氧化鈉和過(guò)氧化鈉(新人教版必修第一冊(cè))(解析版)

2.1.2氧化鈉和過(guò)氧化鈉考點(diǎn)精講考點(diǎn)1：Na2O與Na2O2的比較、Na2O2的特性1．氧化鈉和過(guò)氧化鈉的比較物質(zhì)氧化鈉(Na2O)過(guò)氧化鈉(Na2O2)組成結(jié)構(gòu)由Na＋與O2－構(gòu)成，eq\f(nNa＋,nO2－)＝2由Na＋與Oeq\o\al(2－,2)構(gòu)成，eq\f(nNa＋,nO\o\al(2－,2))＝2類別堿性氧化物過(guò)氧化物生成條件Na與O2常溫下反應(yīng)Na與O2在點(diǎn)燃或加熱條件下反應(yīng)熱穩(wěn)定性不穩(wěn)定，易轉(zhuǎn)化為Na2O2較穩(wěn)定與H2O反應(yīng)Na2O＋H2O=2NaOH2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑與CO2反應(yīng)Na2O＋CO2=Na2CO32Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2與H＋反應(yīng)Na2O＋2H＋=2Na＋＋H2O2Na2O2＋4H＋=4Na＋＋2H2O＋O2↑轉(zhuǎn)化2Na2O＋O2eq\o(=,\s\up10(△))2Na2O22.探究Na2O2與H2O反應(yīng)原理Na2O2與水的反應(yīng)是比較特殊的氧化還原反應(yīng)，實(shí)質(zhì)上可以分成兩個(gè)過(guò)程：①Na2O2＋2H2O=2NaOH＋H2O2②2H2O2=2H2O＋O2↑①×2＋②得故Na2O2與水反應(yīng)的溶液中加入酚酞溶液時(shí)，溶液先變紅后褪色。3．Na2O2強(qiáng)氧化性的表現(xiàn)【針對(duì)訓(xùn)練】1．下列敘述中正確的是()A．過(guò)氧化鈉是淡黃色固體，久置于空氣中變成白色氫氧化鈉固體B．過(guò)氧化鈉中陰、陽(yáng)離子比例為1∶2C．用過(guò)氧化鈉漂白織物、麥稈等日久又逐漸變成黃色D．Na2O與Na2O2都能和水反應(yīng)生成堿，它們都是堿性氧化物【解析】B過(guò)氧化鈉久置于空氣中變成白色碳酸鈉固體，A錯(cuò)誤；過(guò)氧化鈉漂白是由于它的氧化性將有色物質(zhì)永久漂白，C錯(cuò)誤；堿性氧化物與酸反應(yīng)生成鹽和水，Na2O2與酸反應(yīng)生成鹽、水和氧氣，不是堿性氧化物，屬于過(guò)氧化物，D錯(cuò)誤。2．Na2O2具有強(qiáng)氧化性，可用作漂白劑。下列有關(guān)Na2O2說(shuō)法正確的是()A．Na2O2遇到濕潤(rùn)的紫色石蕊試紙后，石蕊試紙最終變成藍(lán)色B．過(guò)氧化鈉沾到紅色鮮花上，鮮花無(wú)變化C．將Na2O2投入CuCl2溶液中有藍(lán)色沉淀及氣泡產(chǎn)生D．向飽和燒堿溶液中加入2gNa2O2，充分反應(yīng)后，溶液中Na＋的數(shù)目不變【解析】CNa2O2遇濕潤(rùn)的紫色石蕊試紙，它最終能氧化石蕊使其褪色，A項(xiàng)錯(cuò)誤；過(guò)氧化鈉沾到紅色鮮花上，鮮花將褪色，B項(xiàng)錯(cuò)誤；將Na2O2投入CuCl2溶液中，Na2O2先與水反應(yīng)生成NaOH與O2，NaOH再與CuCl2反應(yīng)生成Cu(OH)2沉淀，C項(xiàng)正確；Na2O2與水反應(yīng)時(shí)能放出大量的熱，使溶液溫度升高，NaOH溶解度增大，導(dǎo)致溶液中Na＋的數(shù)目增大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。考點(diǎn)2：Na2O2與CO2、H2O反應(yīng)的定量關(guān)系1．反應(yīng)原理2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2Ⅰ2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑Ⅱ2．探究的四個(gè)角度(1)分子個(gè)數(shù)角度無(wú)論是CO2或H2O的單一物質(zhì)還是兩者的混合物，通過(guò)足量的Na2O2時(shí)，生成O2的個(gè)數(shù)與CO2或H2O的個(gè)數(shù)之比均為1∶2。(2)電子轉(zhuǎn)移角度當(dāng)Na2O2與CO2、H2O反應(yīng)時(shí)，每生成1個(gè)O2，轉(zhuǎn)移2個(gè)電子，且在反應(yīng)中Na2O2既是氧化劑又是還原劑，CO2、H2O既不是氧化劑又不是還原劑。(3)質(zhì)量變化角度分析反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ的化學(xué)方程式，可得下列關(guān)系式：Na2O2eq\o(→,\s\up10(CO2))Na2CO3(組成相當(dāng)于Na2O2·CO)Na2O2eq\o(→,\s\up10(H2O))2NaOH(組成相當(dāng)于Na2O2·H2)。①發(fā)生反應(yīng)Ⅰ時(shí)，固體增加的質(zhì)量等于與CO2等個(gè)數(shù)的CO的質(zhì)量。②發(fā)生反應(yīng)Ⅱ時(shí)，固體增加的質(zhì)量等于與H2O等個(gè)數(shù)的H2的質(zhì)量。(4)反應(yīng)的先后角度一定量的Na2O2與一定量CO2和H2O(g)的混合物的反應(yīng)，可視為Na2O2先與CO2反應(yīng)，待CO2反應(yīng)完全后，Na2O2再與H2O(g)發(fā)生反應(yīng)?！踞槍?duì)訓(xùn)練】3．對(duì)于反應(yīng)：2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，下列說(shuō)法中正確的是()A．Na2O2是氧化劑，H2O是還原劑B．當(dāng)2分子H2O參加反應(yīng)時(shí)，生成1分子O2C．當(dāng)生成1分子O2時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4D．每有18gH2O與足量Na2O2反應(yīng)，則固體增重4g【解析】B[反應(yīng)中，Na2O2既是氧化劑又是還原劑，A錯(cuò)誤；當(dāng)生成1分子O2時(shí)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2，C錯(cuò)誤；當(dāng)18gH2O參加反應(yīng)時(shí)，增重2g，D錯(cuò)誤。4．將10gH2與CO的混合氣體充分燃燒，將生成的氣體通入足量Na2O2粉末，完全被吸收，則固體粉末增重的質(zhì)量為________g。【解析】H2、CO燃燒生成的H2O和CO2被Na2O2吸收，增重的質(zhì)量為H2、CO的質(zhì)量?！敬鸢浮?0考點(diǎn)達(dá)標(biāo)1．下列物質(zhì)不是堿性氧化物的是()A．CaO B．CuOC．Na2O2 D．Fe2O3【解析】C2．下列關(guān)于鈉及其化合物性質(zhì)的敘述，不正確的是()A．Na2O2是淡黃色固體，可在呼吸面具中作為O2的來(lái)源B．Na2O和Na2O2都能與CO2反應(yīng)，生成物完全相同C．Na、Na2O2都能與H2O反應(yīng)，生成的氣體不同D．Na2O2與SO2反應(yīng)可生成Na2SO4【解析】BNa2O與CO2反應(yīng)生成Na2CO3，Na2O2與CO2反應(yīng)生成Na2CO3和O2。3．下列關(guān)于Na2O和Na2O2的敘述正確的是()A．Na2O與Na2O2均可與鹽酸反應(yīng)，故二者均為堿性氧化物B．Na2O在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為Na2O2C．Na2O與H2O的反應(yīng)屬于化合反應(yīng)，而Na2O2與H2O的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，其中Na2O2是氧化劑，H2O是還原劑D．在呼吸面具中，Na2O常作供氧劑【解析】B能與鹽酸反應(yīng)的氧化物不一定是堿性氧化物，還必須考慮生成物是否僅為鹽和H2O：Na2O＋2HCl=2NaCl＋H2O、2Na2O2＋4HCl=4NaCl＋2H2O＋O2↑，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Na2O在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為Na2O2：2Na2O＋O2eq\o(=,\s\up10(△))2Na2O2，B項(xiàng)正確；Na2O＋H2O=2NaOH是化合反應(yīng)(非氧化還原反應(yīng))，2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑是氧化還原反應(yīng)，其中Na2O2既是氧化劑又是還原劑，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Na2O2常作供氧劑，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4．下列關(guān)于Na2O和Na2O2的敘述正確的是()A．將Na2O和Na2O2分別加入滴有酚酞的水中，二者現(xiàn)象相同B．在Na2O2與水的反應(yīng)中，水是還原劑C．Na2O和Na2O2中陽(yáng)離子、陰離子的個(gè)數(shù)比均為2∶1D．等質(zhì)量的Na2O和Na2O2投入等質(zhì)量且足量的水中充分反應(yīng)后所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等【解析】CNa2O2與H2O反應(yīng)生成NaOH和O2，且反應(yīng)過(guò)程中有強(qiáng)氧化性的H2O2生成，使酚酞先變紅后褪色，Na2O與H2O反應(yīng)只生成NaOH，使酚酞只變紅色，二者現(xiàn)象不相同，A項(xiàng)錯(cuò)誤；在Na2O2與H2O的反應(yīng)中，Na2O2既是氧化劑也是還原劑，水既不是氧化劑也不是還原劑，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Na2O中陰離子是O2－，Na2O2中陰離子是Oeq\o\al(2－,2)，Na2O和Na2O2中陽(yáng)離子、陰離子的個(gè)數(shù)比均為2∶1，C項(xiàng)正確；設(shè)Na2O和Na2O2的質(zhì)量為a，水的質(zhì)量為b，則Na2O與H2O反應(yīng)生成的NaOH的質(zhì)量為eq\f(40a,31)，溶液的質(zhì)量為a＋b，溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(40a,31a＋b)×100%；Na2O2與H2O反應(yīng)生成的NaOH的質(zhì)量為eq\f(40a,39)，O2的質(zhì)量為eq\f(8a,39)，溶液的質(zhì)量為a＋b－eq\f(8a,39)，溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(\f(40a,39),a＋b－\f(8a,39))×100%＝eq\f(40a,31a＋39b)×100%，故所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不相等，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5．實(shí)驗(yàn)：用脫脂棉包住0.2gNa2O2粉末，放在石棉網(wǎng)上，在脫脂棉上滴加幾滴水，可以觀察到脫脂棉劇烈燃燒起來(lái)。此實(shí)驗(yàn)分析正確的是()A．Na2O2在反應(yīng)中只作氧化劑B．由于Na2O2與H2O反應(yīng)放出熱量和氧氣，所以脫脂棉劇烈燃燒C．Na2O2與H2O的反應(yīng)中有氫氧化鈉生成，Na2O2是典型的堿性氧化物D．Na2O2與H2O的反應(yīng)中有氧氣生成，可用于防毒面具上【解析】BNa2O2與H2O反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，Na2O2在反應(yīng)中既作氧化劑又作還原劑，A項(xiàng)錯(cuò)誤；脫脂棉劇烈燃燒說(shuō)明具備燃燒的條件，劇烈燃燒應(yīng)該有大量氧氣，只有該反應(yīng)是放熱反應(yīng)才能使脫脂棉溫度達(dá)到著火點(diǎn)，可知該反應(yīng)有氧氣生成且放熱，B項(xiàng)正確；Na2O2不是堿性氧化物，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Na2O2與H2O的反應(yīng)中有氧氣生成，但防毒面具沒有水的來(lái)源，D項(xiàng)錯(cuò)誤。6．某無(wú)色溶液，加入Na2O2時(shí)有無(wú)色無(wú)味氣體放出，并有白色沉淀生成，該無(wú)色溶液中含有的物質(zhì)可能是()A．CuSO4 B．MgCl2C．BaCl2 D．Fe2(SO4)3【解析】BCuSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液不是無(wú)色溶液，故A、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤；2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，NaOH與MgCl2反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀，與BaCl2溶液不反應(yīng)，故B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤。7．如圖是實(shí)驗(yàn)室研究潛水艇中供氧體系反應(yīng)機(jī)理的裝置圖(夾持儀器略)。(1)A裝置為CO2的發(fā)生裝置，反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________________________________________________________________________。(2)B裝置可除去A裝置中可能揮發(fā)出的________，反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________________________________________________________________________。(3)C裝置為O2的發(fā)生裝置，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________________________、_______________________________________________________________________________________________________。(4)D裝置可除去C裝置中未反應(yīng)的________，w反應(yīng)的離子方程式為_____________________。(5)E裝置為排水法收集O2的裝置，檢驗(yàn)所收集的氣體為O2的方法為__________________________________________________________________________________________________________?！窘馕觥?1)實(shí)驗(yàn)室用稀鹽酸與大理石反應(yīng)制取CO2。(2)制得的CO2中混有HCl，通過(guò)飽和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl。(3)從B裝置中出來(lái)的CO2中含有水蒸氣，通過(guò)C裝置時(shí)CO2、H2O均能與Na2O2反應(yīng)產(chǎn)生氧氣。(4)D裝置中NaOH溶液的作用是除去CO2。(5)利用帶火星的木條檢驗(yàn)氧氣。【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)取出集氣瓶正放于桌面上，將一根帶火星的木條伸入集氣瓶中，若木條復(fù)燃，證明所收集的氣體為O2鞏固提升8．向Na2O2與H2O反應(yīng)后所得溶液中滴加酚酞溶液，酚酞先變紅后褪色。某小組欲探究其原因，進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn)：①取反應(yīng)后的溶液加入MnO2后迅速產(chǎn)生大量氣體且該氣體能使帶火星的木條復(fù)燃；實(shí)驗(yàn)②③中紅色均不褪去。下列分析錯(cuò)誤的是()A．Na2O2與H2O反應(yīng)產(chǎn)生的氣體為O2B．Na2O2與H2O反應(yīng)需要MnO2作催化劑C．實(shí)驗(yàn)②③證明使酚酞褪色的不是NaOH和O2D．Na2O2與H2O反應(yīng)可能生成了具有強(qiáng)氧化性的H2O2【解析】BNa2O2與H2O反應(yīng)產(chǎn)生的氣體為O2，A項(xiàng)正確；Na2O2與H2O反應(yīng)不需要催化劑，雙氧水分解需要MnO2作催化劑，B項(xiàng)錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)②③作為對(duì)照實(shí)驗(yàn)，能證明使酚酞褪色的不是NaOH和O2，C項(xiàng)正確；根據(jù)向反應(yīng)后所得溶液中加入MnO2后迅速產(chǎn)生大量氣體且該氣體能使帶火星的木條復(fù)燃，可判斷Na2O2與H2O反應(yīng)可能生成了具有強(qiáng)氧化性的H2O2，D項(xiàng)正確。9．(素養(yǎng)題)“二氧化碳是否在有水存在時(shí)，才能與過(guò)氧化鈉反應(yīng)？”這個(gè)問題可通過(guò)實(shí)驗(yàn)加以證明。(1)按圖裝置，在干燥的試管Ⅲ中裝入Na2O2后，在通入CO2之前，應(yīng)事先用彈簧夾(K1、K2)夾持好，目的是_______。(2)試管Ⅰ內(nèi)的試劑X是________時(shí)，打開彈簧夾K1、K2，加熱試管Ⅲ約5分鐘后，將帶火星的小木條插入試管Ⅱ的液面上，可觀察到帶火星的小木條不能復(fù)燃，且Ⅲ內(nèi)淡黃色粉末未發(fā)生變化。則所得的結(jié)論是________________________________________。(3)試管Ⅰ內(nèi)試劑為CO2飽和水溶液時(shí)，其他操作同(2)，通過(guò)__________________________________________________