氧化钠和过氧化钠(新人教版必修第一册)(解析版)

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＋O2eq\o(=,\s\up10(△))2Na2O22.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【针对训练】1．下列叙述中正确的是()A．过氧化钠是淡黄色固体，久置于空气中变成白色氢氧化钠固体B．过氧化钠中阴、阳离子比例为1∶2C．用过氧化钠漂白织物、麦秆等日久又逐渐变成黄色D．Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物【解析】B过氧化钠久置于空气中变成白色碳酸钠固体，A错误；过氧化钠漂白是由于它的氧化性将有色物质永久漂白，C错误；碱性氧化物与酸反应生成盐和水，Na2O2与酸反应生成盐、水和氧气，不是碱性氧化物，属于过氧化物，D错误。2．Na2O2具有强氧化性，可用作漂白剂。下列有关Na2O2说法正确的是()A．Na2O2遇到湿润的紫色石蕊试纸后，石蕊试纸最终变成蓝色B．过氧化钠沾到红色鲜花上，鲜花无变化C．将Na2O2投入CuCl2溶液中有蓝色沉淀及气泡产生D．向饱和烧碱溶液中加入2gNa2O2，充分反应后，溶液中Na＋的数目不变【解析】CNa2O2遇湿润的紫色石蕊试纸，它最终能氧化石蕊使其褪色，A项错误；过氧化钠沾到红色鲜花上，鲜花将褪色，B项错误；将Na2O2投入CuCl2溶液中，Na2O2先与水反应生成NaOH与O2，NaOH再与CuCl2反应生成Cu(OH)2沉淀，C项正确；Na2O2与水反应时能放出大量的热，使溶液温度升高，NaOH溶解度增大，导致溶液中Na＋的数目增大，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。【针对训练】3．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【解析】B[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。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】10考点达标1．下列物质不是碱性氧化物的是()A．CaO B．CuOC．Na2O2 D．Fe2O3【解析】C2．下列关于钠及其化合物性质的叙述，不正确的是()A．Na2O2是淡黄色固体，可在呼吸面具中作为O2的来源B．Na2O和Na2O2都能与CO2反应，生成物完全相同C．Na、Na2O2都能与H2O反应，生成的气体不同D．Na2O2与SO2反应可生成Na2SO4【解析】BNa2O与CO2反应生成Na2CO3，Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2。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【解析】B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＋O2eq\o(=,\s\up10(△))2Na2O2，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。4．下列关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是()A．将Na2O和Na2O2分别加入滴有酚酞的水中，二者现象相同B．在Na2O2与水的反应中，水是还原剂C．Na2O和Na2O2中阳离子、阴离子的个数比均为2∶1D．等质量的Na2O和Na2O2投入等质量且足量的水中充分反应后所得溶液的溶质质量分数相等【解析】CNa2O2与H2O反应生成NaOH和O2，且反应过程中有强氧化性的H2O2生成，使酚酞先变红后褪色，Na2O与H2O反应只生成NaOH，使酚酞只变红色，二者现象不相同，A项错误；在Na2O2与H2O的反应中，Na2O2既是氧化剂也是还原剂，水既不是氧化剂也不是还原剂，B项错误；Na2O中阴离子是O2－，Na2O2中阴离子是Oeq\o\al(2－,2)，Na2O和Na2O2中阳离子、阴离子的个数比均为2∶1，C项正确；设Na2O和Na2O2的质量为a，水的质量为b，则Na2O与H2O反应生成的NaOH的质量为eq\f(40a,31)，溶液的质量为a＋b，溶质质量分数为eq\f(40a,31a＋b)×100%；Na2O2与H2O反应生成的NaOH的质量为eq\f(40a,39)，O2的质量为eq\f(8a,39)，溶液的质量为a＋b－eq\f(8a,39)，溶质质量分数为eq\f(\f(40a,39),a＋b－\f(8a,39))×100%＝eq\f(40a,31a＋39b)×100%，故所得溶液的溶质质量分数不相等，D项错误。5．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【解析】BNa2O2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。6．某无色溶液，加入Na2O2时有无色无味气体放出，并有白色沉淀生成，该无色溶液中含有的物质可能是()A．CuSO4 B．MgCl2C．BaCl2 D．Fe2(SO4)3【解析】BCuSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液不是无色溶液，故A、D两项错误；2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，NaOH与MgCl2反应产生白色沉淀，与BaCl2溶液不反应，故B项正确，C项错误。7．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O2巩固提升8．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【解析】BNa2O2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。9．(素养题)“二氧化碳是否在有水存在时，才能与过氧化钠反应？”这个问题可通过实验加以证明。(1)按图装置，在干燥的试管Ⅲ中装入Na2O2后，在通入CO2之前，应事先用弹簧夹(K1、K2)夹持好，目的是_______。(2)试管Ⅰ内的试剂X是________时，打开弹簧夹K1、K2，加热试管Ⅲ约5分钟后，将带火星的小木条插入试管Ⅱ的液面上，可观察到带火星的小木条不能复燃，且Ⅲ内淡黄色粉末未发生变化。则所得的结论是________________________________________。(3)试管Ⅰ内试剂为CO2饱和水溶液时，其他操作同(2)，通过__________________________________________________