高考化学 难点剖析 专题10 过氧化钠性质的考查讲解

高考化学 难点剖析 专题10 过氧化钠性质的考查讲解

‎【2019最新】精选高考化学 难点剖析 专题10 过氧化钠性质的考查讲解 过氧化钠是一种特殊氧化物，属于过氧化物，具有强氧化性、漂白性，常用来作供氧剂、漂白剂、强氧化剂，是高考中一个重要考点。‎ 一、考查Na2O2的制备 ‎1．下列各组中的两物质相互反应时，若改变反应条件（温度、反应物用量比），生成物并不改变的有（ ）组 ‎①NaHCO3溶液和NaOH溶液 ②Na和O2 ③NaOH和CO2 ‎ ‎④Na2O2和CO2 ⑤NaAlO2和HCl ⑥Na2CO3溶液和盐酸 A． 1组 B． 2组 C． 3组 D． 4组 ‎【答案】B ‎【解析】①NaHCO3溶液和NaOH溶液反应只能生成碳酸钠和水，①正确；②Na和O2常温下反应生成氧化钠，点燃则生成过氧化钠，②错误；③足量NaOH溶液和CO2反应生成碳酸钠和水，二氧化碳如果过量，则生成碳酸氢钠，③错误；④Na2O2和CO2反应只能生成碳酸钠和氧气，④正确；⑤NaAlO2和HCl反应时如果盐酸过量则生成氯化钠、氯化铝和水，如果偏铝酸钠过量则生成氢氧化铝和氯化钠，⑤错误；⑥Na2CO3溶液和盐酸是分步进行的，如果盐酸不足，则生成碳酸氢钠和氯化钠，如果盐酸过量则生成氯化钠、水和二氧化碳，⑥错误。‎ 二、考查Na2O2的结构 ‎2．下列有关Na2O2说法正确的是(　　)‎ 12 / 12‎ A． Na2O2与CO2反应，产生标准状况下2.24LO2,转移0.2×6.02×1023个电子 B． Na2O2中只含有离子键 C． Na2O2中阴阳离子的个数比为1:1‎ D． Na2O2由钠在常温下与氧气反应得到 ‎【答案】A ‎【解析】A．过氧化钠中的氧元素都是-1价，生成氧气，元素化合价由-1价升高到0价，升高1价，则产生标准状况下2.24 L O2，即0.1mol氧气，转移0.2×6.02×1023个电子，A正确。B．过氧化钠含有离子键和共价键，B错误；C．过氧化钠电子式为，Na2O2中阴阳离子的个数比为1：2，C错误；D．与氧气在加热条件下生成过氧化钠，常温下生成氧化钠，D错误。‎ 三、Na2O2在阿伏加德罗常数中的考查 ‎3．（2018届辽宁省重点高中协作校高三第三次模拟考试）设NA为阿伏加德罗常数的数值。下列说法不正确的是 A． 23gCH3CH2OH与30gCH3COOH反应，生成CH3COOCH2CH3的分子数为0.5NA B． 15.6g由Na2S和Na2O2组成的混合物中，含有的阴离子数目为0.2NA C． 32.5g锌与一定量浓硫酸恰好完全反应，生成气体的分子数为0.5NA D． 过量MnO2与浓盐酸反应产生1molCl2，转移的电子数目为2NA ‎【答案】A 12 / 12‎ ‎【解析】A项，n（CH3CH2OH）==0.5mol，n（CH3COOH）==0.5mol，CH3CH2OH与CH3COOH反应的化学方程式为CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O，由于该反应为可逆反应，生成的CH3COOCH2CH3物质的量小于0.5mol，A项错误；B项，Na2S和Na2O2的摩尔质量都是78g/mol，15.6gNa2S和Na2O2以任意比混合，n总==0.2mol，Na2S和Na2O2中阴、阳离子个数比都为1:2，含有阴离子物质的量为0.2mol，B项正确；C项，n（Zn）==0.5mol，Zn与浓H2SO4的反应为：Zn+2H2SO4（浓）=ZnSO4+SO2↑+2H2O，随着反应的进行H2SO4变稀，Zn与稀H2SO4的反应为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，Zn无论与浓硫酸反应还是与稀硫酸反应，生成气体分子物质的量等于Zn的物质的量，生成气体分子物质的量为0.5mol，C项正确；D项，MnO2与浓盐酸共热制Cl2的反应中，Cl元素的化合价由-1价升至0价，生成1molCl2转移电子物质的量为2mol，D项正确。‎ 四、Na2O2与CO2、H2O反应的考查 ‎4．（2018年××市××区高三第二次模拟考试）Na2O2是常用的供氧剂，下列说法不正确的是 A． Na2O2可由Na在空气中燃烧而生成 B． Na2O2中，阴阳离子的个数比为1:2‎ C． Na2O2与水反应有1mol O2 生成时，转移1 mol 电子 D． Na2O2与CO2反应生成O2 ：2Na2O2 + 2CO2===2Na2CO3 +O2‎ ‎【答案】C ‎【解析】A. Na在空气中燃烧而生成Na2O2，故A正确；B．Na2O2晶体中阳离子为Na+、阴离子为O22-，所以Na2O2晶体中阴阳离子个数之比为1：2，故B正确；C. 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 ↑，Na2O2与水反应有1mol O2 生成时，转移2 mol 电子，故C错误；D. Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和O2，反应的方程式为2Na2O2 + 2CO2===2Na2CO3 +O2，故D正确。‎ 五、Na2O2漂白性的考查 ‎5．如表所示，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是 ‎ 12 / 12‎ ‎(　　) ‎ 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断 A 碳酸钠溶液可用于治疗胃病 Na2CO3可与盐酸反应 Ⅰ对，Ⅱ对，有 B 向滴有酚酞的水溶液中加入Na2O2变红色 Na2O2与水反应生成氢氧化钠 Ⅰ对，Ⅱ错，无 C 金属钠具有强还原性 高压钠灯发出透雾性强的黄光 Ⅰ对，Ⅱ对，有 D 过氧化钠可为航天员供氧 Na2O2能与CO2和H2O反应生成O2‎ Ⅰ对，Ⅱ对，有 ‎【答案】D ‎【解析A．碳酸钠能够与盐酸反应，但是碳酸钠碱性较强，具有腐蚀性，不能用于治疗胃酸过多，陈述Ⅰ错误，A错误；B．过氧化钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠为强碱，水溶液显碱性，能够使酚酞变红，但过氧化钠还具有强氧化性，因此最终颜色会褪去，B错误；C．钠的焰色为黄色，透雾性强，高压钠灯发出透雾能力强的黄光，Ⅰ对，Ⅱ对，二者无因果关系，C错误；D．过氧化钠能与水、二氧化碳反应生成氧气，所以可为航天员供氧，陈述Ⅰ、Ⅱ正确，且有因果关系，D正确。‎ 六、Na2O2性质的探究 ‎6．Na2O2具有强氧化性，可以用来漂白纺织类物品、麦杆、纤维等。‎ ‎（1）如下图所示实验，反应的化学方程式为_______________。实验结束后，向试管所得溶液中滴加酚酞溶液，现象是___________________________。‎ ‎（2）若用嘴通过导管向附着少量Na2O2粉末的棉花吹气，棉花燃烧。原因是Na2O2与H2O和CO2反应，其中与CO2反应的化学方程式为______________________。若标准状况下反应生成了5.6LO2，则转移电子的物质的量为______mol。‎ 12 / 12‎ 过氧化钙（CaO2）是一种白色、无毒、难溶于水的固体，能杀菌消毒，广泛用于果蔬保鲜、空气净化、污水处理等方面。工业生产过程如下：‎ ‎①在NH4Cl溶液中加入Ca（OH）2；‎ ‎②在第①步的生成的产物中加入30%H2O2，反应生成CaO2•8H2O沉淀；‎ ‎③经过陈化、过滤，水洗得到CaO2•8H2O，再脱水干燥得到CaO2。‎ 完成下列填空：‎ ‎（3）第①步反应的化学方程式为_____________________。‎ ‎（4）生产中可循环使用的物质是_____________________。‎ ‎（5）检验CaO2•8H2O是否洗净的方法是___________。‎ ‎（6）已知CaO2在350℃迅速分解生成CaO和O2。如图是实验室测定产品中CaO2含量的装置（夹持装置省略）。‎ 若所取产品质量是m g，测得气体体积为V mL（标况），产品中CaO2的质量分数为________（用字母表示）。过氧化钙的含量也可用重量法测定，需要测定的物理量有______________________。‎ ‎【答案】 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 先变红后褪色 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 0.5 2NH4Cl+Ca（OH）2=2NH3•H2O+CaCl2 NH4Cl 取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加少量硝酸酸化的硝酸银溶液，观察是否产生白色沉淀，如果产生白色沉淀就证明没有洗涤干净，否则洗涤干净 或9V/1400m 样品质量和反应后固体质量（合理即可）‎ ‎【解析】（1）过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，即2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，向试管所得溶液中滴加酚酞溶液，体系呈碱性，溶液变红，产生氧气，具有氧化性，故将溶液漂白，所以现象是先变红后褪色；‎ 12 / 12‎ ‎（2）因为过氧化钠和水以及二氧化碳反应都会生成氧气，氧气具有助燃性，其中过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，即2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，每生成1mol氧气，转移2mol电子，生成氧气的物质的量是5.6L÷22.4L/mol=0.25mol，因此转移0.5mol电子；‎ ‎（3）第①步中氯化铵和氢氧化钙发生复分解反应生成一水合氨和氯化钙，反应方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2=2NH3•H2O+CaCl2；‎ ‎（4）第②步反应中，氯化钙、双氧水、一水合氨和水反应生成CaO2•8H2O和氯化铵，反应方程式为CaCl2+H2O2+2NH3•H2O+6H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl；第①步中氯化铵参加反应、第②步中生成氯化铵，所以可以循环使用的物质是NH4Cl；‎ ‎（5）实验室用硝酸酸化的硝酸银溶液检验氯离子，如果沉淀没有洗涤干净，向洗涤液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液应该有白色沉淀，其检验方法是：取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加少量硝酸酸化的硝酸银溶液，观察是否产生白色沉淀，如果产生白色沉淀就证明没有洗涤干净，否则洗涤干净；‎ ‎（6）设超氧化钙质量为xg，则根据方程式可知 ‎2CaO22CaO+O2↑‎ ‎144g 22.4L xg 0.001L ‎144g：22.4L=xg：0.001L 解得x=9V/1400‎ 其质量分数=9V/1400m×100%=9V/14m%；‎ 如果过氧化钙的含量也可用重量法测定，则需要测定的物理量有样品质量和反应后固体质量。‎ ‎7．Na2O2可用作漂白剂和呼吸面具中的供氧剂 12 / 12‎ ‎(1)某学习小组发现：在盛有Na2O2的试管中加入足量水，固体完全溶解，并立即产生大量气泡，当气泡消失后，向其中滴入1~2滴酚酞溶液，溶液变红；将试管轻轻振荡，红色很快褪去；此时再向试管中加入少量MnO2粉末，又有气泡产生。‎ ‎①写出Na2O2作供氧剂的化学反应方程式____________；‎ ‎②使酚酞溶液变红是因为________，红色褪去的可能原因是___________；‎ ‎③加入MnO2反应的化学方程式为____________；‎ ‎(2)Na2O2有强氧化性，H2具有还原性，有同学猜想Na2O2与H2能反应。为了验证此猜想，该小组同学进行加下实验，实验步骤和现象如下：‎ 步骤1：按上图组装仪器(图中夹持仪器省略)，检查气密性，装入药品。‎ 步骤2：打开K1、K2，产生的氢气流经装有Na2O2的硬质玻璃管，一段时间后没有任何现象。‎ 步骤3： ，开始加热，观察到硬质玻璃管内Na2O2开始熔化，淡黄色的粉末变成了白色固体，干燥管内硫酸铜未变蓝色。‎ 步骤4：反应后撤去酒精灯，待硬质玻璃管冷却后关闭K1。‎ ‎①添加稀盐酸的仪器名称是______，B装置的作用_________。‎ ‎②步骤3在点燃C处酒精灯前必须进行的操作是______________；‎ ‎③装置D的目的是_________；‎ ‎④你得到的结论是________(若能反应请用化学方程式表示)；‎ ‎⑤该实验设计中存在着明显不足之处，应该如何改进：___________。‎ ‎【答案】 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 （或写成2 Na2O2+2H2O=4NaOH +O2↑） 生成了碱（NaOH） 反应生成的H2O2具有漂白作用 长颈漏斗 吸收氢气中的杂质气体或除去氢气中的水蒸气和氯化氢气体 检验氢气纯度 检验是否有水生成 ‎ 12 / 12‎ ‎ Na2O2 + H2 = 2 NaOH 在装置D后连接一个氢气的尾气处理装置 ‎【解析】分析：(1)过氧化钠和水或二氧化碳反应生成氢氧化钠和氧气，反应中可能生成过氧化氢，过氧化氢具有氧化性，因此加入二氧化锰可以放出氧气；‎ ‎(2)分析装置图和实验步骤可知，盐酸与锌反应生成的氢气中会混有氯化氢气体，氢气是可燃性气体，混有空气时点燃易发生爆炸；实验现象分析可知过氧化钠变为白色固体，硫酸铜不变蓝色证明无水生成，证明氢气和过氧化钠反应生成氢氧化钠。‎ 详解：(1)①过氧化钠和水或二氧化碳反应生成氢氧化钠和氧气，反应的方程式为2 Na2O2+2H2O=4NaOH +O2↑或2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2，故答案为：2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 (或写成2 Na2O2+2H2O=4NaOH +O2↑)；‎ ‎②氢氧化钠是碱，碱遇酚酞变红；红色褪去的可能原因是过氧化钠和水反应生成的过氧化氢具有氧化性，能氧化有色物质，故答案为：生成了碱(NaOH)；反应生成的H2O2具有漂白作用；‎ ‎③过氧化氢在二氧化锰做催化剂分解生成水和氧气，反应的化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑，故答案为：2H2O22H2O+O2↑；‎ ‎③D装置中装有无水硫酸铜，用来检验反应中是否有水产生，故答案为：检验反应中是否有水产生；‎ ‎④实验现象分析可知过氧化钠变为白色固体，硫酸铜不变蓝色证明无水生成，证明氢气和过氧化钠反应生成氢氧化钠，反应的化学方程式为，Na2O2+H22NaOH，故答案为：氢气和过氧化钠反应生成氢氧化钠，Na2O2+H22NaOH；‎ 12 / 12‎ ‎⑤氢气属于易燃气体，多余的氢气不能直接排放到空气中，需要在装置D后连接一个氢气的尾气处理装置，故答案为：在装置D后连接一个氢气的尾气处理装置。‎ ‎8．（贵州省2018年普高等学校招生适应性考试）已知：NOx能与Na2O2反应；NO和NO2均能与酸性KMnO4溶液反应生成NO3ˉ和Mn2+。‎ I.用下图所示装置(略去夹持仪器)可制得少量亚硝酸钠(2NO+Na2O2=2NaNO2)。‎ ‎（1）B、D的仪器名称是________，D的作用是________。‎ ‎（2）通NO前，需先通一段时间N2，目的是________，‎ ‎（3）E中主要反应的离子方程式为________，‎ ‎（4）常温下，测得实验前后C的质量差值为0.30g，则制得NaNO2________g。‎ Ⅱ.NO2和Na2O2都有较强氧化性，为探究NO2与Na2O2反应的产物，提出如下假设：‎ 假设i.NO2氧化Na2O2；假设ii.Na2O2氧化NO2。‎ 甲同学设计如图所示实验装置：‎ 请回答下列问题：‎ ‎（5）单向阀在实现气体单向流通的同时，还有一个作用是___________。‎ ‎（6）待试管G中收集满气体，向试管G中加入适量Na2O2粉末，塞紧塞子，轻轻振荡试管内粉末，观察到红棕色气体迅速消失；再将带火星的木条迅速伸进试管内，木条复燃，甲同学据此认为假设i正确。乙同学认为该装置不能达到实验目的，为达到实验目的，应在F、G之间增加一个M装置，M中应盛装__________(可供选择的试剂：碱石灰，浓硫酸饱和氯化钠溶液)；乙同学用改进后的装置，重复了甲同学的实验操作，观察到红棕色气体迅速消失，带火星的木条未复燃。得到结论：假设ⅱ正确。‎ 请做出正确判断，写出NO2和Na2O2反应的化学方程式__________‎ ‎【答案】 (球形) 干燥管 防止水蒸气进入C装置 排出装置中的空气 ‎ 12 / 12‎ ‎ 4H++ 3MnO4 -+5NO=3Mn2++5NO3-+2H2O 0.69g 防止倒吸 浓硫酸 2NO2 + Na2O2=2NaNO3‎ ‎【解析】本实验分两部分，I的实验目的是制取少量亚硝酸钠，根据反应：2NO+Na2O2=2NaNO2，Na2O2可以与水反应，所以该实验的关键是完全干燥。‎ ‎（1）B、D的仪器名称是(球形) 干燥管，B、D的作用都是防止水蒸气进入C装置；‎ ‎（2）通NO前，需先通一段时间N2，就是要将装置中的空气排出去，因为产物NaNO2容易被氧化；故目的是排出装置中的空气；‎ ‎（3）装置E的作用是吸收未反应完的NO，根据题中信息：NO和NO2均能与酸性KMnO4溶液反应生成NO3ˉ和Mn2+，故C中主要反应的离子方程式为：4H++ 3MnO4 -+5NO=3Mn2++5NO3-+2H2O；‎ ‎（4）常温下，测得实验前后C的质量差值为0.30g，根据反应原理：2NO+Na2O2=2NaNO2，装置增重即为NO的质量，故n（NO）=n（NaNO2）0.1mol，m（NaNO2）=0.69g；‎ Ⅱ.该实验的目的是探究NO2与Na2O2反应的产物，NO2和Na2O2都有较强氧化性。‎ ‎（5）单向阀在G和H之间，单向阀内部有一个关键的圆锥状结构，实现气体单向流通的同时，还有一个作用是可以阻隔液体，防止倒吸；‎ ‎（6）待试管G中收集满气体，向试管G中加入适量Na2O2粉末，塞紧塞子，轻轻振荡试管内粉末，观察到红棕色气体迅速消失；再将带火星的木条迅速伸进试管内，木条复燃，说明NO2反应完了，且生成O2,但可能是F中的水蒸气进入G，和NO2、Na2O2反应，故F、G之间增加一个M装置，用来吸收水蒸气，M中应盛装浓硫酸；用改进后的装置，重复了甲同学的实验操作，观察到红棕色气体迅速消失，带火星的木条未复燃，说明反应了，但未生成O2，所以是Na2O2氧化NO2，将其氧化成NaNO3，故其反应方程式为：2NO2 + Na2O2=2NaNO3。‎ 12 / 12‎ ‎9．某化学小组进行Na2O2与水反应的实验，如图所示，该小组对试管c中红色褪去的原因进行探究。‎ 请回答：‎ ‎（1）Na2O2中氧元素的化合价是___。请写出a中反应的化学方程式________________。‎ ‎（2）Na2O2在呼吸面具中反应的化学方程式________________。‎ ‎（3）查阅资料:‎ ‎①当NaOH溶液pH≥13时，可以使酚酞由红色褪为无色；‎ ‎②Na2O2与水反应分两步进行：Na2O2 +2H2O==2NaOH+H2O2；H2O2==2H2O+O2↑‎ 请设计实验验证Na2O2与水反应后的溶液中有H2O2残留：取少量b溶液于试管中，_____，证明溶液中有H2O2残留。‎ ‎（4）结合资料，该小组同学对c中溶液红色褪去的原因提出以下假设：‎ ‎①____________________；‎ ‎②溶液中H2O2破坏酚酞的结构；‎ ‎③NaOH和H2O2共同作用结果。‎ ‎（5）该小组同学测出c中溶液的pH为12，又进行了如下实验：‎ 操作：向少量H2O2中滴加2滴酚酞溶液，放置一段时间，再加入NaOH溶液至pH=12；‎ 结论：假设②不正确，假设③正确 得出该结论依据的现象__________。‎ ‎【答案】 -1 2Na2O2 + 2H2O == 4NaOH + O2↑ 2Na2O2 + 2CO2 == 2Na2CO3 + O2 加入少量MnO2粉末，产生大量气泡，用带火星的木条检验，木条复燃 ‎ 12 / 12‎ ‎ 溶液中NaOH浓度较大，pH≥13 H2O2中滴加2滴酚酞，溶液红色，当加入NaOH后，溶液红色褪去 12 / 12‎