高中化学第三章非金属及其化合物重难点七有关Na2O2与CO2、H2O的反应人教版
方向英文-中国古代诗歌散文欣赏
重难点七 有关Na2O2与CO2、H2O的反应
【要点解读】
1、反应原理
2Na
2
O
2
+2CO
2
=2Na
2
CO
3
+O
2
2Na
2O
2
+2H
2
O=4NaOH+O
2
↑
2、重要关系
(1)电子转移关系:
在Na
2
O
2与CO
2
或H
2
O的反应中,Na
2
O
2既作氧化剂又作还原剂,每生成1 mol O
2
都转移2 mol
电子。
(2)物质的量的关系:
无论是CO
2
或H
2
O的单一物质还是二者的混合物,通过足量的Na
2
O
2
时,CO
2
或H
2
O与放出O
2
的物质的量之比均为2∶1。
(3)气体体积关系
无论是CO
2
或H
2
O(g
)的单一物质还是二者的混合物,通过足量的Na
2
O
2
时,气体减小的体积
或原混合气体体积的一半等于生成O
2
的体积。
(4)固体质量关系:
①2Na
2
O
2
+2CO
2
=2Na
2
CO
3
+O
2
Δ
m
(固体)
2×78 g 2 mol 2×106 g
56 g
(2 mol CO的质量)
即:发生反应①时,固体增加的质量等于与CO
2
等物质的量的CO的质量。
②2Na
2
O
2
+2H
2
O=4NaOH+O
2
↑ Δ
m
(固体)
2×78 g 2 mol 4×40 g
4 g
(2 mol H
2
的质量) 即:发生反应②时,固体增加的质量等于与H
2
O等物质的量的H
2
的质
量。
(5)先后顺序关系:
一定量的Na
2
O
2与一定量的CO
2
和H
2
O(g)混合物的反应,可看做Na
2
O
2
先与CO
2
反应,待CO
2
反应完成后,Na
2
O
2
再与H
2
O发生反应。
1
6
【重难点指数】★★★★
【重难点考向一】Na
2
O
2
的性质
【例1】下列对于过氧化钠的叙述中,正确的是( )
A.过氧化钠能与酸反应生成盐和水,所以过氧化钠是碱性氧化物
B.过氧化钠能与水反应,所以过氧化钠可以作很多气体的干燥剂
C.过氧化钠与水反应时,过氧化钠是氧化剂,水是还原剂
D.Na
2
O
2
与CO
2
反应时,1 mol
Na
2
O
2
转移1 mol电子
【答案】 D
【解析】
A项,碱性氧化物是指与酸反应生成盐和水的氧化物,而Na
2
O
2
与酸反应
除生成盐和
水外,还生成O
2
;如2Na
2
O
2
+
4HCl===4NaCl+2H
2
O+O
2
↑,故Na
2
O
2
不是碱性氧化物;B项,
Na
2
O
2
与H2
O反应放出O
2
,引入新的杂质,故Na
2
O
2不可以作气体干燥剂;C项,Na
2
O
2
与H
2
O反应中,电子转移关系如下:
Na
2
O
2
既是氧化
剂,又是还原剂,水既不是氧化剂,也不是还原剂;D项,Na
2
O
2
与CO
2
反应时
电子转移关系如下:
。
【重难点点睛】(1)
Na
2
O
2
与H
2
O或CO
2
反应时,N
a
2
O
2
既是氧化剂又是还原剂。
①每1 mol
Na
2
O
2
参加反应转移1 mol电子。
②每生成1 mol
O
2
,反应中转移2 mol电子。
(2)Na
2
O
2<
br>与水反应的中间产物(H
2
O
2
)具有强氧化性、能够漂白某些有色物
质。如向紫色石蕊溶
液中加入
过量Na
2
O
2
粉末,振荡
,溶液先变蓝色后褪色,若为酚酞溶液,则先变红色后褪色。
【重难点考向二】Na
2
O
2
与水反应的实验探究
【例2
】如图所示装置,试管中盛有水,气球a盛有干燥的固体过氧化钠颗粒,U形管中注有浅
红色的水,已知
,过氧化钠与水反应是放热的.将气球用橡皮筋紧缚在试管口,实验时将
气球中的固体颗粒抖落到试管b
的水中,将发生的现象是( )
2 6
A.U形管内红色褪去 B.试管内溶液变红
C.气球a被吹大
D.U形管水位d<c
【答案】BC
【名师点睛】过氧化钠与水反应生成氢氧
化钠和氧气,氢氧化钠溶液显碱性,该反应为放热反
应,据此解
答。
【重难点考向三】Na
2
O
2
的强氧化性
【例3】在含有
Fe、Fe、Al、NH
4
的稀溶液中加入足量的Na
2
O
2
固体,充分反应后,再加入过
量的稀盐酸,完全反应后,离子数几乎没有变化的是( )
A.Fe B.Al C.NH
4
D.Fe
【答案】B
【解析】A.因为Na
2
O
2
是强氧化剂,而
且遇水生成NaOH,于是Fe氧化成Fe,并沉淀,再和
盐酸反应生成三价铁离子,所以三价铁离子数
目增大,故A错误;B.Na
2
O
2
是强氧化剂,
而且遇水生成Na
OH,铝离子能和过量的氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸根离子,在盐酸作
用下又会生成铝离子,根据铝
元素守恒,则铝离子量不变,故B正确;C.Na
2
O
2
是强氧化
剂
,而且遇水生成大量的NaOH,铵根和氢氧化钠反应,这样NH
4
转化成NH
3从溶液逸出,
铵根离子减少,故C错误;D.因为Na
2
O
2
是
强氧化剂,而且遇水生成NaOH,于是Fe氧化
成Fe,并沉淀,所以二价铁离子数目减小,故D错误
;故选B。
【名师点睛】溶液中加入足量的Na
2
O
2
固体,充分
反应后,再加入过量的稀盐酸,Fe氧化成Fe,
减少的
是亚铁离子和铵根离子。
【重难点考向四】反应后固体成份的判断
【例4】1 mol过氧化钠与2
mol碳酸氢钠固体混合后,在密闭容器中加热充分反应,排出气体
3 6
2+3+
3+
2+
+
2+3+
3+3++2+
3+2+3++
物质后冷却,残留的固体物质是( )
A.Na
2
CO
3
B.Na
2
O
2
Na
2
CO
3
C.NaOH Na
2
CO
3
D.Na
2
O
2
NaOH
Na
2
CO
3
【答案】 A
【名师点睛】C
O
2
与水一起与Na
2
O
2
作用时,可先考虑CO
2
先发生反应,多余的Na
2
O
2
再与水反应,
再结
合原子守恒进行判断即可。
【趁热打铁】
1.①氧化钠 ②氢氧化钠
③过氧化钠 ④亚硫酸钠,1mol上述固体物质长期放置于空气中,
下列说法正确的是( )
A.质量增加的情况是②>①>③>④
B.质量增加的情况是①>③>④>②
C.上述物质都有发生了氧化还原反应
D.过氧化钠在反应中转移了2 mol电子
【答案】B
【解析】①氧化钠和水反应生成氢氧化钠,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠;
Na
2
O~Na
2
CO
3
;
1molNa
2
O反应最后增加1molCO
2
的质量为 44g,化合价没有变化,不属于氧化还
原反应;
②氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠;NaOH~12Na
2
CO
3
,1molNaOH反应最后增重
53-40=13g,不是氧化还原反应;③过氧化钠和水
反应生成氢氧化钠,与二氧化碳反应生成
碳酸钠;Na
2
O
2
~Na
2
CO
3
,1molNa
2
O
2
反应最后
增加1molCO的质量为28g,1mol过氧化钠在反
应中转移了1 mol电子;④亚硫酸钠和氧
气反应生成硫酸钠;Na
2
SO
3
~Na
2
SO
4
,1molNa
2
SO
3
反应后增重16g,所以增重为①>③>④
>②,综合以上分析,只有B正确,故选B。
2.在一定条件下,钠与O
2
反应可生成1.5 g固体,若将相同质量的钠与80
mL 0.50 molL的
4 6
盐酸反应,钠恰好完全转化生成NaCl,则1.5 g固体的成分是( )
A.Na
2
O
C.Na
2
O和Na
2
O
2
【答案】C
【解析】由题给信息可知最后所得溶液为NaCl溶液,则
n
(
Na)=
n
(Cl)=
n
(HCl)=0.50
molL×0.08 L=0.04
mol,若Na的氧化物为Na
2
O,应为0.02 mol×62 gmol=1.24
g;
若为Na
2
O
2
,应为0.02 mol×78
gmol=1.56 g。现为1.5 g,介于1.24 g与1.56
g之间,
应为二者的混合物。
3.CO和H
2
的混合气体共3
g,与足量的过氧化钠置于密闭容器中,通入足量氧气用电火花点
燃,则固体的质量增加了( )
A.3 g
C.4.4 g
【答案】A
B.3.2 g
D.5.6 g
+-
B.Na
2
O
2
D.Na
2
O
2
和NaO
2
4.27.4g的Na
2
CO
3
与NaHCO
3
的固体混合
物,在空气中加热片刻后固体混合物质量变为24g,将
所得的固体混合物溶于200ml、2mol•
L的稀盐酸恰好完全反应,并完全放出二氧化碳气体,
将所得的溶液蒸干、灼烧称量,其质量为( )
A.11.7g B.23.4 g C.26.5g
D.58.5g
【答案】B
【解析】混合物与盐酸恰好反应得到NaCl溶液,蒸干溶液得到固体为NaCl,根据氯离子守恒 <
br>n(NaCl)=n(HCl)=0.2L×2molL=0.4mol,故将所得的溶液蒸干、灼烧称量
,其质量为:
m(NaCl)=0.4mol×58.5gmol=23.4g,故选B。
5.A、B、C、D、F五种物质的焰色反应均为黄色,A、B、C、D与盐酸反应均生成E,此外B还
生成一种可燃气体。而C、D还生成一种无色无味气体H,该气体能使澄清石灰水变浑浊。
D和A可反应
生成C,F和H也可反应生成C和另一种无色无味气体。请回答下列问题:
(1)写出A、B、C、D、E、F的化学式
5 6
-1
A________;B________;C________;D________;E________
;F________。
(2)写出F和H反应的化学方程式
__________________________________。
(3)写出下列反应的离子方程式:
①D+盐酸
________________________________________________;
②B+水 ______________________________________
_______________;
③D+A ____________________
__________________________________。
【答案】(1)NaOH Na Na
2
CO
3
NaHCO
3
NaCl Na
2
O
2
(2)2
Na
2
O
2
+2CO
2
=2Na
2
CO<
br>3
+O
2
(3)HCO
3
+H=H
2
O+CO
2
↑
2Na+2H
2
O=2Na+2OH+H
2
↑
HCO
3
+OH=H
2
O+CO
3
【解
析】由焰色反应为黄色,且A、B、C、D均与盐酸反应生成E,知E为NaCl,B还生成可燃
性气体
知B为Na,C、D还生成气体H使澄清石灰水变浑浊,知C、D为Na
2
CO
3或NaHCO
3
,F
和H(CO
2
)反应生成C和另一种气体,
则F为Na
2
O
2
、C为Na
2
CO
3
,
因而D为NaHCO
3
,D和A
反应可生成Na
2
CO
3<
br>,则A为NaOH。
--2-
+-
-+
6 6