資源簡介

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第9講　鈉及其氧化物
[課程標準]　1.掌握鈉及其氧化物的性質及應用。2.初步建立由宏觀現象推測物質性質、結構決定性質的思維模型。
考點一　鈉的重要性質
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1．物理性質
(1)色態：銀白色固體。
(2)硬度：質地軟，可以用小刀切割。
(3)密度：鈉與水、煤油密度大小關系為ρ水>ρNa>ρ煤油。
(4)熔點：<100 ℃(填“>”“＝”或“<”)。
2．化學性質
(1)與非金屬單質(如O2、Cl2)的反應
O2
Cl2：2Na＋Cl22NaCl
(2)與H2O反應
離子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。
(3)與鹽酸反應
離子方程式：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。
(4)與鹽的反應
①與熔融鹽的反應
4Na＋TiCl44NaCl＋Ti
Na＋KClNaCl＋K↑
②與鹽溶液的反應(以CuSO4溶液為例)
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4
總方程式為：2Na＋CuSO4＋2H2O===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。
3．制取與保存
(1)制取：化學方程式為2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。
(2)保存：密封保存，通常保存在石蠟油或煤油中。
4．用途
(1)鈉、鉀合金(液態)可用作原子反應堆的導熱劑。
(2)用作電光源，制作高壓鈉燈。
(3)冶煉某些金屬。
[正誤辨析]　
(1)在氧氣中加熱時，金屬鈉劇烈燃燒，生成淡黃色的固體Na2O2(　　)
(2)金屬鈉著火時，可用泡沫滅火 器或干燥的沙土滅火(　　)
(3)鈉表面自然形成的氧化層能夠保護內層金屬不被空氣氧化(　　)
(4)金屬鈉具有強還原性，可與TiCl4溶液反應制取金屬Ti(　　)
(5)根據反應Na＋KClNaCl＋K↑，知Na的金屬性強于K(　　)
(6)實驗完畢后剩余的金屬鈉不能隨意丟棄，應放回原試劑瓶(　　)
答案：　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√
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鈉與水反應實驗的改進與創新
1．如圖甲是演示金屬鈉與水的反應的重要實驗，為收集檢驗氣體產物，某興趣小組將甲裝置改進成如下乙或丙，請根據要求回答下列問題。
學生用書?第40頁
(1)按乙裝置實驗，液體添加完畢后，關閉活塞，打開右邊膠塞，向煤油中加入一小塊鈉，立即塞好膠塞，可觀察到的現象是 (填字母)。
A．鈉塊始終保持在a處，直至完全消失
B．鈉沉入U形管b處而后又慢慢浮到a處
C．鈉處于煤油和水的交界處上下浮動
D．隨反應的進行煤油與膠塞處液面下降，漏斗中液面上升
E．最終鈉塊在煤油中燃燒起來
(2)乙裝置中漏斗在反應過程中的主要作用是 _
。
(3)用乙裝置實驗，點燃氣體產物時，是否需要檢驗純度？ (填“是”或“否”)。
(4)按圖丙所示方法來收集產生的氣體，需將鈉包好，再放入水中。取相同質量的鈉按下列兩種情況收集產生的氣體在相同條件下體積的關系是 (填字母)。
①用鋁箔包住鈉　②用銅箔包住鈉
a．二者收集氣體一樣多　
b．①收集氣體體積較大
c．②收集氣體體積較大
答案：　(1)CD　(2)儲存反應過程中排出的水　
(3)否　(4)b
2．鈉與水溶液反應的分析方法
將一小塊金屬鈉分別投入盛有：a.水、b.乙醇、c.稀H2SO4的三個小燒杯中，反應速率由快到慢的順序為 。解釋反應速率不同的原因 _
。
答案：　c>a>b　鈉與水、乙醇、稀H2SO4三種物質反應的實質都是鈉與H＋間的置換反應，H＋濃度的大小決定了反應速率的快慢，由三種物質電離出H＋的能力可知H＋濃度的大小順序為c＞a＞b，因而反應速率順序為c>a>b
3．(1)將金屬鈉放入盛有下列溶液的小燒杯中，既有氣體，又有白色沉淀產生的是 。
①MgSO4溶液　②NaCl溶液　③Na2SO4溶液　
④飽和澄清石灰水　⑤Ca(HCO3)2溶液　
⑥CuSO4溶液　⑦飽和NaCl溶液
(2)按要求書寫反應的離子方程式
①將Na投入到Ca(HCO3)2溶液中，反應后生成正鹽溶液 _
。
②將Na投入到NH4HCO3溶液中，有刺激性氣味的氣體放出
。
解析：　(1)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，①中Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；④中反應消耗水，溶液溫度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，析出Ca(OH)2產生白色沉淀；⑤中Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O；⑥中生成的Cu(OH)2是藍色沉淀，不符合題意；⑦中水減少，c(Na＋)增大，使NaCl(s)Na＋(aq)＋Cl－(aq)平衡向左移動。
答案：　(1)①④⑤⑦
(2)①2Na＋Ca2＋＋2HCO===CaCO3↓＋2Na＋＋CO＋H2↑
②2Na＋NH＋HCO===2Na＋＋CO＋NH3↑＋H2↑
1．鈉與水、酸反應的本質與順序：本質上均是與H＋反應，順序是：有酸酸在前，無酸水為先。
2．鈉與鹽溶液反應
鈉與鹽溶液反應時，一般先考慮與水反應，生成的NaOH與鹽可能發生復分解反應。　　
考點二　Na2O和Na2O2
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1．結構、物理性質及用途的比較
名稱 氧化鈉(Na2O) 過氧化鈉(Na2O2)
色態 白色固體 淡黃色固體
堿性氧化物 是 否
電子式
氧的化合價 －2 －1
用途 可制燒堿 供氧劑、漂白劑
2.化學性質的比較
水
Na2O Na2O＋H2O===2NaOH
Na2O2 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
CO2
Na2O Na2O＋CO2===Na2CO3
Na2O2 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
鹽酸
Na2O Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O
Na2O2 2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑
學生用書?第41頁
3.金屬鈉露置在空氣中會發生一系列變化，其過程：
銀白色金屬鈉表面變暗出現白色固體接著表面變稀白色塊狀固體白色粉末狀物質。
請寫出上述各步反應的化學方程式：
答案：　①4Na＋O2===2Na2O
②Na2O＋H2O===2NaOH
③2NaOH＋CO2＋9H2O===Na2CO3·10H2O
④Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O
[正誤辨析]　
(1)燒堿、純堿均屬于堿，不能盛放在玻璃試劑瓶中(　　)
(2)NaOH在空氣中久置，最終變為Na2CO3(　　)
(3)氧化鈉、過氧化鈉均為離子化合物(　　)
(4)1 mol Na2O2固體中含離子總數為4NA(　　)
(5)H2O2和Na2O2都屬于過氧化物，含有的化學鍵完全相同(　　)
(6)7.8 g過氧化鈉含有的共用電子對數為0.2NA(　　)
(7)Na2O2與CO2反應，生成0.1 mol O2時，轉移的電子數為0.4NA(　　)
(8)Na2O2與H2O反應，Na2O2既是氧化劑又是還原劑(　　)
答案：　(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×　(8)√
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一、Na2O2的性質探究
1．比較下列四組反應，回答下列問題。
一組：①Na2O2＋CO2　②Na2O2＋SO2
二組：③Na2O2＋FeCl3(溶液)　
④Na2O2＋FeCl2(溶液)
三組：⑤SO2通入品紅溶液中，加熱
⑥Na2O2加入到品紅溶液中，加熱
四組：⑦NaOH溶液滴入紫色石蕊溶液中
⑧Na2O2固體加入到紫色石蕊溶液中
問題：(1)寫出①、②兩反應的化學方程式。
(2)判斷③、④反應中可能發生的現象，為什么？
(3)判斷⑤、⑥反應中可能發生的現象，為什么？
(4)判斷⑦、⑧反應中可能發生的現象，為什么？
答案：　(1)①2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
②Na2O2＋SO2===Na2SO4
(2)③、④反應均會有紅褐色沉淀生成并有氣體放出，④中氣體明顯少于③中氣體。原因是③中Na2O2與溶液中的水劇烈反應會有NaOH和O2產生，FeCl3與NaOH反應生成Fe(OH)3，Fe(OH)3是不溶性的紅褐色沉淀；④中Fe2＋具有強還原性，易被Na2O2氧化并生成Fe(OH)3。
(3)⑤溶液紅色褪去，加熱后又恢復紅色；⑥溶液紅色褪去，加熱后不能恢復紅色。原因是SO2的漂白性不穩定，Na2O2的漂白性是因其具有強氧化性。
(4)⑦溶液變藍，⑧溶液先變藍后褪色。原因是Na2O2與H2O反應生成NaOH，呈堿性，同時Na2O2又有漂白性。
2．Na2O2是一種常見的過氧化物，具有強氧化性和漂白性。
(1)用化學方程式解釋使酚酞溶液變紅的原因是 _
，
依據實驗現象推測紅色褪去的原因是 _
。
(2)用離子方程式解釋加入酸性高錳酸鉀溶液褪色的原因： _
。
(3)根據實驗分析，過氧化鈉與水反應除了生成氫氧化鈉和氧氣外，還存在另一反應，則另一反應的化學方程式為 ，其反應類型為 。
答案：　(1)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑　反應生成的H2O2具有漂白作用(或反應生成的H2O2氧化了酚酞)
(2)2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O
(3)Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2　復分解反應
二、過氧化物的結構性質分析
3．(1)寫出下列物質的電子式：過氧化鈣： ，過氧化氫： ；從結構上看上述兩種物質在結構上的共同特點是
。
(2)純凈的過氧化鈣(CaO2)是一種新型水產養殖增氧劑，常用于鮮活水產品的運輸。可以起到殺菌、解酸(吸收二氧化碳)、防腐、供氧的作用。
分別寫出供氧、解酸(吸收二氧化碳)的化學方程式：
。
答案：　(1)Ca2＋[∶∶∶]2－　H∶H　兩個氧原子之間都含有一對共用電子對(或都含有一個過氧鍵)
(2)2CaO2＋2H2O===2Ca(OH)2＋O2↑　
Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O
4．指出下列物質中的過氧鍵，并標出氧元素的化合價。
(1)過氧乙酸
學生用書?第42頁
(2)過二硫酸
答案：　(1) (2)
5．(1)五氧化鉻又稱過氧化鉻，其中Cr元素的化合價為＋6價，則每個CrO5分子中存在過氧鍵的數目為 個。
(2)過氧化尿素[CO(NH2)2·H2O2]是一種白色晶體，可用于漂白、消毒和增氧劑，在酸性溶液中過氧化尿素中的過氧化氫與重鉻酸鉀反應生成較穩定的藍色過氧化鉻(CrO5)，重鉻酸鉀與H2O2反應的離子方程式為
，
上述反應 (填“是”或“不是”)氧化還原反應。
解析：　(1)設CrO5中過氧鍵(—O—O—)有x個，－2價O有y個，則，解得。
(2)Cr2O中鉻的化合價為＋6價，在離子反應中鉻元素、氧元素等的化合價都沒發生變化。
答案：　(1)2 (2)4H2O2＋Cr2O＋2H＋===2CrO5＋5H2O　不是
1．從元素化合價的角度分析Na2O2的性質
2Na22
2－
2．無論是過氧化鈉還是其他過氧化物，具有強氧化性、漂白性等特殊性質的根本原因是這些物質中都含有過氧鍵。　　
課時精練(九)　鈉及其氧化物
(本欄目內容，在學生用書中以獨立形式分冊裝訂！)
1．取一支大試管，加入20 mL飽和澄清石灰水(ρ＝1.6 g·cm－3)，再加入5 mL苯(ρ＝0.87 g·cm－3)，靜置后緩慢加入黃豆粒大小的鈉塊(ρ＝0.97 g·cm－3)。下列說法正確的有(　　)
①鈉在飽和澄清石灰水層反應并四處游動　②有氣體產生　③澄清石灰水變渾濁　④鈉在石灰水與苯的界面處反應并上下跳動　⑤鈉停留在苯層不反應　⑥鈉塊最后消失
A．3個 B．4個 C．5個 D．6個
B　[因苯的密度比水小，所以苯在上層，水在下層，又因鈉的密度比水小，比苯大，因此介于兩者之間，而鈉能與水反應產生氣體，在與水反應生成氣體后被氣體帶離水層，進入苯層后停止反應又下沉，如此往復，直至鈉反應完，同時鈉與水反應為放熱反應，而氫氧化鈣溶解度隨溫度升高而降低，所以隨著反應進行會有氫氧化鈣固體析出，溶液變渾濁，能夠看到的現象：鈉在石灰水與苯的界面處反應并上下跳動，產生氣體，澄清石灰水變渾濁，鈉塊最后消失。故正確說法有②③④⑥。]
2．(2022·天津模擬預測)不能正確表示下列反應離子方程式的是(　　)
A．鈉與水反應：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
B．鈉與硫酸銅溶液反應：2Na＋Cu2＋===Cu＋2Na＋
C．鈉與鹽酸反應：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑
D．鈉跟氯化鉀溶液反應：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
B　[A.鈉與水反應的離子方程式為2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，故A正確；B.鈉與硫酸銅溶液反應的實質是鈉與水先反應生成氫氧化鈉和氫氣，氫氧化鈉再與硫酸銅反應產生藍色氫氧化銅沉淀，反應的離子方程式為：2H2O＋Cu2＋＋2Na===2Na＋＋Cu(OH)2↓＋H2↑，故B錯誤；C.鈉與鹽酸反應實質上是鈉與鹽酸電離出的氫離子反應生成氫氣：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑，故C正確；D.鈉跟氯化鉀溶液反應，本質為鈉與水反應：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，故D正確。]
3．(2022·重慶三模)下列關于鈉及其化合物的說法正確的是(　　)
A．Na與Na＋都具有強還原性
B．Na2O和Na2O2長期露置于空氣中最終產物不相同
C．將足量的Na、Na2O和Na2O2分別加入含有酚酞的水中，最終溶液均變為紅色
D．將少量Na和Na2O2分別投入CuSO4溶液中，均既有沉淀生成又有氣體放出
D　[A.鈉具有強還原性，鈉失去電子生成鈉離子，鈉離子沒有還原性，只有微弱的氧化性，性質較穩定，A項錯誤；B.Na2O2和Na2O長期露置于空氣中，最終都生成相同的產物：Na2CO3，B項錯誤；C.Na2O2具有漂白性，故將Na2O2加入含有酚酞的水中，溶液先變紅，最終紅色褪去，C項錯誤；D.將少量Na和Na2O2分別投入CuSO4溶液中均先和水反應生成氫氧化鈉和氣體，然后再和硫酸銅生成氫氧化銅沉淀，D項正確。]
4．已知2Na2O＋O22Na2O2，NA為阿伏加德羅常數的值，下列說法正確的是(　　)
A．等物質的量的Na2O與Na2O2中含有的離子總數均為3NA
B．每生成1 mol Na2O2，轉移電子數為2NA
C．78 g Na2O2中含有的共用電子對的數目為2NA
D．O2作氧化劑，1 mol O2參與反應得到的電子數可能為2NA或4NA
D　[A.二者等物質的量，但其物質的量不一定是1 mol，A錯誤；B.根據方程式可知：每反應生成2 mol Na2O2，反應轉移2 mol電子，則每生成1 mol Na2O2，反應過程轉移電子數為NA，B錯誤；C.78 g Na2O2的物質的量是1 mol，其中含有的共用電子對的數目為NA，C錯誤；D.O2作氧化劑時氧元素的化合價可能變成－1也可能變成－2，因此每消耗1 mol O2轉移電子數可能為2NA或4NA，D正確。]
5．下列關于Na2O2 的敘述不正確的是(　　)
A．Na2O2中陽陰離子的個數比為2∶1
B．Na2O2與SO2反應時Na2O2作氧化劑
C．Na2O2與CO2反應產生2.24 L O2 (標準狀況)時，轉移電子的物質的量為0.4 mol
D．Na2O2分別與水及CO2反應產生相同量的O2時，需要水和CO2的物質的量相等
C　[A項，Na2O2由Na＋和O構成，Na2O2中陽陰離子的個數比為2∶1，故A正確；B項，Na2O2與SO2發生反應Na2O2＋SO2===Na2SO4，反應過程中，Na2O2中的O元素的化合價由－1價降低到－2價，Na2O2作氧化劑，故B正確；C項，Na2O2與CO2反應的化學方程式為2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，標準狀況下2.24 L O2 的物質的量為0.1 mol，根據反應的方程式可知，生成0.1 mol O2轉移0.2 mol電子，故C錯誤；D項，Na2O2與CO2反應的化學方程式為2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，Na2O2與水反應的化學方程式為2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，根據反應的方程式可知，產生相同量的O2時，需要水和CO2的物質的量相等，故D正確。]
6．鈉在液氨中溶劑化速度極快，生成藍色的溶劑合電子，該過程表示為：Na＋(x＋y)NH3Na＋(NH3)x＋e－(NH3)y，下列說法不正確的是(　　)
A．鈉加入液氨中溶液的導電性增強
B．e－(NH3)y的可能結構為
C．e－(NH3)y具有強還原性，鈉/液氨體系可以還原炔烴、苯等有機物
D．e－(NH3)y在液氨體系中會產生H2
B　[A項，液氨中無自由移動的電子，不導電，加入金屬鈉后形成了溶劑合電子，可導電，A正確；B項，N的電負性大于H，共用電子對偏向于N，氫周圍電子云密度低，故溶劑合電子可能結構應為氫原子在里，N原子在外，B錯誤；C項，e－(NH3)y具有強還原性，在鈉/液氨體系中炔烴、苯等有機物很容易得電子被還原，C正確；D項，液氨類似于水，能發生自耦電離，電離出的銨根離子與e－(NH3)y反應生成氫氣和氨氣，D正確。]
7．過碳酸鈉2Na2CO3·3H2O2，外觀為白色結晶，主要用作漂白劑和氧化劑，以及作去污劑、清洗劑、殺菌劑。生產過程的主反應方程式：2Na2CO3＋3H2O2===2Na2CO3·3H2O2，下列說法不正確的是(　　)
A．過碳酸鈉具有強氧化性
B．生產過程中采用較低溫度，目的是防止產品及反應物的分解
C．在生產過程中酸、鐵鹽、銅鹽等都可能導致產率下降
D．將過碳酸鈉溶液和亞硫酸氫鈉溶液混合，發生的反應為2Na2CO3·3H2O2＋3NaHSO3===2Na2CO3＋3NaHSO4＋3H2O
D　[A項，過碳酸鈉相當于帶結晶雙氧水的碳酸鈉，具有碳酸鈉和雙氧水的性質，故過碳酸鈉具有強氧化性，故A正確；B項，溫度過高會導致過碳酸鈉、過氧化氫的分解，因此生產過程中采用較低溫度，目的是防止產品及反應物的分解，故B正確；C項，碳酸鈉能與酸反應，鐵鹽、銅鹽能作為雙氧水分解的催化劑，故在生產過程中酸、鐵鹽、銅鹽等都可能導致產率下降，故C正確；D項，產物中Na2CO3 的CO與NaHSO4 中的H＋不共存，可以發生反應生成水和二氧化碳，故該方程式不正確，故D錯誤。]
8．在一定條件下，將鈉與氧氣反應的生成物1.5 g溶于水，所得溶液恰好能被80 mL濃度為0.50 mol/L的HCl溶液中和，則該生成物的成分是(　　)
A．Na2O B．Na2O2
C．Na2O和Na2O2 D．Na2O2和NaO2
C　[由于中和后的產物是NaCl，可知n(Na)＝n(HCl)＝0.50 mol/L×0.08 L＝0.04 mol，若生成物只有Na2O2，則m(Na2O2)＝×78 g/mol＝1.56 g，若生成物只有Na2O，則m(Na2O)＝×62 g/mol＝1.24 g，1.5 g介于1.24 g與1.56 g之間，可得出原生成物是Na2O與Na2O2的混合物。]
9．某些氧化物在一定條件下能與Na2O2反應，且反應極有規律，如Na2O2＋SO2===Na2SO4、2Na2O2＋2SO3(g)===2Na2SO4＋O2，據此判斷下列反應方程式錯誤的是(　　)
A．2Na2O2＋2N2O3===4NaNO2＋O2
B．Na2O2＋2NO2===2NaNO3
C．2Na2O2＋2N2O5===4NaNO3＋O2
D．2Na2O2＋2Mn2O7===4NaMnO4＋O2
A　[根據題給信息可知：Na2O2可與某些元素的最高價氧化物反應，生成對應的鹽(或堿)和O2，Na2O2具有強氧化性，與所含元素不是最高價態的氧化物反應時，生成其最高價的鹽，而不生成O2。A項，N2O3中的氮也不是最高價，所以不產生氧氣，不符合上述規律，故A錯誤；B項，NO2中N元素的化合價為＋4價，不是最高價態，與Na2O2反應時不生成O2，反應的化學方程式為Na2O2＋2NO2===2NaNO3，故B正確；C項，N2O5中N元素的化合價為＋5價，是最高價態，與Na2O2反應時生成O2，反應的化學方程式為2Na2O2＋2N2O5===4NaNO3＋O2，故C正確；D項，Mn2O7中Mn元素的化合價為＋7價，處于最高價態，與Na2O2反應時生成O2，反應的化學方程式為2Na2O2＋2Mn2O7===4NaMnO4＋O2，故D正確。]
10．(2022·山東青島模擬)某化學小組用如圖裝置，模擬呼吸面具中的有關反應測定樣品中Na2O2的純度。已知實驗中Na2O2樣品的質量為8.0 g，實驗結束后共收集到標準狀況下1.12 L氣體，下列說法中錯誤的是(　　)
A．裝置Ⅰ中a的作用是保持上下壓強一致，使液體順利滴下
B．裝置Ⅲ中可觀察到淡黃色固體顏色逐漸變淺，最后變為白色固體
C．裝置Ⅱ的作用是除去揮發出來的HCl
D．樣品中Na2O2的純度為48.75%
D　[A.裝置Ⅰ中a為恒壓滴液漏斗，通過玻璃管平衡氣壓，使稀鹽酸順利滴下，A正確；B.裝置Ⅲ中發生反應2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2、2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，淡黃色的Na2O2逐漸變為白色的Na2CO3和NaOH，B正確；C.根據題意分析，飽和碳酸氫鈉可除去揮發出來的氯化氫氣體，C正確；D.實驗結束后共收集到標準狀況下1.12 L氣體，氣體的物質的量為0.05 mol，若氣體全部為氧氣，則消耗的過氧化鈉的物質的量為0.1 mol，即過氧化鈉的質量為0.1 mol×78 g/mol＝7.8 g，則樣品中Na2O2的純度為×100%＝97.5%，若氣體中含有CO2，則無法計算，D錯誤。]
11．某興趣小組以過氧化鈉為對象進行探究：“干燥的CO2不能與Na2O2反應”和“CO2在有水存在時才能與Na2O2反應”，設計如圖實驗裝置。
下列敘述中不正確的是(　　)
A．裝入藥品后，滴加稀硫酸，打開K1，關閉K2，一段時間后，加熱銅絲
B．X中應加入試劑為濃硫酸
C．若打開K2，關閉K1，玻璃管中的銅絲由紅變黑的現象時，則證明“有水時CO2與Na2O2反應”產生了O2
D．若關閉K2，打開K1，實驗觀察到銅絲未變化，則得出結論“干燥的CO2不能與Na2O2反應”
C　[A.裝入藥品后，滴加稀硫酸，稀硫酸與碳酸鈉反應產生CO2，打開K1，關閉K2，濃硫酸將CO2氣體干燥，先用CO2排凈裝置內的O2，一段時間后，再加熱銅絲，A正確；B.濃硫酸具有吸水性，能夠干燥除去CO2氣體中的水蒸氣，防止其與銅反應干擾實驗的驗證，B正確；C.若打開K2，關閉K1，玻璃管中的銅絲由紅變黑，則證明有O2生成。由于Na2O2與H2O反應也產生O2，因此不能證明“有水時CO2與Na2O2反應”產生了O2，C錯誤；D.實驗觀察到銅絲未變化，則可得出結論“干燥的CO2不能與Na2O2反應”，在沒H2O的情況下，沒有生成O2，D正確。]
12．在一密閉容器中有CO、H2、O2共16.5 g和足量的Na2O2，用電火花引燃，使其完全反應，Na2O2增重7.5 g，則原混合氣體中O2的質量分數是(　　)
A．54.5% B．40% C．36% D．33.3%
A　[CO、H2、O2完全反應后生成的二氧化碳、水與過氧化鈉反應生成碳酸鈉、氫氧化鈉，所以過氧化鈉固體增重的質量等于CO、H2的質量，所以原混合氣體中CO、H2的質量一共是7.5 g，則O2的質量是16.5 g－7.5 g＝9.0 g，所以原混合氣體中O2的質量分數是×100%≈54.5%。]
13．鈉(Na，sodium)是一種非常活潑的金屬，觀察法和實驗法是研究物質性質的基本方法。
(1)某課外小組同學用鑷子從煤油中取出一小塊金屬鈉，用濾紙吸干表面的煤油，用小刀切下一小塊金屬鈉觀察。在這一實驗過程中不能得出鈉的物理性質是 (填字母)。
A．鈉在常溫下是固體
B．鈉的熔點很低
C．鈉具有銀白色的金屬光澤
D．金屬鈉很軟
(2)該小組同學將金屬鈉投入到CuSO4溶液中，得到藍色絮狀沉淀，寫出反應的化學方程式：
。
某同學在實驗中觀察到有少量黑色固體生成，請解釋其原因
。
(3)實驗小組研究Na與CO2的反應，裝置、步驟和現象如下：
實驗步驟和現象：
ⅰ.通入CO2至澄清石灰水渾濁后，點燃酒精燈。
ⅱ.一段時間后，硬質玻璃管中有白色物質產生，管壁上有黑色物質出現。檢驗CO的試劑未見明顯變化。
ⅲ.將硬質玻璃管中的固體溶于水，未見氣泡產生；過濾，向濾液中加入過量BaCl2溶液，產生白色沉淀；再次過濾，濾液呈堿性；取白色沉淀加入鹽酸，產生氣體。
①步驟ⅰ的目的是
；
②從氧化還原反應的角度，分析步驟ⅱ管壁上生成的黑色物質的成分 _
；
③寫出硬質玻璃管內可能發生的反應方程式： _
。
解析：　(1)從題干中“用鑷子取出一小塊金屬鈉”可知鈉在常溫下是固體；“用小刀切開”說明鈉質地很軟；切開后可看到鈉具有銀白色的金屬光澤；沒有加熱將鈉熔化，因此不能得出其熔點很低的性質，答案選B；(2)將金屬鈉投入到CuSO4溶液中，鈉先與水反應生成NaOH和氫氣，NaOH再與CuSO4反應生成Cu(OH)2藍色絮狀沉淀，反應的化學方程式為：CuSO4＋2Na＋2H2O===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑；在實驗中觀察到有少量黑色固體生成，原因是鈉與水反應時放熱，使部分氫氧化銅分解生成氧化銅；(3)①因鈉容易和空氣中的氧氣、水等反應，所以步驟ⅰ中通入CO2至澄清石灰水渾濁后，再點燃酒精燈的目的是排除實驗過程中氧氣、水等的干擾；②根據氧化還原反應的原理，金屬鈉在反應中作還原劑，CO2作氧化劑，其還原產物是黑色固體物質且沒有檢測到CO，可確定黑色物質是碳；③硬質玻璃管中的固體溶于水無氣泡產生，說明鈉全部參加了反應，在濾液中加入過量的BaCl2溶液，產生白色沉淀，加入鹽酸，產生氣體，說明硬質玻璃管中的固體含有Na2CO3，再次過濾后濾液呈堿性，說明硬質玻璃管中的固體含有Na2O，綜上可確定硬質玻璃管中發生的反應為：
4Na＋CO22Na2O＋C、Na2O＋CO2===Na2CO3。
答案：　(1)B　(2)CuSO4＋2Na＋2H2O===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑　鈉與水反應放熱，使部分氫氧化銅分解生成氧化銅　(3)①排除氧氣、水等的干擾　②金屬鈉在反應中作還原劑，CO2作氧化劑，其還原產物是黑色固體物質且沒有檢測到CO，可確定黑色物質是碳　③4Na＋CO22Na2O＋C、Na2O＋CO2===Na2CO3
14．某化學小組在實驗室制取Na2O2。查閱資料可知，溫度在573～673 K之間可生成Na2O2，若溫度提高到733 K以上Na2O2會分解。除Li外其他堿金屬不與N2反應。
(1)甲組同學設計制取Na2O2的裝置如圖所示。
①使用該裝置制取的Na2O2中不可能含有的雜質為 (填字母)。
A．Na3N B．Na2CO3 C．Na2O D．NaOH
②該小組同學為測定制得的Na2O2樣品的純度，設計實驗裝置如下：
燒瓶中發生的主要反應的化學方程式是 _
。
水槽中量筒中收集到的氣體為 。測定裝置的接口從左至右正確的連接順序是 。
(2)乙組同學從反應歷程上分析出上述(1)②的測定反應中存在中間產物，從而會導致測定結果 (填“偏大”或“偏小”)。為證明其分析的正確性，設計實驗方案如下：
實驗方案 產生的現象
Ⅰ.取燒瓶中的反應液，加入少量MnO2粉末 有大量氣泡逸出
Ⅱ.向NaOH稀溶液中加入2～3滴酚酞溶液，然后加入少量的反應液 溶液先變紅后褪色
Ⅲ.向反應液中加入2～3滴酚酞溶液，充分振蕩，然后逐滴加入過量的NaOH稀溶液 開始無明顯現象，加NaOH溶液后先變紅后褪色
實驗方案Ⅰ中發生反應的化學方程式為 。根據上述實驗可知，反應溶液中存在的中間產物與酚酞作用的條件是 。
解析：　(1)①根據提示，Na不會與氮氣反應，但會與氧氣反應生成氧化鈉和過氧化鈉，過氧化鈉與水反應生成NaOH，與二氧化碳反應生成Na2CO3，則不會生成Na3N；②過氧化鈉與硫酸反應，生成硫酸鈉、水和氧氣，方程式為：2Na2O2＋2H2SO4===2Na2SO4＋O2↑＋2H2O；反應產生氧氣，則最后收集氧氣；過氧化鈉中可能存在碳酸鈉，其與硫酸反應會生成二氧化碳，通過氫氧化鈉除去，再用澄清石灰水檢驗是否除盡，連接順序為：aedfgh；
(2)過氧化鈉與硫酸反應生成中間產物過氧化氫，產生的氧氣減少，從而會導致測定結果偏小；過氧化氫在二氧化錳的催化下，生成水和氧氣，反應方程式為：2H2O22H2O＋O2↑；對比試驗Ⅱ、Ⅲ可知，過氧化氫與酚酞作用的條件是堿性條件。
答案：　(1)A　2Na2O2＋2H2SO4===2Na2SO4＋O2↑＋2H2O　O2　 aedfgh
(2)偏小　2H2O22H2O＋O2↑　堿性條件
15．已知Na2O2可用作漂白劑和呼吸面具中的供氧劑。
(1)寫出Na2O2作供氧劑時發生反應的化學方程式： 。
(2)Na2O2有強氧化性，H2具有還原性，有同學猜想Na2O2與H2能反應。為了驗證此猜想，該小組同學進行如下實驗，實驗步驟和現象如下。
步驟1：按圖組裝儀器(圖中夾持儀器省略)，檢查氣密性，裝入藥品；
步驟2：打開K1、K2，產生的氫氣流經裝有Na2O2的硬質玻璃管，一段時間后，沒有任何現象；
步驟3：……，開始加熱，觀察到硬質玻璃管內Na2O2開始熔化，淡黃色的粉末變成了白色固體，干燥管內硫酸銅未變藍色；
步驟4：反應后撤去酒精燈，待硬質玻璃管冷卻后關閉K1。
①盛裝稀鹽酸的儀器名稱是 ；B裝置的作用是 _。
②步驟3在點燃C處酒精燈前必須進行的操作是 。
③設置裝置D的目的是 。
④根據實驗現象得到的結論是 (用化學方程式表示)。
⑤該實驗設計中存在明顯不足之處，應該如何改進： _。
解析：　(1)Na2O2能與CO2反應生成氧氣，可作供氧劑，發生反應的化學方程式為2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。(2)①分析裝置圖可知，盛裝稀鹽酸的儀器為長頸漏斗；B裝置的作用是吸收氫氣中的雜質氣體；②氫氣是可燃性氣體，與空氣混合加熱易發生爆炸，故在點燃C處酒精燈前必須檢驗H2純度；③裝置D中裝的是無水硫酸銅，用來檢驗有無水生成；④由實驗現象分析可知過氧化鈉變為白色固體，硫酸銅不變藍色證明無水生成，則氫氣和過氧化鈉反應生成氫氧化鈉，反應的化學方程式為Na2O2＋H22NaOH；⑤為防止氫氣排放到空氣中遇明火發生爆炸，應在裝置D后連接一個氫氣的尾氣處理裝置。
答案：　(1)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　(2)①長頸漏斗　吸收氫氣中的雜質氣體(或除去氫氣中的水蒸氣和氯化氫氣體)　②檢驗氫氣純度　③檢驗是否有水生成　④Na2O2＋H22NaOH　⑤在裝置D后連接一個氫氣的尾氣處理裝置(答案合理即可)

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