过氧化钠与水、二氧化碳反应的规律选编.docVIP

过氧化钠与水、二氧化碳反应的规律剖析 过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色的固体，结构中存在过氧键“—O—O—”，具有强氧化性。Na2O2可以与H2O、CO2发生反应，由于在反应过程中涉及固体质量、气体体积的变化及产物的判断问题，再加上试题考查角度灵活多变，因此也就成了学习的难点和考试的热点。下面就Na2O2与H2O、CO2反应的特点进行剖析，以便使大家在学习中能轻松突破该知识点。 一、组成符合(CO)n(H2)m形式的物质与Na2O2反应地增重问题 Na2O2与H2O、CO2反应的化学方程式分别为： 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 ① 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 ↑② 在上述两个反应中，对于Na2O2而言，根据原子守恒，在反应①中Na2O2增加的质量实际上是2CO2－O2即2CO的质量，根据1 mol Na2O2 ～1 mol CO,其结果可以看作：Na2O2+CO= Na2CO3(注意该反应实际不发生)；同理，在反应②中Na2CO3增加的质量实际上是H2O中H的质量，根据2 mol Na2O2 ～ 4 mol H,其结果可以看作：Na2O2+H2= 2NaOH(注意该反应实际不发生)。 根据上述分析，可以得出结论： 1.将CO或H2的燃烧产物CO2或H2O通过足量的Na2O2，可以看成是由CO或H2直接与Na2O2反应，所以Na2O2固体质量的增加值就是“参加反应”的CO或H2的质量。 2.凡是分子组成符合(CO)n(H2)m形式的一种或几种物质，wg该物质在O2中完全燃烧，将其产物(CO2和水蒸气)通过足量的Na2O2后，Na2O2固体增重必为wg。 中学阶段常见的符合这一关系的物质有：(1)无机物：H2、CO及H2和CO的混合气体；(2)有机物：CH3OH、HCHO、CH3COOH、HCOOCH3、CH3CH(OH)COOH(乳酸)、C6H12O6(葡萄糖)等。 【例1】取ag某物质在氧气中完全燃烧，将其产物与足量过氧化钠固体完全反应，测其反应后固体质量仍为ag，下列物质中不能满足上述结论的是( ) A. H2 B. CO C. C6H12O6 D. C12H22O11 二、Na2O2与H2O(g)、CO2反应的差量问题 1.CO2、H2O(g)与过量的Na2O2反应，所得O2的体积为相同状况下CO2、H2O(g)体积的一半。 2.将Na2O2粉末加入H2O(l)中，根据反应Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 ↑，可知2 mol Na2O2生成1 mol O2，相当于直接加入2 mol Na2O，即液体增加的质量等于同“物质的量”的Na2O的质量。 根据CO2或H2O与Na2O2反应的化学方程式，利用体积差量或质量差量进行计算，可以简化运算过程，减少出错几率，提高解题速度。 【例2】(2011·上海卷)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28g，反应中有关物质的量正确的是(NA表示阿伏加德罗常数) ( ) 二氧化碳 碳酸钠 转移电子数 A 1 mol NA B 22.4 L 1 mol C 106 g 1 mol D 106 g 2NA 三、Na2O2与H2O(g)、CO2反应的先后问题 Na2O2与H2O(g)、CO2的混合物反应，应看成Na2O2先吸收CO2生成Na2CO3，然后再吸收H2O(g)生成NaOH。 【例3】将mmol NaHCO3和nmol Na2O2固体混合物置于密闭容器中加热到250℃，使其充分反应，最终生成的气体和剩余固体混合物均由两种物质组成，试完成下列问题： (1)最终生成的气体由什么组成？ (2)分析m/n的数值范围及固体成分 四、Na2O2与H2O(g)、CO2混合物反应的产物判断 根据反应方程式2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2、 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 ↑，结合反应的先后顺序：CO2先反应，H2O后反应，可以推知反应后，固体产物的成分为： ① 当n(CO2) ≥ n(Na2O2)时，固体产物为Na2CO3； ② 当n(CO2) ＜ n(Na2O2)时，固体产物为Na2CO3和NaOH。 我们在学习中一定要深入思考，总结规律，灵活掌握知识间的内在联系，把握反应的实质，巧妙运用反应的关系，才能优化解题过程，减少中间步骤，降低出错几率。 【例4】将O2、CH4、Na2O2放入密闭容器中，在150℃条件下用电火花引燃反应，恰好完全反应后，容器中的压强为零，由此得出原混合物中O2、CH