高考化学一轮复习第二辑考点20氧化钠与过氧化钠含解析

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高考化学一轮复习第二辑考点20氧化钠与过氧化钠含解析

考点20 氧化钠与过氧化钠 聚焦与凝萃 ‎1.掌握氧化钠和过氧化钠的物理性质;‎ ‎2.掌握氧化钠和过氧化钠的化学性质。‎ 解读与打通 常规考点 氧化钠和过氧化钠 ‎(1)氧化钠:白色固体 化学性质:‎ ‎①与水反应的化学方程式:Na2O+H2O=2NaOH ‎②与CO2反应的化学方程式:Na2O+CO2=Na2CO3‎ ‎③与盐酸反应的化学方程式:Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 据反应③,我们把Na2O称为碱性氧化物。‎ 主要用途:用于制取少量Na2O2 2+ O22Na2O2 ,说明Na2O2 比Na2O稳定 ‎(2)过氧化钠:淡黄色固体 ‎【实验3-5】 分别向盛Na2O和Na2O2的试管里加水并用带火星的木条检验02,向反应后溶液中滴入酚酞。‎ 实验现象:试管1,加水无明显现象,滴酚酞后变红;试管2,加入水,剧烈反应,有气泡放出,溶液变红后褪色,木条复燃。试管外壁温度升高。‎ 解释:由滴入酚酞变红说明有氢氧化钠生成。根据质量守恒,还可推知气体产物只可能是氢气和氧气。木条复燃说明气体气体为氧气。推得发生如下反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。褪色说明Na2O2氧化性强,具有漂白性。‎ 化学性质:‎ ‎①与水反应的化学方程式:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑‎ ‎②与CO2反应的化学方程式:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2‎ ‎③与盐酸反应的化学方程式:2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑‎ 据反应③,我们不能把Na2O2称为碱性氧化物。‎ 主要用途:强氧化剂、漂白剂、供氧剂 隐性考点 过氧化钠的特性及计算规律 一、Na2O2的强氧化性 ‎1.Na2O2与SO2反应:Na2O2+SO2=Na2SO4。‎ ‎2.Na2O2投入FeCl2溶液中,可将Fe2+氧化成Fe3+,同时生成Fe(OH)3沉淀。‎ ‎3.Na2O2投入氢硫酸中,可将H2S氧化成单质硫,溶液变浑浊。‎ ‎4.Na2O2投入Na2SO3溶液,可将SO氧化成SO。‎ ‎5.Na2O2具有漂白性,投入品红溶液中,可使品红溶液褪色。‎ 二、有关Na2O2与CO2、H2O的反应 ‎2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2‎ ‎2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑‎ ‎1.物质的量的关系 无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物,通过足量的Na2O2时,CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为2∶1。‎ ‎2.气体体积关系 若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量Na2O2,气体体积的减少量或原混合气体体积的即为生成氧气的量。‎ ‎3.固体质量关系 相当于固体Na2O2只吸收了CO2中的“CO”,H2O中的“H2”;可以看做发生相应的反应:Na2O2+CO = Na2CO3,Na2O2+H2 = 2NaOH(实际上两反应都不能发生)。‎ ‎4.电子转移关系 当Na2O2与CO2、H2O反应时,每产生1 mol O2转移2 mol e-。‎ 如:‎ ‎5.先后顺序关系 一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合物的反应,可看做Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完全后,Na2O2再与H2O(g)发生反应。‎ 融合与应用 例1.‎ 200℃‎时,‎11.6 g由CO2和H2O组成的混合气体与足量Na2O2充分反应后,固体质量增加‎3.6 g,则原混合气体的平均摩尔质量为(g·mol-1) ‎ ‎(  )‎ A.5.8 B.11.6 C.23.2 D.46.4‎ 解析:本题属于有关混合物的计算题;设气体混合物中CO2的物质的量为x,H2O的物质的量为y。‎ ‎2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2  Δm ‎ 2      56‎ ‎ x     28x ‎2H2O+2Na2O2===4NaOH+O2   Δm ‎ 2 4‎ ‎ y 2y 则:,解得:x=0.1,y=0.4。‎ ==‎23.2 g·mol-1。‎ 答案:C 例2.在溶液中加入足量Na2O2后仍能大量共存的离子组是 (  )‎ A.NH、Ba2+、Cl-、NO B.K+、AlO、Cl-、SO C.Ca2+、Mg2+、NO、HCO D.Na+、Cl-、CO、SO 答案:B 扫描与矫正 ‎【正误判断】(正确的打“√”,错误的打“×”)(每个判断2分,共40分)‎ ‎( )1.二氧化碳通过Na2O2粉末反应后固体物质增重(2014·新课标全国卷Ⅱ,9B)‎ ‎( )2.Na2O和Na2O2都是碱性氧化物 ‎( )3.Na2O2晶体中阳离子与阴离子个数比为1∶1‎ ‎( )4.当Na2O2与CO2和H2O反应时,Na2O2只做氧化剂 ‎( )5.Na2O2与Na2O中均只存在离子键 ‎( )6.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑H2O既不是氧化剂也不是还原剂 ‎( )7.Na2O、Na2O2均为碱性氧化物 ‎( )8.Na2O2的电子式为 (2013·课标全国卷,‎7A)‎ ‎( )9.Na2O2与H2O反应制备O2 Na2O2+H2O===2Na++2OH-+O2↑ (2010·天津理综,5B)‎ ‎( )10.钠与水反应 Na+H2O===Na++OH-+H2↑(2008·广东理科基础,‎30A)‎ ‎( )11.用惰性电极电解熔融NaCl的离子方程式为2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-‎ ‎( )12.1 mol Na与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,钠失去NA个电子 ‎( )13.Na2O、Na2O2组成元素相同,与CO2反应产物也相同 (2010·山东理综,13B)‎ ‎( )14. Na2O2的漂白原理与SO2的漂白原理相同 ‎( )15.‎7.8 g Na2O2与CO2完全反应,转移电子数为0.2NA ‎( )16.制氧气时,用Na2O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置(2014·天津卷,2A)‎ ‎( )17.二氧化碳通过Na2O2粉末反应后固体物质增重(2014·新课标全国卷Ⅱ,9B)‎ ‎( )18.1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA (2014·全国卷,7C)‎ ‎( )19.Na2O2投入到酚酞试液中,溶液变红 ‎( )20.Na2O2能与水反应,所以Na2O2可以作气体的干燥剂 实训与超越 ‎【7+1模式】‎ 一、单选(7×6分=42分)‎ ‎1.阿伏加德罗常数为NA,下列说法正确的是 (  )‎ A.1 mol钠与氧气反应生成Na2O或Na2O2时,失电子数目均为NA B.1 mol Na2O2与足量CO2反应时,转移2NA个电子 C.1 mol/L的NaOH溶液中含Na+数目为NA ‎ D.1 mol Na2O2中含有的阴离子数目为2NA ‎2.为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境,一般在飞船内安装盛有Na2O2或K2O2颗粒的装置,它的用途是产生氧气。下列关于Na2O2的叙述正确的是 (  )‎ A.Na2O2中阴、阳离子的个数比为1∶1‎ B.Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时,需要水和CO2的质量相等 C.Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时,转移电子的物质的量相等 D.Na2O2的漂白原理与SO2的漂白原理相同 ‎3.将0.01 mol下列物质分别加入100 mL蒸馏水中,恢复至室温,所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是(溶液体积变化忽略不计) (  )‎ ‎①Na2O2 ②Na2O ③Na2CO3 ④NaCl A.①>②>③>④  B.①>②>④>③ C.①=②>③>④ D.①=②>③=④‎ ‎4.某溶液中含有HCO、SO、CO、CH3COO-4种阴离子。向其中加入足量的Na2O2固体后,溶液中离子浓度基本保持不变的是(假设溶液体积无变化) (  )‎ A.CH3COO- B.SO C.CO D.HCO ‎5.往甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1 mol的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠,然后各加入100 mL水,搅拌,使固体完全溶解,则甲、乙、丙、丁溶液中溶质的质量分数大小顺序是 (  )‎ A.甲<乙<丙<丁 B.丁<甲<乙=丙 C.甲=丁<乙=丙 D.丁<甲<乙<丙 ‎6.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,反应中有关物质的物理量正确的是(NA表示阿伏加德罗常数) (  )‎ 选项 二氧化碳 碳酸钠 转移的电子 A ‎1 mol ‎2NA B ‎22.4 L ‎1 mol C ‎106 g ‎1 mol D ‎106 g ‎2NA ‎7.取a g某物质在O2中完全燃烧,将生成物与足量Na2O2固体完全反应,反应后,固体质量恰好也增加了a g,下列物质不能满足上述结果的是 (  )‎ A.H2 B.CO C.C6H12O6 D.C12H22O11‎ 二、填空(18分)‎ ‎8.教材中给出了Na2O2与H2O反应的化学方程式2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。为了探究Na2O2与H2O反应的机理,某学习探究小组在教师指导下设计了如图所示装置进行实验。‎ 实验步骤如下:‎ ‎①按图示组装仪器,并检查气密性为良好后装入药品;‎ ‎②保持K1打开、K2关闭,将注射器中的水推入试管,此时A中无气体产生;‎ ‎③挤压装有酚酞的胶头滴管,使酚酞滴入试管中,A中溶液显红色;‎ ‎④挤压装有稀盐酸的胶头滴管,使稀盐酸滴入试管中,红色消失后再滴加2滴;‎ ‎⑤用双连打气球向A中鼓气,使A中溶液通过喷头进入B中支管,发现淀粉KI溶液变蓝,KMnO4溶液褪色;‎ ‎⑥迅速打开止水夹K2,关闭K1,继续向A中鼓气,待A中溶液进入C中约三分之一时停止鼓气。然后用热水浴加热C片刻,C中有气泡冒出,经检验为氧气。‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)用离子方程式表示淀粉KI溶液变蓝的原因__________________________________;‎ ‎(2)用离子方程式表示KMnO4溶液褪色的原因_______________________________;‎ ‎(3)A中用冰盐冷浴和C中用热水浴的作用分别是_______________________________________;‎ ‎(4)Na2O2与H2O反应的机理是(用化学方程式表示)_________________________。‎ 考点二十 氧化钠与过氧化钠参考答案与解析 扫描与历练 ‎【正误判断】‎ 题号 正误 解析 ‎1‎ ‎√‎ 二氧化碳通过Na2O2粉末反应后生成碳酸钠,导致固体物质增重。‎ ‎2‎ ‎×‎ Na2O是碱性氧化物, Na2O2不是碱性氧化物。‎ ‎3‎ ‎×‎ Na2O2晶体中钠离子与过氧根离子个数比为2∶1‎ ‎4‎ ‎×‎ 当Na2O2与CO2和H2O反应时,Na2O2既做氧化剂有做还原剂。‎ ‎5‎ ‎×‎ Na2O2除离子键还含有共价键。‎ ‎6‎ ‎√‎ 略 ‎7‎ ‎×‎ Na2O是碱性氧化物,Na2O2不是。‎ ‎8‎ ‎×‎ 略 ‎9‎ ‎×‎ 未配平 ‎10‎ ‎×‎ 未配平 ‎11‎ ‎×‎ 电解熔融NaCl时没有水,水不参加反应。‎ ‎12‎ ‎√‎ 略 ‎13‎ ‎×‎ Na2O、Na2O2组成元素相同,与CO2反应产物不同。‎ ‎14‎ ‎×‎ Na2O2的漂白是氧化性永久漂白,SO2的漂白是化合性漂白,是暂时的。‎ ‎15‎ ‎×‎ 转移电子数为0.1NA。‎ ‎16.‎ ‎√‎ 用Na2O2和水反应制取氧气,与用在MnO2催化下分解H2O2制取氧气的发生装置相同,正确;‎ ‎17‎ ‎√‎ Na2O2粉末能夺取二氧化碳中相当于CO的成分形成Na2CO3,固体质量增加,正确;‎ ‎18‎ ‎×‎ Na2O2由Na+和O(过氧根离子)构成,1 mol Na2O2中的离子总数为3NA,C项错误;‎ ‎19‎ ‎×‎ Na2O2投入到酚酞试液中,与水反应生成碱使溶液先变红,但Na2O2的强氧化性使红色褪去,错误 ‎20‎ ‎×‎ Na2O2在与水反应的同时有氧气生成,所以不能做干燥剂 实训与超越 ‎【7+1模式】‎ 题号 答案 解 析 ‎1‎ A B项转移电子应为NA个;C项没告诉溶液体积;D项含Na+ 2NA个,O NA个。‎ ‎2‎ C Na2O2的电子式为Na+]2-Na+,故阴、阳离子的个数比为1∶2,A错误;生成相同量的O2时消耗的水和二氧化碳的物质的量相同,但质量不同,B项错;由得失电子守恒知两者转移电子的物质的量相同,C项正确;Na2O2因具有强氧化性而有漂白性,SO2易与有色物质化合生成无色不稳定的物质,故原理不同,D项错误。‎ ‎3‎ C 根据化学反应方程式或者原子守恒可知,0.01 mol的Na2O2和Na2O分别与H2O反应都生成0.02 mol NaOH,因此①、②中阴离子浓度相等,又由于Na2CO3溶液中CO发生水解:CO+H2OHCO+OH-,故阴离子的物质的量增大,大于0.01 mol,而④中Cl-的物质的量不变,为0.01 mol,因此四种溶液中阴离子浓度的大小顺序是:①=②>③>④。‎ ‎4‎ A Na2O2与水反应生成NaOH,HCO+OH-===CO+H2O,HCO浓度减小,CO浓度增大;SO具有还原性,被Na2O2氧化,浓度减小;CH3COO-浓度几乎不变。‎ ‎5‎ B ‎(1)甲、丁相比:‎ 甲:Na→NaOH  消耗H2O,溶剂减少 丁:NaOH无反应  溶剂不变 故NaOH的质量分数:甲>丁。‎ ‎(2)乙、丙相比:‎ 生成NaOH相等消耗H2O相等溶剂相等 故乙、丙溶液完全等同。‎ ‎(3)乙、丙与甲相比 甲:Na  乙:Na2O  丙:Na2O2‎ 当它们物质的量相等时,Na(甲)所得NaOH是乙、丙(Na2O、Na2O2)所得NaOH物质的量的,它们所消耗的水相等,故溶剂相等,因此甲的质量分数比乙、丙小。‎ ‎6‎ C ‎  Δm 转移电子 ‎    2 mol 2 mol 56 g  2 mol ‎    1 mol 1 mol 28 g  1 mol 由上述关系,不难得出C项正确。B项中未指明标准状况,错误。‎ ‎7‎ D ‎2CO+O22CO2① ‎ ‎2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2②‎ ‎①+②得:Na2O2+CO===Na2CO3(虚拟的反应)‎ 即:CO可被Na2O2完全吸收 ‎2H2+O22H2O③‎ ‎2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑④‎ ‎③+④得:Na2O2+H2===2NaOH(虚拟的反应)‎ 即:H2可被Na2O2完全吸收 C项可变形为(CO)6(H2)6;D项可变形为C·(CO)11(H2)11,因而反应后质量增加大于a g。‎ ‎8‎ ‎(1)2I-+2H++H2O2=I2+2H2O ‎(2)2MnO+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O ‎(3)防止生成的H2O2分解;使H2O2分解 ‎(4)Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2,2H2O22H2O+O2↑‎ 由③知Na2O2和H2O反应的产物之一是NaOH;水溶液加热放出氧气,说明该溶液中含有H2O2,故由⑥可知Na2O2和H2O反应的产物之二是H2O2,综上分析可得出Na2O2和H2O反应的机理是:Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2、2H2O22H2O+O2↑。H2O2中氧元素的化合价为-1价,处于氧元素的中间价态,因此,H2O2既具有氧化性又有还原性。在酸性溶液中H2O2将I-氧化成I2,自身被还原成H2O。在酸性溶液中H2O2将MnO还原成Mn2+,自身被氧化成O2。‎
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