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

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。‎