化学一轮复习 第3章 金属及其化合物 专项突破5 Na2O2、Na2CO3与NaHCO3的有关计算学案

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精PAGE1学必求其心得，业必贵于专精PAGE（五)Na2O2、Na2CO3与NaHCO3的有关计算突破1|Na2O2反应的有关计算[考纲知识整合]Na2O2与CO2、H2O的反应方程式：2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O22Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑1．物质的量关系 无论是CO2或H2O（g）的单一物质还是二者的混合物，与足量的Na2O2反应时，消耗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生成的O2的体积。2．固体质量关系 相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”、H2O(g）中的“H2”；可以看作发生相应的反应：Na2O2＋CO=Na2CO3、Na2O2＋H2=2NaOH（实际上两反应不能发生).3．电子转移关系 不论是与CO2还是与H2O（g）反应，CO2与H2O(g）均既不是氧化剂也不是还原剂，反应的实质都是Na2O2自身发生的氧化还原反应,所以每有1molO2生成时，转移的电子均为2mol。4．先后顺序关系 一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O（g）的混合物反应，解决问题时可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完成后,Na2O2再与H2O(g)发生反应(实际情况复杂得多）.[高考命题点突破]命题点Na2O2与CO2、H2O反应的有关计算［典例导航]（2018·聊城模拟）200℃时，11.6gCO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3。6g，则原混合气体的总物质的量是（） A．0。125mol B．0。25mol C．0.5mol D．1mol ［审题指导]eq\o(CO2、H2Og,\s\do18（11.6g））eq\o（→，\s\up8（Na2O2），\s\do15（足量）)eq\o（Na2CO3、NaOH,\s\do18(增重3。6g））→eq\o(O2，\s\do18（11。6g－3。6g）)→n(O2)＝0.25mol→n（CO2)＋n(H2O)＝0。50mol。 C[根据质量守恒定律可知，生成O2的质量为11.6g－3。6g＝8g，n(O2)＝eq\f(8g,32g·mol－1）＝0.25mol，根据Na2O2与H2O（g)、CO2反应的物质的量的关系可知，CO2和H2O（g)的物质的量之和为0.25mol×2＝0.5mol。]（1)上述反应共转移电子________mol。 (2)上述混合气体中CO2和H2O(g)的物质的量之比为________. (3)Na2O2的质量至少为________g. 【答案】（1)0。5（2)1∶4（3)39［对点训练］1．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)（)选项二氧化碳碳酸钠转移的电子A1mol2NAB22.4L1molC106g1molD106g2NA C[＋2CO2=2Na2CO3＋O2Δm转移电子 2mol2mol56g2mol 1mol1mol28g1mol 由上述关系，可得出C项正确；B项中未指明标准状况，错误。]2．取ag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，固体质量增加的量大于ag，下列物质能满足上述结果的是（） A．H2 B．HCOOH C．C6H12O6 D．C12H22O11 D［2CO＋O2eq\o(=，\s\up8（点燃))2CO2 ① 2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2 ② ①＋②得:Na2O2＋CO=Na2CO3（虚拟的反应） 即可看作CO能被Na2O2完全吸收； 同理，2H2＋O2eq\o(=,\s\up8(点燃）)2H2O ③ 2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑ ④ ③＋④得：Na2O2＋H2=2NaOH（虚拟的反应） 即可看作H2能被Na2O2完全吸收，故凡分子组成符合(CO）m（H2)n（m＝0,1,2，……，n＝0，1，2，……),ag该物质在O2中完全燃烧将其产物（CO2,水蒸气）通入过量Na2O2固体中，固体增重ag；若组成符合Cx(CO）m(H2)n，固体增重大于ag；若组成符合（CO)m（H2)nOx，固体增重小于ag。]3．1mol过氧化钠与2mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭容器中加热充分反应,排出气体物质后冷却,残留的固体物质是()【导学号:97500042】 A．Na2CO3 B．Na2O2、Na2CO3 C．NaOH、Na2CO3 D．Na2O2、NaOH、Na2CO3 A[碳酸氢钠固体受热发生分解反应：2NaHCO3eq\o(=,\s\up8（△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O，生成的CO2和H2O均能与Na2O2反应：2CO2＋2Na2O2=2Na2CO3＋O2、2H2O＋2Na2O2=4NaOH＋O2↑,根据计量关系可知,2mol碳酸氢钠受热分解生成CO2和H2O（g）各1mol，Na2O2只有1mol，故其恰好和CO2反应生成Na2CO3和O2[要注意Na2O2与CO2、H2O（g）的反应先后顺序]，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是Na2CO3。］突破2|Na2CO3、NaHCO3的定量计算与图像分析［考纲知识整合］1．Na2CO3、NaHCO3与酸反应的定量比较 （1）速率：相同条件下,NaHCO3与盐酸反应放出CO2的速率比Na2CO3与盐酸反应快。 (2)耗酸量：等质量或等物质的量的Na2CO3与NaHCO3均为前者耗酸量多。 (3）CO2生成量比较： ①等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，产生CO2的量相等。 ②等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，NaHCO3产生的CO2多. ③等物质的量的HCl与足量的Na2CO3、NaHCO3分别反应,NaHCO3产生的CO2多。2．Na2CO3、NaHCO3与酸反应的4种图像 （1)Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸(图1）（Oa＝ab）图1 有关离子方程式Oa段:COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3）； ab段：HCOeq\o\al（－，3)＋H＋=CO2↑＋H2O. (2)NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸（图2）图2 离子方程式：HCOeq\o\al(－，3）＋H＋=CO2↑＋H2O. （3)等物质的量Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸（图3)（Oa〈ab)图3 有关离子方程式Oa段：COeq\o\al（2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3）； ab段：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O。 （4)等物质的量NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸(图4）(Oa〉ab)图4 有关离子方程式Oa段:OH－＋H＋=H2O，COeq\o\al(2－，3)＋H＋=HCOeq\o\al（－,3)； ab段：HCOeq\o\al（－,3）＋H＋=CO2↑＋H2O. 提醒：Na2CO3溶液与盐酸可用顺序滴加法鉴别。［高考命题点突破]命题点Na2CO3、NaHCO3与酸反应的定量比较与图像分析1．（2018·淮北模拟)有关NaHCO3和Na2CO3的性质，下列叙述错误的是（)【导学号:97500043】 A．等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应，在相同条件下Na2CO3产 生的CO2体积小 B．等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应,所消耗盐酸的体积Na2CO3 是NaHCO3的两倍 C．1molNa2CO3和NaHCO3的混合物与足量稀H2SO4充分反应,生成的CO2 为1mol D．向200mL0。1mol/LNa2CO3溶液中逐滴加入200mL0.1mol/L的稀盐酸 并不断振荡，生成的CO2为0.01mol D[D项，反应原理为COeq\o\al（2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al（－，3)，HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O，故不会生成CO2.］2．(2018·岳阳模拟）分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100mL，再通入一定量的CO2，随后分别各取20mL溶液,向其中逐滴滴入0。2mol·L－1的盐酸,在标准状况下产生CO2的体积（y轴)与所加入盐酸的体积(x轴）的关系如图所示(分A、B两种情况）： （1)在A情况下，溶质是________（填化学式)，其物质的量之比为________。 （2）在B情况下，溶质是________(填化学式)，其物质的量之比为________。 （3）原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为________。 【解析】CO2与NaOH溶液反应时，据CO2量与NaOH量的相对多少，有这样两个阶段:①CO2＋2NaOH= Na2CO3＋H2O，此时溶质可能为NaOH和Na2CO3或只有Na2CO3(刚好反应）；②Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3, 此时溶质可能为Na2CO3和NaHCO3或只有NaHCO3；据图分析：B情况最终生成的CO2（其实就是最初通入的与NaOH溶液反应的CO2)是A情况的2倍。（3)当加入150mL盐酸时，恰好完全反应，此时溶液中溶质为NaCl.据物料守恒有n(NaOH）＝n（Na＋）＝n(Cl－）＝0.2mo