2025版高一化学必修第一册 十一 氧化钠和过氧化钠

十一氧化钠和过氧化钠(30分钟55分)题组过关·夯基础题组一:Na2O和Na2O2的性质1.(3分)“神舟十七号”载人航天器中,航天员所在的返回舱都是密封的,航天员吸入氧气,呼出二氧化碳,如果二氧化碳浓度过大,会使航天员困乏,呼吸频率加快,严重时会窒息,为使二氧化碳浓度降低而保持舱内氧气的比例适宜,可以在返回舱内放入()A.Na2O2 B.Na2CO3 C.NaOH D.氧气瓶【解析】选A。由于2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,所以Na2O2可以使CO2浓度降低而保持舱内O2的比例适宜。2.(3分)下列关于钠及其氧化物性质的叙述,不正确的是()A.过氧化钠可用于呼吸面具作为氧气的来源B.氧化钠和过氧化钠都能与二氧化碳反应,且反应产物相同C.金属钠应该密封在煤油或石蜡油中D.从氧化还原角度分析金属钠与水反应不可能产生氧气【解析】选B。过氧化钠与水蒸气、二氧化碳反应生成氧气,则过氧化钠可用于呼吸面具作为氧气的来源,故A正确;Na2O、Na2O2组成元素相同,Na2O能和CO2反应:Na2O+CO2===Na2CO3,Na2O2能和CO2反应:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,反应产物不相同,故B错误;钠能和氧气、水反应,故应隔绝空气和水保存,则应保存在煤油或石蜡油中,故C正确;从氧化还原角度分析金属钠具有强还原性,可以失去电子,而水中的H为最高价,得到电子生成H2,而不能生成O2,故D正确。3.(3分)(2023·福州高一检测)将(NH4)2CO3固体置于试管中加热,生成的气体依次通过盛有足量Na2O2的干燥管、足量浓硫酸的洗气瓶,最终得到的气体是()A.NH3B.O2C.H2OD.CO2【解析】选B。(NH4)2CO3受热分解生成NH3、H2O、CO2,通过过氧化钠,H2O、CO2转化成O2,再通过足量浓硫酸,NH3被吸收,只剩下O2,答案选B。4.(3分)下列关于钠及其化合物的叙述正确的是()A.Na2O、Na2O2都具有漂白性B.过氧化钠中阴阳离子比例为1∶1C.Na2O、Na2O2溶于水后形成溶液的成分相同D.用过氧化钠漂白的织物、麦秆等日久又逐渐变成黄色【解析】选C。Na2O无漂白性,A项错误;过氧化钠由钠离子和过氧根离子组成,阴阳离子比例为1∶2,B项错误;Na2O与水反应生成氢氧化钠,Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气,所以Na2O、Na2O2溶于水后形成溶液的成分相同,C项正确;过氧化钠漂白是由于它的氧化性将有色物质永久漂白,D项错误。题组二:与Na2O2有关的定量计算5.(3分)将20gCO2和CO的混合气体通过装有足量过氧化钠的干燥管,反应后干燥管的总质量增加了11.2g,则原混合气体中CO2的质量分数为()A.32%B.44%C.56%D.88%【解析】选D。反应后固体质量增加是因为CO2与Na2O2反应生成Na2CO3,用差量法求解,设原混合气体中CO2的质量为x,则2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2Δm 88 32 56 x 11.2g8856=x11.2w(CO2)=17.66.(3分)200℃时,11.6gCO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3.6g(如图所示),其原混合物中CO2和H2O的质量之比是()A.11∶18B.22∶3C.1∶9D.21∶9【解析】选A。向足量的固体Na2O2中通入11.6gCO2和H2O,固体只增加3.6g,令混合物中CO2和水蒸气的质量分别为m(CO2)、m(H2O),则: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的质量之比为4.4g∶7.2g=11∶题组三:Na2O2性质探究实验7.(3分)(2024·中山高一检测)为探究Na2O2与H2O的反应,某学习小组将1~2mL水滴入盛有1~2g过氧化钠固体的试管中,下列有关说法不正确的是()A.该实验可以用带火星的木条来检验生成的气体是否为氧气B.该实验可以直接用手轻轻触摸试管外壁来感受反应放热C.1个Na2O2与H2O反应转移2个电子D.该实验能说明过氧化钠可在潜水艇中作为氧气的来源【解析】选C。过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,离子方程式为2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑,可以用带火星的木条来检验生成的气体,1个Na2O2与H2O反应转移1个电子,故A正确、C错误;过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,同时该反应放热,可以直接用手轻轻触摸试管外壁来感受反应放热,故B正确;过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,说明过氧化钠可在潜水艇中作为氧气的来源,故D正确。8.(3分)(2024·邯郸高一检测)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O2B.Na2O2与H2O反应不需要催化剂C.实验②③证明使酚酞褪色的是NaOH和O2D.Na2O2与H2O反应可能生成了具有强氧化性的H2O2【解析】选C。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,B项正确;实验②③作为对照实验,能证明使酚酞褪色的不是NaOH和O2,C项错误;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。9.(3分)某同学结合所学知识探究Na2O2与H2能否反应,设计装置如图,下列说法正确的是()A.装置A中锌粒可用铁粉代替B.装置B中盛放碱石灰,目的是除去A中挥发出来的少量水蒸气C.装置C加热前,必须先用试管在干燥管管口处收集气体,检验气体纯度D.装置D中的试剂用碱石灰代替也可以达到实验目的【解析】选C。装置A为简易启普发生器,应使用不溶于水的固体颗粒,所以锌粒不可用铁粉代替,故A错误;盐酸易挥发,B装置中应为碱石灰,目的是除去A中挥发出来的HCl和水蒸气,故B错误;氢气具有可燃性,不纯时加热易发生爆炸,则装置C加热前,必须先用试管在干燥管管口处收集气体,检验气体纯度,应先收集气体并点燃,通过爆鸣声判断气体的纯度,故C正确;装置D中的无水硫酸铜用于检验Na2O2和H2反应是否会生成H2O,用碱石灰代替无法达到实验目的,故D错误。综合应用·拓思维10.(3分)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②CuSO4溶液③Ca(HCO3)2溶液④饱和澄清石灰水A.①③B.①④C.①③④D.①②③④【解析】选C。将少量Na2O2分别放入盛有不同溶液的小烧杯中,首先与溶液中的水发生反应:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,然后看溶质是否与反应产生的NaOH发生反应。①MgSO4溶液与NaOH会发生反应:MgSO4+2NaOH===Mg(OH)2↓+Na2SO4,产生白色沉淀,正确;②CuSO4溶液与NaOH会发生反应:CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4,产生蓝色沉淀,错误;③Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH会发生反应:Ca(HCO3)2+NaOH===CaCO3↓+NaHCO3+H2O,产生白色沉淀,正确;④饱和澄清石灰水中加入少量Na2O2固体,由于水参加反应被消耗,溶质Ca(OH)2析出,因此会形成白色沉淀,正确。11.(3分)一定条件下,将钠与氧气反应的产物1.5g溶于水,所得溶液恰好能被50g质量分数为2.92%的盐酸中和,则该产物是()A.Na2O B.Na2O2C.Na2O和Na2O2 D.不能确定【解析】选C。由题意可知,50g2.92%盐酸中氯化氢的质量m(HCl)=50g×2.92%=1.46g,若钠与氧气反应的产物全部为Na2O,由化学方程式可知Na2O~2HCl,则氧化钠的质量m(Na2O)=62×1.46g73=1.24g;若钠与氧气反应的产物全部为Na2O2,由化学方程式可知Na2O2~2HCl,则过氧化钠的质量m(Na2O2)=78×1.46g73=1.56g,由1.24g<1.5g<1.56g可知,钠与氧气反应的产物为Na2O【补偿训练】探究Na2O2与水的反应,实验如图。下列分析错误的是()(已知:H2O2中存在H+、O22A.①、⑤中产生的气体都能使带火星的木条复燃B.②中KMnO4和⑤中MnO2所起的作用不同C.BaO2能溶于盐酸D.④中发生了氧化还原反应和复分解反应【解析】选C。①、⑤中产生的气体均为氧气,都能使带火星的木条复燃,故A正确;②、⑤中KMnO4与MnO2的作用不同,②中过氧化氢被KMnO4氧化生成氧气,⑤中过氧化氢在二氧化锰催化条件下自身发生氧化还原反应生成氧气,故B正确;③说明BaO2不溶于盐酸,故C错误;④中生成气体,应为氧气,发生氧化还原反应,生成过氧化氢和硫酸钡沉淀,为复分解反应,故D正确。12.(12分)(2024·石家庄高一检测)Na2O、Na2O2是重要的化工原料,具有多种用途。(1)Na2O2具有氧化性,可以将SO2氧化为硫酸钠,写出该反应的化学方程式:_______________。

该反应中Na2O2的作用为________(填字母)。

a.还原剂b.氧化剂c.既是氧化剂又是还原剂答案:(1)Na2O2+SO2===Na2SO4b【解析】(1)Na2O2具有氧化性,可以将SO2氧化为硫酸钠,故该反应的化学方程式为Na2O2+SO2===Na2SO4;Na2O2中O元素化合价降低,作氧化剂,故选b。(2)室温下,某同学进行CO2与Na2O2反应的探究实验。Ⅰ.首先按照如图装置制备纯净的CO2气体。①装置甲中反应的离子方程式为_________________________。

②装置乙中加入的是饱和NaHCO3溶液,目的是____________________。

Ⅱ.按照装置图进行实验(夹持装置略)①先组装仪器,_________________________,

然后再用注射器1抽取100mL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(玻璃珠不参与反应)。②打开止水夹K1、K2,向右缓缓推动注射器1的活塞,可观察到的现象是_________________________。

③实验时,具支U形管中反应的化学方程式为_________________________。

答案:(2)Ⅰ.①CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O②除去二氧化碳气体中混有的氯化氢气体Ⅱ.①检查装置气密性②具支U形管中的淡黄色粉末颜色逐渐变浅,注射器2的活塞向右移动③2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2【解析】(2)Ⅰ.①装置甲中稀盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的离子方程式为CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O。②由于盐酸具有挥发性,则装置甲制取的二氧化碳中会混有HCl气体,故装置乙中的饱和NaHCO3溶液可以除去二氧化碳气体中混有的氯化氢气体。Ⅱ.①先组装仪器,检查装置气密性,然后再用注射器1抽取100mL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。②③打开止水夹K1、K2,向右缓缓推动注射器1的活塞,具支U形管中发生反应:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,故可观察到的现象是具支U形管中的淡黄色粉末颜色逐渐变浅,注射器2的活塞向右移动。迁移创新·提素能13.(10分)为了探究过氧化钠的强氧化性,某小组设计了如图所示的实验装置。实验步骤及现象如下:①检查装置气密性后,装入药品并连接装置A、B、C。②缓慢通入一定量的N2后,将装置D连接好(导管末端未伸入集气瓶中),再向圆底烧瓶中缓慢滴加浓盐酸,装置A中剧烈反应,有黄绿色气体(Cl2)产生。③待装置D中导管口产生连续气泡后,将导管末端伸入集气瓶中,收集到无色气体。④反应一段时间后,关闭分液漏斗的活塞,再通一段时间N2,直至装置中气体变为无色。回答下列问题:(1)装置A中盛装浓盐酸的仪器是____________________。

答案:(1)分液漏斗【解析】(1)由仪器构造可知盛装浓盐酸的仪器为分液漏斗。(2)步骤②中通入一定量的N2的作用是_________。

答案:(2)排尽装置中的空气【解析】(2)实验开始前先通一段时间的氮气,排尽装置中的空气,以避免空气中的氧气对产物检验的干扰。(3)装置D中收集到的无色气体能使带火星的木条复燃,据此推断该气体