钠的两种重要的氧化物——氧化钠和过氧化钠

钠的两种重要的氧化物 氧化钠和过氧化钠 氧化钠和过氧化钠的比较 物质氧化钠 Na2O 过氧化钠 Na2O2 色态白色固体淡黄色固体 类别碱性氧化物 过氧化物 非碱性氧化物 氧的价态 2 1 电子式 Na 2 Na O Na 2 Na O O 生成条件常温加热或点燃 热稳 定性 不稳定 2Na2O O22Na2O2 稳定 与水反应Na2O H2O 2NaOH2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 与 CO2 反应 Na2O CO2 Na2CO3 2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2 化 学 性 质 与酸反应 盐酸 Na2O 2HCl 2NaCl H2O 2Na2O2 4HCl 4NaCl 2H2O O2 主要性质具有碱性氧化物通性具有强氧化性 主要用途用于制取少量 Na2O2 烧碱强氧化剂 漂白剂 供氧剂 消毒剂 难点提取 Na2O2与 CO2和 H2O 反应的五大关系 1 物质的量的关系 无论是 CO2或 H2O 的单一物质还是二者的混合物 通过足量的 Na2O2时 CO2或 H2O 与放出 O2的物质的量之比均为 2 1 2 气体体积关系 若 CO2和水蒸气的混合气体 或单一气体 通过足量 Na2O2 气体体积的减 少量为原混合气体体积的 即为生成氧气的量 1 2 3 固体质量关系 相当于固体 Na2O2只吸收了 CO2中的 CO H2O 中的 H2 可以看做发生 相应的反应 Na2O2 CO Na2CO3 Na2O2 H2 2NaOH 实际上两反应都不 能发生 4 电子转移关系 当 Na2O2与 CO2 H2O 反应时 每产生 1 mol O2转移 2 mol e 5 先后顺序关系 一定量的 Na2O2与一定量的 CO2和 H2O g 的混合物的反应 可看做 Na2O2 先与 CO2反应 待 CO2反应完全后 Na2O2再与 H2O g 发生反应 互动思考 1 判断正误 正确的划 错误的划 1 过氧化钠能与水反应 所以过氧化钠可以做气体的干燥剂 2 过氧化钠与二氧化碳反应时 过氧化钠既是氧化剂又是还原剂 3 78 g Na2O2中含阴离子的个数是 2 NA 4 Na2O2与 H2O 反应制备 O2的离子方程式 Na2O2 H2O 2Na 2OH O2 5 Na2O Na2O2组成元素相同 与 CO2反应产物也相同 6 Na2O2的电子式为 7 1 mol 钠与氧气反应生成 Na2O 或 Na2O2时 失去的电子数目均为 NA 8 1 mol Na2O2与足量 CO2反应时 转移 2NA个电子 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 2 如图所示 两圆圈相交的部分表示圆圈内的物质相互发生的反应 已知 钠及其氧化物的物质的量均为 0 1 mol 水的质量为 100 g 忽略溶液中溶剂的 变化 完成下列题目 1 反应 最多产生 O2的物质的量为 mol 2 反应 的离子方程式为 3 Na2O2中阴阳离子数目之比为 4 充分反应后所得溶液中溶质的质量分数由大到小的顺序为 答案 1 0 05 2 2Na 2H2O 2Na 2OH H2 3 1 2 4 示向题组示向题组 1 下列说法正确的是 A 1 mol Na2O2固体中含离子总数为 4NA 2014 全国大纲 7C B 二氧化碳通过 Na2O2粉末反应后固体物质增重 2014 全国新课标 9B C Na2O2溶于水产生 O2 Na2O2 H2O 2Na 2OH O2 2013 江苏 8C D 在过氧化钠与水的反应中 每生成 0 1 mol 氧气 转移电子数目为 0 4NA 2014 江苏 6D 解析 1 mol Na2O2固体中含有离子总数为 3NA A 错 氧原子不守恒 C 错 D 项 过氧化钠与水发生反应 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 生成 1 mol O2时 转移电子数为 2NA 故每生成 0 1 mol 氧气 转移电子数目为 0 2NA 错误 答案 B 2 2014 山师大附中模拟 在下列物质的溶液中分别加入一定量的 Na2O2固 体 不会出现浑浊现象的是 A 饱和 Na2CO3溶液 B Ca HCO3 2稀 溶液 C Na2SO3稀溶液 D 饱和 CaCl2溶 液 解析 Na2O2固体与水反应生成 NaOH 和 O2 A 中溶液饱和 由于水被消 耗导致析出碳酸钠晶体 B 中碳酸氢钙与 NaOH 溶液反应生成碳酸钙沉淀 C 中亚硫酸钠被氧气氧化成硫酸钠 硫酸钠可溶于水 不会出现浑浊现象 D 中 NaOH 与 CaCl2反应生成的氢氧化钙微溶 故产生白色沉淀 答案 C 考向揭示 由以上题组训练 可得出本考点的常见命题方向有 1 有关 Na2O Na2O2结构与性质的判断 2 有关 Na2O2与 H2O 和 CO2等反应的计算 3 有关 Na2O2的实验探究 跟进题组跟进题组 1 2014 郑州预测 某溶液中含有 HCO SO CO CH3COO 4 3 2 32 3 种阴离子 向其中加入足量的 Na2O2固体后 溶液中离子浓度基本保持不变的 是 假设溶液体积无变化 A CH3COO B SO 2 3 C CO D HCO 2 3 3 解析 Na2O2与水反应生成 NaOH HCO OH CO H2O HCO 3 2 3 浓度减小 CO浓度增大 SO具有还原性 被 Na2O2氧化 浓度减小 3 2 3 2 3 CH3COO 几乎不变 答案 A 2 为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的 良好的生存环境 一般在飞船 内安装盛有 Na2O2或 K2O2颗粒的装置 它的用途是产生氧气 下列关于 Na2O2 的叙述正确的是 A Na2O2中阴 阳离子的个数比为 1 1 B Na2O2分别与水及 CO2反应产生相同量的 O2时 需要水和 CO2的质量 相等 C Na2O2分别与水及 CO2反应产生相同量的 O2时 转移电子的物质的量 相等 D Na2O2的漂白原理与 SO2的漂白原理相同 解析 Na2O2的电子式为 Na 2 Na 故阴 阳离子的个数比为 O O 1 2 A 错误 生成相同量的 O2时消耗的水和二氧化碳的物质的量相同 但质 量不同 B 项错 由得失电子守恒知两者转移电子的物质的量相同 C 项正确 Na2O2因具有强氧化性而有漂白性 SO2易与有机色质化合生成不稳定的无色物 质 故原理不同 D 项错误 答案 C 3 2014 大连模拟 下图是 Na2O2和 CO2定性 定量实验的装置示意图 注射器 1 中抽取了 100 mL CO2 U 形管中装有适量小玻璃珠和约 1 5 g Na2O2粉末 实验开始时 打开 K1 K2 K4止水夹 关闭 K3止水夹 推动注 射器 1 活塞 缓缓将 CO2压至 U 形管中 注射器 2 活塞缓缓向外移动 回答下 列问题 本题不考虑注射器内壁的摩擦阻力 1 U 形管内的玻璃珠并不参与反应 其所起的作用除防止过氧化钠粉末被 吹走外 另一个重要作用是 2 U 形管中可观察到的反应现象是 3 注射器 1 活塞推到底后 注射器 2 中收集到的气体大于 50 mL 其原因 除可能仍还含 CO2外 还有一个重要原因是 4 为了使剩余气体中二氧化碳能反应完 接下来的操作是 5 要证明反应产物之一为氧气 最为方便的实验方法是 6 本实验结束后固体产物板结 难以从 U 形管中取出 为了要证明固体产 物中含有碳酸盐 实验时还需要从如下图所示仪器和试剂中选择 填字 母 当装置和药品都安装完毕后 接下来的操作步骤是 解析 1 玻璃珠还可起到增大 Na2O2与 CO2接触面积 使之反应完全的作 用 2 U 形管中 Na2O2与 CO2反应生成 Na2CO3和 O2 故 U 形管内淡黄色粉末 渐渐变白 3 由 2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2可知 100 mL CO2理论上应产 生 50 mL O2 收集到的气体大于 50 mL 除部分 CO2没反应外 还可能是反应 放热 气体受热膨胀 4 为了让 CO2反应完 可把注射器 2 中的气体再推入 U 形管中 反复数次 5 可利用 O2支持燃烧 能使带火星的木条复燃的性质证 明 6 要证明有 CO 可利用 H 与 CO反应产生 CO2 检验 CO2即可 2 3 2 3 故选 A D E 或 C D E 操作时 需要关闭 K1 K4 打开 K2 K3 通过分 液漏斗 或胶头滴管 将盐酸滴入 U 形管中 观察试管内现象即可 答案 1 增大过氧化钠和二氧化碳的接触面积 使反应完全 2 淡黄色粉末渐渐变白 3 该反应为放热反应 反应后气体温度升高 体积变大 4 将注射器 2 中气体再推入 U 形管中 反复数次 5 打开胶塞 立即将带火星的木条伸入 U 形管中 木条复燃 6 ADE 或 CDE 关闭 K1 K4止水夹 打开 K2 K3止水夹 通过分液漏斗 或胶头滴管 将 稀盐酸滴入 U 形管中 观察试管内 Ca OH 2 溶液是否变浑浊 易错警示 1 分析过氧化物的组成时要注意