高考化学二轮复习考点微专题10“四角度”认识过氧化钠与水、二氧化碳的反应（解析版）

微专题10“四角度”认识过氧化钠与水、二氧化碳的反应过氧化钠是一种淡黄色固体，结构中存在“—O—O—”，具有过氧化物的性质，可以与二氧化碳、水发生反应。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等问题，再加上试题考查角度灵活多变，题型多样，因此也就成了学习的难点和高考的热点，下面就过氧化钠与水、二氧化碳的反应特点进行剖析，以便使同学们在学习中能够轻松突破该知识点。角度一：物质的量的关系过氧化钠在一定条件下可以与二氧化碳、水发生反应，反应的方程式分别为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2

①

2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑

②在上述两个反应中，无论是CO2或H2O(g)的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O(g)与放出O2的物质的量之比均为2：1，即气体减小的体积等于相同状况下生成的O2的体积。角度二：先后顺序关系由于CO2能够与NaOH反应，所以一定量的Na2O2与H2O（g）、CO2的混合物反应时可视为Na2O2先与CO2生成Na2CO3，剩余的Na2O2再与H2O（g）生成NaOH。角度三：转移电子关系当Na2O2与H2O（g）、CO2反应时，每产生1molO2，转移2mol电子。即1molNa2O2与H2O（g）、CO2充分反应时，转移1mole-。角度四：固体质量关系过氧化钠在一定条件下可以与二氧化碳、水发生反应，反应的方程式分别为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2

①

2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑

②在上述两个反应中，对Na2O2而言，根据原子守恒：在反应①中Na2O2增加的质量实际上是1molNa2O2→1molNa2CO3，即1molCO的质量，根据1molNa2O2→1molCO，固体质量增加28g，其结果可看作：Na2O2+CO=Na2CO3。在反应②中Na2O2增加的质量实际上是1molNa2O2→2molNaOH，即2molH的质量，根据1molNa2O2→2molH，固体质量增加2g，其结果可看作：Na2O2+H2=2NaOH。1．CO或H2的燃烧产物CO2或H2O（g）通过Na2O2，可以看成CO或H2直接与Na2O2反应，所以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，w

g该物质在O2中完全燃烧，将其产物(CO2和H2O（g）)通过足量的Na2O2后，Na2O2固体增加的质量必为w

g。或者是由C、H、O三种元素组成的物质，只要C、O个数比为1：1，即可满足上述条件。中学阶段符合这一关系的常见的物质有：①无机化合物：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。【典例精析】1．取a

g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，反应后固体的质量恰好也增加了a

g。下列物质中不能满足上述结果的是A．H2

B．CO

C．C6H12O6

D．C12H22O11【答案】D【解析】A项和B项中的H2、CO可以看作直接和Na2O2反应，增加的质量等于气体的质量，符合题意。C项中葡萄糖的分子式可写为(CO)6(H2)6，将a

g葡萄糖燃烧后的产物与足量过氧化钠反应，反应后固体增加的质量也等于葡萄糖的质量a

g，

C项正确。D项中物质C12H22O11只能改写成(CO)

11

(C)(H2)11，所以不满足增加a

g的结果，D项错误。答案：D【专题精练】角度一：物质的量的关系1．有CO2与水蒸气的混合气体2mol，与足量Na2O2固体充分反应后，固体增重17克，混合气体中CO2与水蒸气的物质的量比是A．3：1 B．1：lC．1：3 D．无法计算【答案】C【解析】令混合物中CO2和水蒸气的物质的量分别为为xmol，ymol，则：SKIPIF1<0SKIPIF1<0所以x+y=2mol，28x+2y=17g，解得：x=0.5mol，y=1.5mol，混合气体中CO2与水蒸气的物质的量比是0.5：1.5=1：3，故选C。2．在一密闭容器中有CO、H2和O2共28.5g，用电火花引燃，使其完全燃烧，再将燃烧后的气体用Na2O2充分吸收，固体增重12.5g，则原混合气体中O2的物质的量为A．0.35mol B．0.45mol C．0.50mol D．1.00mol【答案】C【解析】在一密闭容器中有CO、H2和O2共28.5g，用电火花引燃，使其完全燃烧，发生反应：2CO+O2SKIPIF1<02CO2，2H2+O2SKIPIF1<02H2O，然后将燃烧产物通过足量Na2O2充分吸收，发生反应：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，Na2O2+2H2O=4NaOH+O2。通过方程式中物质变化可知：CO、H2燃烧消耗的氧气与反应产物与Na2O2反应释放的氧气相等，则固体增加的质量就是混合气体中CO、H2的质量，所以原混合气体中O2的质量为m(O2)=28.5g-12.5g=16g，则O2的物质的量为n(O2)=SKIPIF1<0=0.50mol，故合理选项是C。角度二：先后顺序关系3．将一定量的Na2O2和NaHCO3混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体，冷却后有固体物质剩余，下列选项不正确的是()选项n(Na2O2)/moln(NaHCO3)/mol剩余的固体物质A12Na2CO3B1.52Na2O2、Na2CO3C21Na2O2、NaOH、Na2CO3D22NaOH、Na2CO3【答案】B4．将m

mol的NaHCO3和n

mol的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。⑴最终生成的气体由什么组成？⑵分析m/n的数值范围及固体成分。【答案】⑴H2O(g)、O2

⑵1＜m/n＜2

Na2CO3、NaOH【解析】

首先发生反应：,生成的CO2和H2O的物质的量n(CO2)=n(H2O)=

m/2

mol。产生的CO2和水蒸气再与过氧化钠反应；当Na2O2与CO2和H2O（g）的混合气体反应时，先与CO2反应，再与H2O（g）反应。即：2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2

①、2Na2O2+2H2O(g)=4NaOH+O2↑

②。当m/n≥2时，只发生反应①，生成的固体为Na2CO3，生成的气体为O2和H2O(g)；当1＜m/n＜2时，发生反应①和②，但H2O(g)只消耗一部分，最后固体为Na2CO3和NaOH，气体为O2和H2O(g)；当1=

m/n时，反应①和②恰好完全进行，剩余固体为Na2CO3和NaOH，气体为O2；当m/n＜1时，发生反应①和②后，剩余Na2O2，最后剩余固体为Na2O2、Na2CO3和NaOH，气体为O2。题目要求最后生成的气体和残余固体混合物均由两种物质组成，即1＜m/n＜2，分解生成的CO2气体已全部与Na2O2反应消耗尽，

H2O（g）部分消耗，故最后生成气体为H2O(g)和O2。角度三：转移电子关系5．下列说法正确的是(NA代表阿伏加德罗常数的值)()A．Na2O2是白色固体，能与水反应生成碱NaOH，所以Na2O2是碱性氧化物B．足量Na2O2和标准状况下11.2LCO2反应，转移电子数目为NAC．1molNa2O2中含阴离子的个数为2NAD．Na2O2在空气中久置变白，涉及的氧化还原反应中，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂【答案】D【解析】A项，能和酸反应生成盐和水的氧化物是碱性氧化物，Na2O2不是碱性氧化物；B项，足量Na2O2与11.2L(0.5mol)CO2反应转移电子数为0.5NA；C项，1molNa2O2中含阴离子的个数为NA；D项，Na2O2与CO2、H2O的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应，正确。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

28g，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)

二氧化碳碳酸钠转移的电子A1mol

NAB22.4

L1mol

C

106g1molD

106

g2NA【答案】AC【解析】根据反应：2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2，设有x

g过氧化钠参加反应，则：2Na2O2

＋2CO2

＝2Na2CO3

＋O2

△m156

88

212

32

212-156＝56x

g

28g156g/56g=

x

g/28，解之得：x=78，即有1molCO2参加反应，生成1molNa2CO3。根据反应可知转移的电子数为NA，A、C项正确。常温常压下1molCO2的体积不是22.4L，故B项错误。在反应中有106g

Na2CO3参加反应，转移的电子数为NA，D项错误。答案：AC角度四：固体质量关系7．在200℃，将2.1g平均相对分子质量为7.2的CO与H2组成的混合气体与足量的O2充分燃烧后，立即通入足量的Na2O2固体中，固体的质量增加A．2.1g B．3.6g C．7.2g D．无法确定【答案】A【分析】CO在氧气中完全燃烧生成CO2，CO2和再与Na2O2反应；H2在氧气中完全燃烧，生成H2O，H2O再与Na2O2反应，结合反应的方程式分析解答。【解析】CO在氧气中完全燃烧生成CO2，CO2和再与Na2O2反应，方程式为2CO+O2SKIPIF1<02CO2、2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2，总反应方程式为CO+Na2O2=Na2CO3，可知过氧化钠增重为CO的质量；H2在氧气中完全燃烧，生成H2O，H2O再与Na2O2反应，方程式为2H2+O2SKIPIF1<02H2O、2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2，总反应方程式为H2+Na2O2=2NaOH，可知反应后固体质量增加为氢气质量。故由2.1gCO和H2组成的混合物在足量的O2中充分燃烧后，立即通入足量的Na2O2固体，固体质量增加应为CO和H2的质量，即固体增重为2.1g，故选A。8．200℃时，11.6gCO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体的质量增加了3.6g，原混合气体中CO2和水蒸气的质量比A．4：1 B．1：4 C．18：11 D．11：18【答案】D【解析】CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2反应的化学方程式为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，则由反应前后固体质量差可知m(O2)=11.6g-3.6g=8g，其物质的量n(O2)=SKIPIF1<0=0.25mol。假设混合气体中CO2、H2O气的物质的量分别是x、y，则44x+18y=11.6g；0.5x+0.5y=0.25mol，解得x=0.1mol，y=0.4mol，所以m(CO2)=0.1mol×44g/mol=4.4g；m(H2O)=0.4mol×18g/mol=7.2g，所以m(CO2)：m(H2O)=4.4：7.2=11：18，故合理选项是D。9．某温度下，wg某物质在足量氧气中充分燃烧，其燃烧产物立即与过量的SKIPIF1<0反应，固体质量增加wg。下列物质①SKIPIF1<0；②CO；③CO和SKIPIF1<0的混合物；④甲醛(HCHO)；⑤SKIPIF1<0；⑥葡萄糖(SKIPIF1<0)中，符合题意的是A．③④⑤ B．①②③ C．④⑤ D．全部【答案】D【分析】根据SKIPIF1<0可知固体增加的质量等于与SKIPIF1<0等物质的量的CO的质量；根据SKIPIF1<0可知固体增加的质量等于与SKIPIF1<0等物质的量的SKIPIF1<0的质量，据此作答。【解析】由分析可知，wg分子组成符合SKIPIF1<0的物质在SKIP