2025版高一化學(xué)必修第一冊(cè) 十一 氧化鈉和過(guò)氧化鈉

十一氧化鈉和過(guò)氧化鈉(30分鐘55分)題組過(guò)關(guān)·夯基礎(chǔ)題組一:Na2O和Na2O2的性質(zhì)1.(3分)“神舟十七號(hào)”載人航天器中,航天員所在的返回艙都是密封的,航天員吸入氧氣,呼出二氧化碳,如果二氧化碳濃度過(guò)大,會(huì)使航天員困乏,呼吸頻率加快,嚴(yán)重時(shí)會(huì)窒息,為使二氧化碳濃度降低而保持艙內(nèi)氧氣的比例適宜,可以在返回艙內(nèi)放入()A.Na2O2 B.Na2CO3 C.NaOH D.氧氣瓶【解析】選A。由于2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,所以Na2O2可以使CO2濃度降低而保持艙內(nèi)O2的比例適宜。2.(3分)下列關(guān)于鈉及其氧化物性質(zhì)的敘述,不正確的是()A.過(guò)氧化鈉可用于呼吸面具作為氧氣的來(lái)源B.氧化鈉和過(guò)氧化鈉都能與二氧化碳反應(yīng),且反應(yīng)產(chǎn)物相同C.金屬鈉應(yīng)該密封在煤油或石蠟油中D.從氧化還原角度分析金屬鈉與水反應(yīng)不可能產(chǎn)生氧氣【解析】選B。過(guò)氧化鈉與水蒸氣、二氧化碳反應(yīng)生成氧氣,則過(guò)氧化鈉可用于呼吸面具作為氧氣的來(lái)源,故A正確;Na2O、Na2O2組成元素相同,Na2O能和CO2反應(yīng):Na2O+CO2===Na2CO3,Na2O2能和CO2反應(yīng):2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,反應(yīng)產(chǎn)物不相同,故B錯(cuò)誤;鈉能和氧氣、水反應(yīng),故應(yīng)隔絕空氣和水保存,則應(yīng)保存在煤油或石蠟油中,故C正確;從氧化還原角度分析金屬鈉具有強(qiáng)還原性,可以失去電子,而水中的H為最高價(jià),得到電子生成H2,而不能生成O2,故D正確。3.(3分)(2023·福州高一檢測(cè))將(NH4)2CO3固體置于試管中加熱,生成的氣體依次通過(guò)盛有足量Na2O2的干燥管、足量濃硫酸的洗氣瓶,最終得到的氣體是()A.NH3B.O2C.H2OD.CO2【解析】選B。(NH4)2CO3受熱分解生成NH3、H2O、CO2,通過(guò)過(guò)氧化鈉,H2O、CO2轉(zhuǎn)化成O2,再通過(guò)足量濃硫酸,NH3被吸收,只剩下O2,答案選B。4.(3分)下列關(guān)于鈉及其化合物的敘述正確的是()A.Na2O、Na2O2都具有漂白性B.過(guò)氧化鈉中陰陽(yáng)離子比例為1∶1C.Na2O、Na2O2溶于水后形成溶液的成分相同D.用過(guò)氧化鈉漂白的織物、麥稈等日久又逐漸變成黃色【解析】選C。Na2O無(wú)漂白性,A項(xiàng)錯(cuò)誤;過(guò)氧化鈉由鈉離子和過(guò)氧根離子組成,陰陽(yáng)離子比例為1∶2,B項(xiàng)錯(cuò)誤;Na2O與水反應(yīng)生成氫氧化鈉,Na2O2與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣,所以Na2O、Na2O2溶于水后形成溶液的成分相同,C項(xiàng)正確;過(guò)氧化鈉漂白是由于它的氧化性將有色物質(zhì)永久漂白,D項(xiàng)錯(cuò)誤。題組二:與Na2O2有關(guān)的定量計(jì)算5.(3分)將20gCO2和CO的混合氣體通過(guò)裝有足量過(guò)氧化鈉的干燥管,反應(yīng)后干燥管的總質(zhì)量增加了11.2g,則原混合氣體中CO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為()A.32%B.44%C.56%D.88%【解析】選D。反應(yīng)后固體質(zhì)量增加是因?yàn)镃O2與Na2O2反應(yīng)生成Na2CO3,用差量法求解,設(shè)原混合氣體中CO2的質(zhì)量為x,則2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2Δm 88 32 56 x 11.2g8856=x11.2w(CO2)=17.66.(3分)200℃時(shí),11.6gCO2和水蒸氣的混合氣體與足量的Na2O2充分反應(yīng)后固體質(zhì)量增加了3.6g(如圖所示),其原混合物中CO2和H2O的質(zhì)量之比是()A.11∶18B.22∶3C.1∶9D.21∶9【解析】選A。向足量的固體Na2O2中通入11.6gCO2和H2O,固體只增加3.6g,令混合物中CO2和水蒸氣的質(zhì)量分別為m(CO2)、m(H2O),則:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2Δm 88 32 56 m(CO2) 711m(CO22Na2O2+2H2O===4NaOH+O2Δm 36 32 4 m(H2O) 19m(H2所以m(CO2)+m(H2O)=11.6g、711m(CO2)+19m(H2O)=3.6g,解得m(CO2)=4.4g、m(H2O)=7.2g,故原混合物中CO2和H2O的質(zhì)量之比為4.4g∶7.2g=11∶題組三:Na2O2性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)7.(3分)(2024·中山高一檢測(cè))為探究Na2O2與H2O的反應(yīng),某學(xué)習(xí)小組將1~2mL水滴入盛有1~2g過(guò)氧化鈉固體的試管中,下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A.該實(shí)驗(yàn)可以用帶火星的木條來(lái)檢驗(yàn)生成的氣體是否為氧氣B.該實(shí)驗(yàn)可以直接用手輕輕觸摸試管外壁來(lái)感受反應(yīng)放熱C.1個(gè)Na2O2與H2O反應(yīng)轉(zhuǎn)移2個(gè)電子D.該實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f(shuō)明過(guò)氧化鈉可在潛水艇中作為氧氣的來(lái)源【解析】選C。過(guò)氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣,離子方程式為2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑,可以用帶火星的木條來(lái)檢驗(yàn)生成的氣體,1個(gè)Na2O2與H2O反應(yīng)轉(zhuǎn)移1個(gè)電子,故A正確、C錯(cuò)誤;過(guò)氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣,同時(shí)該反應(yīng)放熱,可以直接用手輕輕觸摸試管外壁來(lái)感受反應(yīng)放熱,故B正確;過(guò)氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣,說(shuō)明過(guò)氧化鈉可在潛水艇中作為氧氣的來(lái)源,故D正確。8.(3分)(2024·邯鄲高一檢測(cè))向Na2O2與H2O反應(yīng)后所得溶液中滴加酚酞溶液,酚酞先變紅后褪色。某小組欲探究其原因,進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn):①取反應(yīng)后的溶液加入MnO2后迅速產(chǎn)生大量氣體且該氣體能使帶火星的木條復(fù)燃;實(shí)驗(yàn)②③中紅色均不褪去。下列分析錯(cuò)誤的是()A.Na2O2與H2O反應(yīng)產(chǎn)生的氣體為O2B.Na2O2與H2O反應(yīng)不需要催化劑C.實(shí)驗(yàn)②③證明使酚酞褪色的是NaOH和O2D.Na2O2與H2O反應(yīng)可能生成了具有強(qiáng)氧化性的H2O2【解析】選C。Na2O2與H2O反應(yīng)產(chǎn)生的氣體為O2,A項(xiàng)正確;Na2O2與H2O反應(yīng)不需要催化劑,B項(xiàng)正確;實(shí)驗(yàn)②③作為對(duì)照實(shí)驗(yàn),能證明使酚酞褪色的不是NaOH和O2,C項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)向反應(yīng)后所得溶液中加入MnO2后迅速產(chǎn)生大量氣體且該氣體能使帶火星的木條復(fù)燃,可判斷Na2O2與H2O反應(yīng)可能生成了具有強(qiáng)氧化性的H2O2,D項(xiàng)正確。9.(3分)某同學(xué)結(jié)合所學(xué)知識(shí)探究Na2O2與H2能否反應(yīng),設(shè)計(jì)裝置如圖,下列說(shuō)法正確的是()A.裝置A中鋅粒可用鐵粉代替B.裝置B中盛放堿石灰,目的是除去A中揮發(fā)出來(lái)的少量水蒸氣C.裝置C加熱前,必須先用試管在干燥管管口處收集氣體,檢驗(yàn)氣體純度D.裝置D中的試劑用堿石灰代替也可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹窘馕觥窟xC。裝置A為簡(jiǎn)易啟普發(fā)生器,應(yīng)使用不溶于水的固體顆粒,所以鋅粒不可用鐵粉代替,故A錯(cuò)誤;鹽酸易揮發(fā),B裝置中應(yīng)為堿石灰,目的是除去A中揮發(fā)出來(lái)的HCl和水蒸氣,故B錯(cuò)誤;氫氣具有可燃性,不純時(shí)加熱易發(fā)生爆炸,則裝置C加熱前,必須先用試管在干燥管管口處收集氣體,檢驗(yàn)氣體純度,應(yīng)先收集氣體并點(diǎn)燃,通過(guò)爆鳴聲判斷氣體的純度,故C正確;裝置D中的無(wú)水硫酸銅用于檢驗(yàn)Na2O2和H2反應(yīng)是否會(huì)生成H2O,用堿石灰代替無(wú)法達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?故D錯(cuò)誤。綜合應(yīng)用·拓思維10.(3分)將少量Na2O2分別放入盛有下列溶液的小燒杯中,最終會(huì)有白色沉淀產(chǎn)生的是()①M(fèi)gSO4溶液②CuSO4溶液③Ca(HCO3)2溶液④飽和澄清石灰水A.①③B.①④C.①③④D.①②③④【解析】選C。將少量Na2O2分別放入盛有不同溶液的小燒杯中,首先與溶液中的水發(fā)生反應(yīng):2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,然后看溶質(zhì)是否與反應(yīng)產(chǎn)生的NaOH發(fā)生反應(yīng)。①M(fèi)gSO4溶液與NaOH會(huì)發(fā)生反應(yīng):MgSO4+2NaOH===Mg(OH)2↓+Na2SO4,產(chǎn)生白色沉淀,正確;②CuSO4溶液與NaOH會(huì)發(fā)生反應(yīng):CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,錯(cuò)誤;③Ca(HCO3)2溶液與少量NaOH會(huì)發(fā)生反應(yīng):Ca(HCO3)2+NaOH===CaCO3↓+NaHCO3+H2O,產(chǎn)生白色沉淀,正確;④飽和澄清石灰水中加入少量Na2O2固體,由于水參加反應(yīng)被消耗,溶質(zhì)Ca(OH)2析出,因此會(huì)形成白色沉淀,正確。11.(3分)一定條件下,將鈉與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物1.5g溶于水,所得溶液恰好能被50g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.92%的鹽酸中和,則該產(chǎn)物是()A.Na2O B.Na2O2C.Na2O和Na2O2 D.不能確定【解析】選C。由題意可知,50g2.92%鹽酸中氯化氫的質(zhì)量m(HCl)=50g×2.92%=1.46g,若鈉與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物全部為Na2O,由化學(xué)方程式可知Na2O~2HCl,則氧化鈉的質(zhì)量m(Na2O)=62×1.46g73=1.24g;若鈉與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物全部為Na2O2,由化學(xué)方程式可知Na2O2~2HCl,則過(guò)氧化鈉的質(zhì)量m(Na2O2)=78×1.46g73=1.56g,由1.24g<1.5g<1.56g可知,鈉與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物為Na2O【補(bǔ)償訓(xùn)練】探究Na2O2與水的反應(yīng),實(shí)驗(yàn)如圖。下列分析錯(cuò)誤的是()(已知:H2O2中存在H+、O22A.①、⑤中產(chǎn)生的氣體都能使帶火星的木條復(fù)燃B.②中KMnO4和⑤中MnO2所起的作用不同C.BaO2能溶于鹽酸D.④中發(fā)生了氧化還原反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)【解析】選C。①、⑤中產(chǎn)生的氣體均為氧氣,都能使帶火星的木條復(fù)燃,故A正確;②、⑤中KMnO4與MnO2的作用不同,②中過(guò)氧化氫被KMnO4氧化生成氧氣,⑤中過(guò)氧化氫在二氧化錳催化條件下自身發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氧氣,故B正確;③說(shuō)明BaO2不溶于鹽酸,故C錯(cuò)誤;④中生成氣體,應(yīng)為氧氣,發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成過(guò)氧化氫和硫酸鋇沉淀,為復(fù)分解反應(yīng),故D正確。12.(12分)(2024·石家莊高一檢測(cè))Na2O、Na2O2是重要的化工原料,具有多種用途。(1)Na2O2具有氧化性,可以將SO2氧化為硫酸鈉,寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______________。

該反應(yīng)中Na2O2的作用為_(kāi)_______(填字母)。

a.還原劑b.氧化劑c.既是氧化劑又是還原劑答案:(1)Na2O2+SO2===Na2SO4b【解析】(1)Na2O2具有氧化性,可以將SO2氧化為硫酸鈉,故該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2O2+SO2===Na2SO4;Na2O2中O元素化合價(jià)降低,作氧化劑,故選b。(2)室溫下,某同學(xué)進(jìn)行CO2與Na2O2反應(yīng)的探究實(shí)驗(yàn)。Ⅰ.首先按照如圖裝置制備純凈的CO2氣體。①裝置甲中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________________________。

②裝置乙中加入的是飽和NaHCO3溶液,目的是____________________。

Ⅱ.按照裝置圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持裝置略)①先組裝儀器,_________________________,

然后再用注射器1抽取100mL純凈的CO2,將其連接在K1處,注射器2的活塞推到底后連接在K2處,具支U形管中裝入足量的Na2O2粉末與玻璃珠(玻璃珠不參與反應(yīng))。②打開(kāi)止水夾K1、K2,向右緩緩?fù)苿?dòng)注射器1的活塞,可觀察到的現(xiàn)象是_________________________。

③實(shí)驗(yàn)時(shí),具支U形管中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________________________。

答案:(2)Ⅰ.①CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O②除去二氧化碳?xì)怏w中混有的氯化氫氣體Ⅱ.①檢查裝置氣密性②具支U形管中的淡黃色粉末顏色逐漸變淺,注射器2的活塞向右移動(dòng)③2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2【解析】(2)Ⅰ.①裝置甲中稀鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳,反應(yīng)的離子方程式為CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O。②由于鹽酸具有揮發(fā)性,則裝置甲制取的二氧化碳中會(huì)混有HCl氣體,故裝置乙中的飽和NaHCO3溶液可以除去二氧化碳?xì)怏w中混有的氯化氫氣體。Ⅱ.①先組裝儀器,檢查裝置氣密性,然后再用注射器1抽取100mL純凈的CO2,將其連接在K1處,注射器2的活塞推到底后連接在K2處,具支U形管中裝入足量的Na2O2粉末與玻璃珠。②③打開(kāi)止水夾K1、K2,向右緩緩?fù)苿?dòng)注射器1的活塞,具支U形管中發(fā)生反應(yīng):2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,故可觀察到的現(xiàn)象是具支U形管中的淡黃色粉末顏色逐漸變淺,注射器2的活塞向右移動(dòng)。遷移創(chuàng)新·提素能13.(10分)為了探究過(guò)氧化鈉的強(qiáng)氧化性,某小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象如下:①檢查裝置氣密性后,裝入藥品并連接裝置A、B、C。②緩慢通入一定量的N2后,將裝置D連接好(導(dǎo)管末端未伸入集氣瓶中),再向圓底燒瓶中緩慢滴加濃鹽酸,裝置A中劇烈反應(yīng),有黃綠色氣體(Cl2)產(chǎn)生。③待裝置D中導(dǎo)管口產(chǎn)生連續(xù)氣泡后,將導(dǎo)管末端伸入集氣瓶中,收集到無(wú)色氣體。④反應(yīng)一段時(shí)間后,關(guān)閉分液漏斗的活塞,再通一段時(shí)間N2,直至裝置中氣體變?yōu)闊o(wú)色?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)裝置A中盛裝濃鹽酸的儀器是____________________。

答案:(1)分液漏斗【解析】(1)由儀器構(gòu)造可知盛裝濃鹽酸的儀器為分液漏斗。(2)步驟②中通入一定量的N2的作用是_________。

答案:(2)排盡裝置中的空氣【解析】(2)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前先通一段時(shí)間的氮?dú)?排盡裝置中的空氣,以避免空氣中的氧氣對(duì)產(chǎn)物檢驗(yàn)的干擾。(3)裝置D中收集到的無(wú)色氣體能使帶火星的木條復(fù)燃,據(jù)此推斷該氣體