212氧化钠和过氧化钠-2022-2023学年高一化学

2.1.2氧化钠和过氧化钠考点精讲考点1：Na2O与Na2O2的比较、Na2O2的特性1．氧化钠和过氧化钠的比较物质氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)组成结构由Na＋与O2－构成，eq\f(nNa＋,nO2－)＝2由Na＋与Oeq\o\al(2－,2)构成，eq\f(nNa＋,nO\o\al(2－,2))＝2类别碱性氧化物过氧化物生成条件Na与O2常温下反应Na与O2在点燃或加热条件下反应热稳定性不稳定，易转化为Na2O2较稳定与H2O反应Na2O＋H2O=2NaOH2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑与CO2反应Na2O＋CO2=Na2CO32Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2与H＋反应Na2O＋2H＋=2Na＋＋H2O2Na2O2＋4H＋=4Na＋＋2H2O＋O2↑转化2Na2O＋O22Na2O22.探究Na2O2与H2O反应原理Na2O2与水的反应是比较特殊的氧化还原反应，实质上可以分成两个过程：①Na2O2＋2H2O=2NaOH＋H2O2②2H2O2=2H2O＋O2↑①×2＋②得故Na2O2与水反应的溶液中加入酚酞溶液时，溶液先变红后褪色。3．Na2O2强氧化性的表现【例1】下列关于钠的化合物的叙述不正确的是（）A．钠燃烧时发出黄色的火焰B．Na2O2是白色固体C．碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多D．Na2O是碱性氧化物【答案】B【解析】A．钠在空气中点燃时，迅速熔化为一个闪亮的小球，发出黄色火焰，A项正确；B．Na2O2是淡黄色固体，B项错误；C．碳酸氢钠可以和盐酸反应生成氯化钠、水以及二氧化碳，可以用来中和胃酸，C项正确；D．Na2O与酸反应生成盐和水，故Na2O是碱性氧化物，D项正确；答案选B。【例2】下列叙述正确的是（）①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物②Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3，Na2O2与CO2发生置换反应生成O2③Na2O是淡黄色物质，Na2O2是白色物质④Na2O2可作供氧剂，而Na2O不可⑤Na2O2和Na2O焰色反应均为黄色A．都正确 B．①③④ C．②③⑤ D．④⑤【答案】D【解析】①Na2O和水反应只生成碱，是碱性氧化物，Na2O2和水反应生成氢氧化钠和氧气，不是碱性氧化物，故①错误；②Na2O2与CO2反应生成O2

不属于置换反应，故②错误；③氧化钠为白色，过氧化钠为淡黄色，故③错误；④Na2O2能与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，而Na2O与二氧化碳反应生成碳酸钠，所以Na2O2可作供氧剂，而Na2O不行，故④正确；⑤钠元素焰色反应为黄色，所以Na2O2和Na2O焰色反应均为黄色，故⑤正确；故选：D。物质氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)组成Na+与O2−以2∶1形成化合物Na+与QUOTEO22-(过氧根离子)以2∶1形成化合物色态白色固体淡黄色固体所属类别碱性氧化物过氧化物氧元素化合价﹣2(最低价态)﹣1(中间价态)生成条件在空气中(缓慢氧化)加热或点燃主要用途强氧化剂、漂白剂、供氧剂保存干燥、封闭干燥、封闭1．是呼吸面具中常用的供氧剂，下列关于的叙述正确的是()A．中阴、阳离子的个数比为1∶1B．分别与、反应，产生相同质量的时，消耗和分子的数量相等C．在与反应过程中，只作氧化剂D．能漂白所有的有色物质【答案】B【解析】A.中阴、阳离子分别为、，个数比为1∶2，A项错误；B.与、反应的化学方程式分别为、，由反应方程式可知，生成相同质量的时消耗和分子的数量相同，B项正确；C.中一部分氧元素的化合价由1价升高为0价、一部分降低为2价，所以既是氧化剂又是还原剂，C项错误；D.因具有强氧化性而有漂白性，能漂白某些有色有机物，但不能漂白所有的有色物质，D项错误。2．向与反应后所得溶液中滴加酚酞溶液，酚酞先变红后褪色。某小组欲探究其原因，进行如图所示实验：①取反应后的溶液加入。后迅速产生大量气体且该气体能使带火星的木条复燃；实验②③中红色均不褪去。下列分析错误的是（）A．与反应产生的气体为B．与反应需要作催化剂C．实验②③证明使酚酞褪色的不是NaOH和D．与反应可能生成了具有强氧化性的【答案】B【分析】与反应后所得溶液中滴加酚酞溶液，酚酞先变红后褪色，实验①②③现象可知，与反应后生成了双氧水，双氧水具有强氧化性，能使酚酞褪色，据此分析解答。【解析】A．与反应产生的气体为，故A正确；B．与反应不需要催化剂，双氧水分解需要作催化剂，故B错误；C．实验②③作为对照实验，能证明使酚酞褪色的不是NaOH和，故C正确；D．根据向反应后所得溶液中加入后迅速产生大量气体且该气体能使带火星的木条复燃，可判断与反应可能生成了具有强氧化性的，故D正确；答案选B。3．下列关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是()A．Na2O与Na2O2均可与盐酸反应，故二者均为碱性氧化物B．Na2O在一定条件下可以转化为Na2O2C．Na2O与H2O的反应属于化合反应，而Na2O2与H2O的反应属于氧化还原反应，其中Na2O2是氧化剂，H2O是还原剂D．在呼吸面具中，Na2O常作供氧剂【答案】B【解析】能与盐酸反应的氧化物不一定是碱性氧化物，还必须考虑生成物是否仅为盐和H2O：Na2O＋2HCl=2NaCl＋H2O、2Na2O2＋4HCl=4NaCl＋2H2O＋O2↑，A项错误；Na2O在一定条件下可以转化为Na2O2：2Na2O＋O22Na2O2，B项正确；Na2O＋H2O=2NaOH是化合反应(非氧化还原反应)，2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑是氧化还原反应，其中Na2O2既是氧化剂又是还原剂，C项错误；Na2O2常作供氧剂，D项错误。考点2：Na2O2与CO2、H2O反应的定量关系1．反应原理2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2Ⅰ2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑Ⅱ2．探究的四个角度（1）分子个数角度无论是CO2或H2O的单一物质还是两者的混合物，通过足量的Na2O2时，生成O2的个数与CO2或H2O的个数之比均为1∶2。（2）电子转移角度当Na2O2与CO2、H2O反应时，每生成1个O2，转移2个电子，且在反应中Na2O2既是氧化剂又是还原剂，CO2、H2O既不是氧化剂又不是还原剂。（3）质量变化角度分析反应Ⅰ和Ⅱ的化学方程式，可得下列关系式：Na2O2eq\o(→,\s\up10(CO2))Na2CO3(组成相当于Na2O2·CO)Na2O2eq\o(→,\s\up10(H2O))2NaOH(组成相当于Na2O2·H2)。①发生反应Ⅰ时，固体增加的质量等于与CO2等个数的CO的质量。②发生反应Ⅱ时，固体增加的质量等于与H2O等个数的H2的质量。（4）反应的先后角度一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应，可视为Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O(g)发生反应。【例3】一块表面已被氧化为氧化钠的钠块5.4g，投入50g水中，最多能产生0.10g气体，则原来被氧化的钠是A．2.3g B．3.1g C．4.6g D．5.3g【答案】A【解析】一块表面已被氧化为氧化钠的钠块投入水中发生的反应为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑、Na2O+H2O=2NaOH，根据生成氢气和Na之间的关系式计算和水反应的Na的质量，根据氧化钠和被空气氧化的钠的关系式计算原来被氧化的钠的质量。设和水反应的Na的质量为x，由方程2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，可列比例关系式：，x=2.3g，则氧化钠的质量5.4g2.3g=3.1g；设被氧气氧化的钠的质量为y，由方程4Na+O2=2Na2O，可列比例关系式：，y=2.3g，故答案选A。【例4】将10gH2与CO的混合气体充分燃烧，将生成的气体通入足量Na2O2粉末，完全被吸收，则固体粉末增重的质量为________g。【解析】H2、CO燃烧生成的H2O和CO2被Na2O2吸收，增重的质量为H2、CO的质量。【答案】101．对于反应：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，下列说法中正确的是A．Na2O2是氧化剂，H2O是还原剂B．Na2O2既是氧化剂，又是还原剂C．该反应中电子转移的数目为4e−D．每有18gH2O与足量Na2O2反应，则固体增重4g【答案】B【解析】在Na2O2与H2O的反应中，Na2O2中−1价氧元素原子之间发生电子转移，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，电子转移的数目为2e−。根据原子守恒，固体增重质量等于参加反应水中氢原子的质量，即18gH2O参加反应，固体增重2g。2．对于反应：2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，下列说法中正确的是()A．Na2O2是氧化剂，H2O是还原剂B．当2分子H2O参加反应时，生成1分子O2C．当生成1分子O2时，转移的电子数为4D．每有18gH2O与足量Na2O2反应，则固体增重4g【答案】B【解析】反应中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，A错误；当生成1分子O2时，转移电子数为2，C错误；当18gH2O参加反应时，增重2g，D错误。3．向Na2O2与H2O反应后所得溶液中滴加酚酞溶液，酚酞先变红后褪色。某小组欲探究其原因，进行如图所示实验：①取反应后的溶液加入MnO2后迅速产生大量气体且该气体能使带火星的木条复燃；实验②③中红色均不褪去。下列分析错误的是()A．Na2O2与H2O反应产生的气体为O2B．Na2O2与H2O反应需要MnO2作催化剂C．实验②③证明使酚酞褪色的不是NaOH和O2D．Na2O2与H2O反应可能生成了具有强氧化性的H2O2【答案】B【解析】Na2O2与H2O反应产生的气体为O2，A项正确；Na2O2与H2O反应不需要催化剂，双氧水分解需要MnO2作催化剂，B项错误；实验②③作为对照实验，能证明使酚酞褪色的不是NaOH和O2，C项正确；根据向反应后所得溶液中加入MnO2后迅速产生大量气体且该气体能使带火星的木条复燃，可判断Na2O2与H2O反应可能生成了具有强氧化性的H2O2，D项正确。1．Na2O和Na2O2在下列哪些性质上是相同的()A．Na2O和Na2O2中氧元素化合价B．与盐酸反应所观察到现象C．长期置放在空气中的最终产物D．与水反应后滴加酚酞所观察到的现象【答案】C【解析】A．Na2O中O的化合价为2价，Na2O2中O的化合价为1价，氧元素化合价不同，故A不选；B．氧化钠与盐酸反应生成氯化钠、水，没有气体放出；过氧化钠与盐酸反应生成氯化钠、水和氧气，产生气泡，现象不相同，故B不选；C．氧化钠和过氧化钠长期置放在空气，都会变质，最终都生成碳酸钠，最终产物相同，故C选；D．氧化钠和水反应生成氢氧化钠，滴加酚酞后，溶液变红色；过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，滴加酚酞溶液都变红，随后又褪色，现象不同，故D不选；故选C。2．下列对于过氧化钠的叙述中，正确的是A．过氧化钠能与酸反应生成盐和水，所以过氧化钠是碱性氧化物B．过氧化钠能与水反应，所以过氧化钠可以作很多气体的干燥剂C．过氧化钠与水反应时，过氧化钠是氧化剂，水是还原剂D．过氧化钠可用作供氧剂【答案】D【解析】A．与酸反应不仅生成盐和水，还生成O2，故Na2O2不是碱性氧化物，故A错误；B．Na2O2与水反应生成O2，会引入新的杂质，故B错误；C．Na2O2与H2O反应过程中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，水既不是氧化剂也不是还原剂，故C错误；D．Na2O2与CO2或H2O反应过程中，Na2O2中氧元素化合价既升高又降低，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，故D正确；答案选D。3．下列叙述正确的是①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物②Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3，Na2O2与CO2发生置换反应生成O2③Na2O是淡黄色物质，Na2O2是白色物质④Na2O2可作供氧剂，而Na2O不可⑤Na2O2和Na2O焰色反应均为黄色A．都正确 B．①③④ C．②③⑤ D．④⑤【答案】D【解析】Na2O2不是碱性氧化物，故①错；Na2O2与CO2反应不属于置换反应，故②错；Na2O是白色固体，Na2O2为淡黄色固体，故③错；④⑤正确。4．向紫色石蕊溶液中加入过量的粉末，振荡，观察到的现象为A．产生大量气泡 B．溶液无变化 C．最后溶液变为红色 D．最后溶液变为蓝色【答案】A【解析】与反应放出，故产生大量气泡；由于过量且具有漂白性，可使石蕊溶液褪色，故A正确；故选：A。5．某溶液中含有下列六种离子：①HCO3−②SO32−③K+④CO32−⑤NH4+⑥NO3−，向其中加入稍过量Na2O2后，溶液中离子浓度会变化的是A．①②④⑤ B．①④⑤ C．①⑤ D．①⑤⑥【答案】A【解析】Na2O2与水反应生成NaOH和O2，反应后溶液成碱性，并且Na2O2具有强氧化性，凡是与NaOH、Na2O2发生离子反应的离子，其浓度肯定发生变化，据此分析解答。Na2O2与水反应生成NaOH和O2，反应后溶液成碱性，HCO3−与NaOH反应生成CO32−，NH4+与NaOH反应生成一水合氨，则①HCO3−、④CO32−、⑤NH4+浓度发生变化；Na2O2具有强氧化性，能够把SO32−氧化成硫酸根离子，则②SO32−离子浓度发生变化，综上可知，溶液中离子浓度会变化的是①②④⑤，故选A。6．实验：用脱脂棉包住0.2gNa2O2粉末，放在石棉网上，在脱脂棉上滴加几滴水，可以观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。此实验分析正确的是()A．Na2O2在反应中只作氧化剂B．由于Na2O2与H2O反应放出热量和氧气，所以脱脂棉剧烈燃烧C．Na2O2与H2O的反应中有氢氧化钠生成，Na2O2是典型的碱性氧化物D．Na2O2与H2O的反应中有氧气生成，可用于防毒面具上【答案】B【解析】Na2O2与H2O反应生成氢氧化钠和氧气，Na2O2在反应中既作氧化剂又作还原剂，A项错误；脱脂棉剧烈燃烧说明具备燃烧的条件，剧烈燃烧应该有大量氧气，只有该反应是放热反应才能使脱脂棉温度达到着火点，可知该反应有氧气生成且放热，B项正确；Na2O2不是碱性氧化物，C项错误；Na2O2与H2O的反应中有氧气生成，但防毒面具没有水的来源，D项错误。7．相同物质的量的Na2O2和Na2O的比较中，不正确的是A．两种物质所含原子个数之比为4∶3B．两种物质与足量的水反应后所得溶液的体积相等，溶液的浓度不相等C．两种物质与足量的CO2反应，消耗气体的质量比为1∶1D．两种物质中阳离子的物质的量之比为1∶1【答案】B【解析】Na2O2、Na2O的物质的量相等，则与水反应生成的NaOH的物质的量也相等，两溶液体积相等，则浓度相等。8．Li2O2可用作宇宙飞船的供氧剂。下列叙述错误的是A．Li2O2中阳、阴离子个数之比为2∶1B．可用Li在空气中燃烧制备Li2O2C．Li2O2做供氧剂时既生成了O2又“固定”了CO2D．分别用等质量的Li2O2、Na2O2做供氧剂时，Li2O2产生的O2较多【答案】B【解析】A．Li2O2中阳离子为Li+、阴离子为，阳、阴离子个数之比为2∶1，A正确；B．Li在空气中燃烧主要生成Li2O，B错误；C．类比Na2O2的性质可知，Li2O2也能与CO2发生反应：2Li2O2+2CO2==2Li2CO3+O2，故Li2O2做供氧剂时既生成了O2又“固定”了CO2，C正确；D．由于Li2O2的相对分子质量小于Na2O2，所以分别用等质量的Li2O2、Na2O2做供氧剂时，Li2O2产生的O2较多，D正确；故选B。9．如图是实验室研究潜水艇中供氧体系反应机理的装置图(夹持仪器略)。(1)A装置为CO2的发生装置，反应的离子方程式为__________________________________________________________________________________________________________。(2)B装置可除去A装置中可能挥发出的________，反应的离子方程式为__________________________________________________________________________________________________________。(3)C装置为O2的发生装置，反应的化学方程式为_____________________________________________________、_______________________________________________________________________________________________________。(4)D装置可除去C装置中未反应的________，w反应的离子方程式为_____________________。(5)E装置为排水法收集O2的装置，检验所收集的气体为O2的方法为__________________________________________________________________________________________________________。【解析】(1)实验室用稀盐酸与大理石反应制取CO2。(2)制得的CO2中混有HCl，通过饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl。(3)从B装置中出来的CO2中含有水蒸气，通过C装置时CO2、H2O均能与Na2O2反应产生氧气。(4)D装置中NaOH溶液的作用是除去CO2。(5)利用带火星的木条检验氧气。【答案】(1)CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋H2O＋CO2↑(2)HClHCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑(3)2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O22Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑(4)CO22OH－＋CO2=COeq\o\al(2－,3)＋H2O(5)取出集气瓶正放于桌面上，将一根带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明所收集的气体为O210．某课外活动小组设计了下列装置，验证二氧化碳与过氧化钠反应时需要与水接触。步骤1：打开弹簧夹，关闭，打开分液漏斗活塞加入盐酸，将带火星的木条放在a处。步骤2：打开弹簧夹，关闭，打开分液漏斗活塞加入盐酸，将带火星的木条放在a处。请回答下列问题：(1)装置①中反应的离子方程式是______________________________。(2)装置②中的试剂是___________(填序号)。a．饱和溶液b．饱和溶液c．浓(3)装置③中的试剂是____________。(4)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是____________________________________。(5)有同学提出质疑，认为上述实验不足以证明有水存在时过氧化钠与二氧化碳发生了化学反应，其理由是________________________________________________。(6)需要补充的实验操作是取少量⑤中反应后的固体，____________________________________。【答案】（1）（2）a（3）浓硫酸（4）（5）气体中有水，水也可与反应产生使木条复燃（6）加入足量稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水中【解析】盐酸与CaCO3反应生成CaCl2、CO2和H2O，由于盐酸易挥发，所以生成的气体中混有HCl，由于HCl会干扰CO2与Na2O2的反应，所以装置②中应加入饱和NaHCO3溶液，以除去HCl气体；装置④、⑤做对比实验，用于比较有无水蒸气时发生的反应，所以装置③中应加入能吸收CO2中水蒸气的物质——浓硫酸。(1)装置①中碳酸钙和盐酸反应产生二氧化碳气体，反应的离子方程式是。答案为：；(2)装置②中盛有饱和碳酸氢钠溶液，用于除去中混有的气体，故选a。答案为：a；(3)装置③中盛有浓硫酸，用于除去中混有的水蒸气。答案为：浓硫酸；(4)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是。答案为：；(5)有水存在时，水也可与反应产生使木条复燃，所以题中实验不足以证明有水存在时过氧化钠与二氧化碳发生了化学反应。答案为：气体中有水，水也可与反应产生使木条复燃；(6)需要补充的实验操作是取少量⑤中反应后的固体，加入足量稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水中，观察是否变浑浊，若变浑浊，说明过氧化钠与二氧化碳反应生成了碳酸钠。答案为：加入足量稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水中。11．（2021·福建厦门双十中学高一月考）Ⅰ.为测定金属钠样品(表面有Na2O)中钠单质的质量分数，设计了如图实验(反应装置如图所示)：①称量A、B的总质量②称取一定质量的钠样品③将钠样品投入锥形瓶中，迅速塞紧带U形干燥管(内含干燥剂无水CaCl2)的橡皮塞有关数据：称取的金属钠样品质量为ag，A、B反应前总质量为bg，反应后A、B的总质量为cg。请根据题意回答下列问题：（1）A中钠与水反应过程中可看到钠熔成闪亮的小球，产生这一现象的原因是______。（2