2OH﹣+H2↑ ,所以通常将其保存在 煤油 中。
(2)写出淡黄色固体②与二氧化碳反应的化学方程式: 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 。
(3)从核心元素价态的视角看,NaH中H元素的化合价为 ﹣1 ,从H元素的价态分析,NaH常用作 还原剂 (填“氧化剂”或“还原剂”)。
(4)FeSO4可用于制备一种新型、高效、多功能绿色水处理剂高铁酸钾(K2FeO4),氧化性比Cl2、O2、ClO2、KMnO4更强,主要反应:2FeSO4+6Na2O2═2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑。
①该反应中的氧化剂是 Na2O2 ,发生氧化反应的元素名称是: 铁、氧 。
②每生成1mol O2,转移电子的数目为: 10NA 。
(5)氰(CN)2、硫氰(SCN)2的化学性质和卤素(X2)很相似,化学上称为拟卤素,它们阴离子的还原性强弱顺序为:I﹣>SCN﹣>CN﹣>Br﹣>Cl﹣。试写出:
①(CN)2与NaOH溶液反应的化学方程式 (CN)2+2NaOH=NaCN+NaCNO+H2O ;
②在NaBr和KSCN的混合溶液中滴加少量(CN)2,请写出发生反应的离子方程式 (CN)2+2SCN﹣=2CN﹣+(SCN)2 。
【答案】(1)2Na+2H2O=2Na++2OH﹣+H2↑;煤油;
(2)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
(3)﹣1;还原剂;
(4)①Na2O2;铁、氧;
②10NA;
(5)①(CN)2+2NaOH=NaCN+NaCNO+H2O;
②(CN)2+2SCN﹣=2CN﹣+(SCN)2。
【分析】(1)根据图知,①为Na,Na和水反应生成NaOH、H2;Na易和空气中的O2、H2O反应而变质,Na的密度小于煤油且和煤油不反应;
(2)淡黄色的固体②为Na2O2,Na2O2和CO2反应生成Na2CO3、O2;
(3)NaH中Na元素的化合价为+1价,化合物中各元素化合价的代数和为0;处于最低价态的物质只有还原性;
(4)①该反应中Fe元素的化合价由+2价变为+6价,Na2O2中的O元素化合价由﹣1价变为0价和﹣2价,得电子化合价降低的反应物是氧化剂,失电子化合价升高的元素在反应中发生氧化反应;
②该反应中有的Na2O2作氧化剂,每生成1mol O2,作氧化剂的Na2O2有5mol,转移电子的物质的量为5mol×2×[(﹣1)﹣(﹣2)]=10mol;
(5)①(CN)2与NaOH溶液反应生成NaCN、NaOCN和H2O;
②在NaBr和KSCN的混合溶液中滴加少量(CN)2,(CN)2将SCN﹣氧化为(SCN)2。
【解答】解:(1)根据图知,①为Na,Na和水反应生成NaOH、H2,离子反应方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH﹣+H2↑;Na易和空气中的O2、H2O反应而变质,Na的密度小于煤油且和煤油不反应,所以Na保存在煤油种,
故答案为:2Na+2H2O=2Na++2OH﹣+H2↑;煤油;
(2)淡黄色的固体②为Na2O2,Na2O2和CO2反应生成Na2CO3、O2,反应方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,
故答案为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
(3)NaH中Na元素的化合价为+1价,化合物中各元素化合价的代数和为0,则H元素的化合价为﹣1价;NaH中H元素的化合价为﹣1价,为该元素的最低化合价,所以NaH具有还原性,可以作还原剂,
故答案为:﹣1;还原剂;
(4)①该反应中Fe元素的化合价由+2价变为+6价,Na2O2中的O元素化合价由﹣1价变为0价和﹣2价,得电子化合价降低的反应物是氧化剂,所以该物质的氧化剂是Na2O2,失电子化合价升高的元素在反应中发生氧化反应,则发生氧化反应的元素由Fe、O,
故答案为:Na2O2;铁、氧;
②该反应中有的Na2O2作氧化剂,每生成1mol O2,作氧化剂的Na2O2有5mol,转移电子的物质的量为5mol×2×[(﹣1)﹣(﹣2)]=10mol,则转移电子数为10NA,
故答案为:10NA;
(5)①(CN)2与NaOH溶液反应生成NaCN、NaOCN和H2O,反应方程式为 (CN)2+2NaOH=NaCN+NaCNO+H2O,
故答案为:(CN)2+2NaOH=NaCN+NaCNO+H2O;
②在NaBr和KSCN的混合溶液中滴加少量(CN)2,(CN)2将SCN﹣氧化为(SCN)2,离子方程式为 (CN)2+2SCN﹣=2CN﹣+(SCN)2,
故答案为:(CN)2+2SCN﹣=2CN﹣+(SCN)2。
【点评】本题考查氧化还原反应、元素化合物的性质,侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力,明确钠及其化合物的性质、氧化还原反应中电子转移个数的计算方法是解本题关键,注意(5)题中离子反应先后顺序,题目难度不大。
20.(2022秋 聊城期中)元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具,它指的是以元素的化合价为纵坐标,以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图象。如图是钠的价类二维图:
请回答以下问题:
(1)NaH在野外可用作生氢剂,其与水反应的化学方程式为 NaH+H2O═NaOH+H2↑ 。
(2)写出二维图中缺失①中某种淡黄色固体的化学式 Na2O2 ,其阳离子与阴离子的个数比为 2:1 。
(3)NaHCO3溶液常因温度过高而分解,导致含有少量Na2CO3,除去杂质Na2CO3的方法为 CO2+H2O=2 (用离子方程式表示)。
(4)向300mL某物质的量浓度的NaOH溶液中缓慢通入一定量的CO2(忽略溶液体积的变化),充分反应。将上述所得溶液,逐滴滴加1mol L﹣1的盐酸,所得气体的体积与所加盐酸的体积关系如图所示:
①原NaOH溶液的浓度为 1mol/L 。
②AB段发生反应的离子方程式 H+=CO2↑+H2O 。
(5)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na﹣CO2充电电池。电池的总反应为:3CO2+4Na═2Na2CO2+C。
①该电池消耗6.72L(标准状况)CO2气体时,转移电子数为 0.4NA (用NA表示)。
②该电池中不能存在水,否则可能引起电池爆炸,用离子方程式表示其原因 2Na+2H2O=2Na++2OH﹣+H2↑ 。
【答案】(1)NaH+H2O═NaOH+H2↑;
(2)Na2O2;2:1;
(3)CO2+H2O=2;
(4)1mol/L;H+=CO2↑+H2O;
(5)0.3NA;2Na+2H2O=2Na++2OH﹣+H2↑。
【分析】(1)NaH在野外可用作生氢剂,其与水反应生成氢气;
(2)①为钠的氧化物,呈淡黄色,①为Na2O2;
(3)碳酸钠溶液通入二氧化碳,生成碳酸氢钠,所以碳酸氢钠溶液中混有碳酸钠杂质,可以向溶液中通入二氧化碳气体,进行除杂;
(4)①根据题意,2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O,加入盐酸后发生的反应Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑;根据氯原子守恒n(NaCl)═n(HCl)═cV═1mol/L×0.3L=0.3mol,根据Na元素守恒n(NaOH)=n(NaCl);
②加入盐酸100mL时开始生成气体,当加入盐酸300mL时不再产生气体,则Na2CO3和NaHCO3的混合溶液,加盐酸OA段发生Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl,而AB段发生NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑;
(5)①根据反应3CO2+4Na═2Na2CO2+C可知每消耗3个CO2则转移4e﹣;
②该电池中不能存在水,因为钠和水反应生成氢气,易爆炸。
【解答】解:(1)NaH在野外可用作生氢剂,其与水反应的化学方程式NaH+H2O═NaOH+H2↑;
故答案为:NaH+H2O═NaOH+H2↑;
(2)①为钠的氧化物,呈淡黄色,①为Na2O2,阳离子与阴离子的个数比为2:1;
故答案为:Na2O2;2:1。
(3)碳酸钠溶液通入二氧化碳,生成碳酸氢钠,所以碳酸氢钠溶液中混有碳酸钠杂质,可以向溶液中通入二氧化碳气体,进行除杂,Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3,相应的离子反应为:CO2+H2O=2,
故答案为:CO2+H2O=2;
(4)①根据题意,2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O,加入盐酸后发生的反应Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑;根据氯原子守恒n(NaCl)═n(HCl)═cV═1mol/L×0.3L=0.3mol,根据Na元素守恒n(NaOH)=n(NaCl)═0.3mol,则c(NaOH)1mol/L,
故答案为:1mol/L;
②加入盐酸100mL时开始生成气体,当加入盐酸300mL时不再产生气体,则Na2CO3和NaHCO3的混合溶液,加盐酸OA段发生Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl,而AB段发生NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑,离子方程式为:H+=CO2↑+H2O,
故答案为:H+=CO2↑+H2O;
(5)①根据反应3CO2+4Na═2Na2CO2+C可知每消耗3个CO2则转移4e﹣,该电池消耗6.72L(标准状况)CO2气体时,二氧化碳的物质的量0.3mol,则转移电子数为0.3NA,
故答案为:0.3NA;
②该电池中不能存在水,因为钠和水反应生成氢气,易爆炸,离子反应为:2Na+2H2O=2Na++2OH﹣+H2↑,
故答案为:2Na+2H2O=2Na++2OH﹣+H2↑。
【点评】本题考查钠及其化合物的化学性质与应用等知识,为高频考点,把握物质的性质为解答的关键,侧重分析能力、计算能力与实验能力的考查,题目难度不大。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)