钠及其化合物课时作业

钠及其化合物课时作业
钠及其化合物
1．钠及其化合物的下列用途与化学性质有关的是()
A．制焰火B．作原子反应堆的导热剂
C．冶炼金属钛D．应用于电光源
答案： C
2．碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，根据碱金属元素性质的递变规律预测其性质，其中不正确的是()
A．在碱金属元素中它具有最大的原子半径
B．钫在空气中燃烧时，只生成化学式为Fr2O的氧化物
C．它的氢氧化物的化学式为FrOH，这是一种极强的碱
D．它能跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸
解析：根据同主族元素性质的递变规律，从金属锂到金属钫随原子序数的递增，原子半径逐渐增大，元素的金属性逐渐增强，最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强，与水反应的剧烈程度逐渐增强，与氧气反应的产物越来越复杂，可以产生过氧化物、超氧化物甚至臭氧化物等。

答案： B
3.
在蒸发皿中放一小块钠，加热至熔化时，用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4与熔化的钠接触，瞬间产生耀眼的火花，同时有红色物质生成。

下列说法中不正确的是() A．上述反应是置换反应
B．上述反应是放热反应
C．上述反应中无水CuSO4表现了还原性
D．加热且无水条件下，Na可以与CuSO4反应并生成Cu
解析：反应中CuSO4被还原为Cu，无水CuSO4表现的是氧化性。

答案： C
4．(2017·陕西汉中模拟)将0.05 mol Na分别投入到盛有100 mL水、100 mL盐酸、100 mL 硫酸铜溶液的X、Y、Z三个烧杯中，下列有关说法错误的是()
A．三个烧杯中一定均会发生的离子反应有：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
B．三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应，相比而言，X烧杯中的反应平缓些
C．Z烧杯中一定会有沉淀生成，但沉淀不是单质铜
D．三个烧杯中生成气体的物质的量一定相同
解析：钠投入酸或盐的水溶液中，发生反应的实质是钠与酸或者水电离产生的氢离子的反应，故钠与盐酸反应的实质为2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑，A错误；X、Y、Z三种溶液中，氢离子浓度由大到小的顺序为Y>Z>X，氢离子浓度越大，反应越剧烈，水中氢离子浓度最小，所以反应最缓和，B正确；钠与硫酸铜溶液反应的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4，C正确；依据得失电子守恒，可知等量的钠完全反应失去的电子数相同，生成氢气物质的量相同，D正确。

答案： A
5．下列关于氧化钠和过氧化钠的叙述中，正确的是()
A．都属于碱性氧化物B．都能与水发生化合反应
C．水溶液的成分相同D．与二氧化碳反应生成不同的盐
解析：Na2O2不属于碱性氧化物；Na2O2与H2O发生的反应不属于化合反应；Na2O、Na2O2与CO2反应均生成Na2CO3这一种盐。

答案： C
6．如图所示装置，试管中盛有水，气球a中盛有干燥的Na2O2颗粒，U形管中盛有浅红色的水，将气球用橡皮筋紧缚在试管口。

实验时将气球中的Na2O2抖落到试管b的水中，将发生的现象是()
A．U形管内浅红色的水褪色B．试管内溶液变红
C．气球a被吹大D．U形管内水位：d<c
解析：化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，所以气球a被吹大，且该反应为放热反应，U形管内水位为d>c，故C项正确。

答案： C
7．下列说法中正确的是()
A．Na2O2遇到湿润的紫色石蕊试纸后，石蕊试纸最终变成蓝色
B．Na2O2与CO2反应生成0.1 mol O2时转移电子0.4 mol
C．将Na2O2投入CuCl2溶液中有蓝色沉淀及气泡产生
D．向饱和烧碱溶液中加入2 g Na2O2充分反应完时，溶液中c(Na＋)不变
解析：A项，当较多的Na2O2遇到湿润的紫色石蕊试纸时，它最终能将石蕊试纸漂白而使其褪色，A错；B项，由2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2及Na2O2中氧元素为－1价知，
每生成1 mol O2时转移2 mol电子，B错；C项，将Na2O2投入CuCl2溶液中，Na2O2先与水反应生成NaOH与O2，NaOH再与CuCl2反应生成Cu(OH)2沉淀，C对；D项，Na2O2与水反应时能放出大量的热，使溶液温度升高，NaOH的溶解度增大，从而导致溶液中c(Na＋)增大，D错。

答案： C
8.
如图所示，两圆圈相交的部分表示圆圈内的物质相互发生的反应。

已知钠及其氧化物的物质的量均为0.1 mol，水的质量为100 g。

下列说法正确的是()
A．Na2O2中阴阳离子数目之比为1∶1
B．反应①的离子方程式为：Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑
C．反应③最多能产生0.05 mol O2
D．①、②、③充分反应后所得溶液的质量分数从大到小顺序：①>②>③
解析：Na2O2中阴离子是O2－2，阴阳离子数目之比为1∶2，A错误；反应①的离子方程式为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，题中电荷不守恒，B错误；反应2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑中，0.1 mol Na2O2产生0.05 mol O2，C正确；Na、Na2O、Na2O2与H2O反应的化学方程式分别为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，Na2O＋H2O===2NaOH,2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，通过计算可知溶液的质量分数从大到小的顺序：①<②＝③，D错误。

答案： C
9．跟Na、Na2O、Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3六种物质都能发生反应的是() A．H2O B．CO2
C．H2SO4D．Ca(OH)2
解析：下表中“×”表示不发生反应，“√”表示能发生反应：
10．观察是研究物质性质的一种基本方法。

某同学将一小块金属钠露置于空气中，观察到下列现象：银白色――→①变灰暗――→②变白色――→③出现液滴――→④
白色固体，则下列说法正确的是( )
A ．①发生氧化还原反应生成了过氧化钠
B ．④只发生物理变化
C ．③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液
D ．②变白色主要是因为生成了氢氧化钠
解析： 金属钠露置于空气中发生的一系列变化为Na ――→①O 2常温下Na 2O ②H 2O,NaOH ――→③
吸水潮解NaOH 溶液――→④吸收CO
2
Na 2CO 3·10H 2O ――→风化
Na 2CO 3，对照选项分析判断，D 项正确。

答案： D
11．在一定条件下，将钠与氧气反应的生成物1.5 g 溶于水，所得溶液恰好能被80 mL 浓度为0.5 mol·
L －1
的HCl 溶液中和，则生成物的成分是( )
A ．Na 2O
B ．Na 2O 2
C ．Na 2O 和Na 2O 2
D ．Na 2O 2和NaO 2
解析： 由于不能确定产物是Na 2O 还是Na 2O 2，假设产物的化学式为Na 2O x ，根据题意，n (HCl)＝0.08 L ×0.5 mol·
L －1＝0.04 mol ；根据Na 2O x ～2NaOH ～2HCl ，求得产物的物质的量为0.02 mol ，则Na 2O x 平均摩尔质量为1.5 g/0.02 mol ＝75 g·
mol －1
，介于Na 2O(62 g·mol －1
)和Na 2O 2(78 g·mol －1)之间，因此该条件下，钠与氧气反应的生成物是Na 2O 和Na 2O 2的混
合物，C 正确。

答案： C
12．过氧化钠可作为氧气的来源。

常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后，若固体质量增加了28 g ，反应中有关物质的量正确的是(N A 表示阿伏加德罗常数)( )
答案： C
13．钠及其化合物在自然界广泛存在，并有重要用途。

(1)过氧化钠是钠的氧化物，写出过氧化钠中阴离子的电子式：
________________________________________________________________________。

(2)把一定量过氧化钠和未知量碳酸氢钠混合物放置在密闭体系中，充分加热后，排出气体，固体残留物中一定含有的物质是__________(写化学式)。

(3)工业上可采取金属钠氧化法制取过氧化钠，其流程如下： Na ――→180～200 ℃熔化
通入无CO 2的空气Na 2O ――→300～400 ℃熔化
通入无CO 2的空气
Na 2O 2 如果把一定质量的过氧化钠按下列流程处理： 78 g Na 2O 2――→20 ℃
通入稍大于226 Pa 的水蒸气222 g A(固体) 写出A 物质的化学式：
________________________________________________________________________。

(4)熔融态的过氧化钠是非常好的氧化剂，可用于工业上氧化FeSO 4制高铁酸钠(Na 2FeO 4)(称为干法制备)，干法制备中每1 mol FeSO 4参加反应转移4 mol 电子，产物中还有氧气生成。

写出干法制取高铁酸钠的化学方程式：
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

解析： (2)NaHCO 3无论量多少，分解生成的CO 2优先与Na 2O 2反应，肯定有Na 2CO 3
生成。

(3)Na 2O 2与水蒸气反应只生成A ，应为Na 2O 2的结晶水合物，所以结晶水的物质的量＝222 g －78 g
18 g/mol ＝8 mol ，所以A 的化学式为Na 2O 2·
8H 2O 。

答案： (1)[··O ···· ··O ···· ··]2－
(2)Na 2CO 3 (3)Na 2O 2·8H 2O
(4)FeSO 4＋4Na 2O 2=====高温Na 2FeO 4＋2Na 2O ＋Na 2SO 4＋O 2↑ 14．甲同学将Na 2O 2分别与H 2O 和浓盐酸反应，有如下现象：
实验Ⅰ中：
(1)该反应是________反应(填“放热”或“吸热”)。

(2)反应的化学方程式是
________________________________________________________________________。

(3)证明无色无味气体是氧气的方法是
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

实验Ⅱ中：
(4)根据现象②、③，推测生成的气体中可能含有Cl2，产生Cl2的化学方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

(5)若往浅黄绿色溶液中加入FeCl3溶液，立即产生与实验Ⅰ相同的气体，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

答案：(1)放热
(2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
(3)将带火星的木条放在试管口，复燃则证明是氧气
(4)Na2O2＋4HCl(浓)===2NaCl＋Cl2↑＋2H2O
(5)浅黄绿色溶液中存在H2O2，加入FeCl3使H2O2分解速率加快，立即产生氧气
15．现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样，用如图所示实验装置测定Na2O2试样的纯度。

(可供选用的反应物只有CaCO3固体、6 mol/L盐酸、6 mol/L硫酸和蒸馏水)
回答下列问题：
(1)装置A中液体试剂选用________。

(2)装置B的作用是________________，装置E中碱石灰的作用是____________________。

(3)装置D中发生反应的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

(4)若开始时测得样品的质量为2.0 g，反应结束后测得气体体积为224 mL(标准状况)，则Na2O2试样的纯度为
________________________________________________________________________。

解析：(1)A是用来制取二氧化碳的装置，碳酸钙和硫酸反应时，生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在碳酸钙的表面，使反应不能继续进行，所以用盐酸而不用硫酸来反应，故装置A中液体试剂选用6 mol/L盐酸。

(2)碳酸钙和盐酸反应生成的二氧化碳中含有氯化氢气体，可以用饱和碳酸氢钠溶液来除去；装置E中碱石灰的作用是吸收二氧化碳，防止二氧化碳对氧气的体积测量造成干扰。

(3)装置D中含有氧化钠和过氧化钠，CO2分别与它们发生反应。

(4)根据反应2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，反应结束后测得气体体积为224 mL(标准
状况)，即生成的氧气的物质的量为0.224 L
22.4 L·mol －1＝0.01 mol ，则过氧化钠的物质的量为0.02 mol ，故试样中过氧化钠的纯度为0.02 mol ×78 g·mol －12.0 g
×100%＝78%。

答案： (1)6 mol/L 盐酸
(2)除去气体中的HCl 吸收装置D 中反应剩余的CO 2
(3)2Na 2O 2＋2CO 2===2Na 2CO 3＋O 2、Na 2O ＋CO 2===Na 2CO 3 (4)78%。