过氧化钠与水、二氧化碳反应的有关计算

过氧化钠与二氧化碳、水反应的相关计算
四、Na2O2与CO2、H2O反应的三大关系
反应的化学方程式为
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2①
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑②
1．物质的量关系
不论是CO2还是H2O，或者CO2与H2O（g）的混合气体。

通过足量的Na2O2时，放出O2的物质的量与CO2或H2O的物质的量之比均为1∶2。

即与足量Na2O2反应有如下关系：2CO2~ O22H2O~ O22混合气体（CO2和H2O）~ O2 2．电子转移关系
在Na2O2与CO2或H2O的反应中，或者CO2与H2O（g）的混合气体，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，每生成1 mol O2都转移2 mol电子。

Na2O2即不论是与CO2反应还是与H2O 反应，有如下关系：2 Na2O2~ O2 ~2e-
3．固体质量关系
(1) 方法一：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2Δm(固体)
2×78 g 2 mol 2×106 g 56 g
(2 mol CO的质量)
方法二：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2Δm(固体)
2×44 g 32g 56g
(2 mol CO的质量)
即发生反应①时，固体增加的质量等于与CO2等物质的量的CO的质量。

(2)方法一：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑Δm(固体)
2×78 g 2 mol 4×40 g 4 g
(2 mol H2的质量)
方法二：
2Na 2O 2＋2H 2O===4NaOH ＋O 2↑ Δm (固体)
2×18 g 32g 4g
(2 mol H 2的质量)
即发生反应②时，固体增加的质量等于与H 2O 等物质的量的H 2的质量。

【探究1】 Na 2O 2属于碱性氧化物吗？为什么？
提示：不是，因为2Na 2O 2＋4HCl===4NaCl ＋2H 2O ＋O 2↑，生成物除盐和H 2O 外，还有O 2产生，不符合碱性氧化物标准。

【探究2】 Na 2O 2与CO 2、H 2O 混合气体反应视作谁优先反应？为什么？
提示：CO 2 若先与H 2O 反应，则有2Na 2O 2＋2H 2O===4NaOH ＋O 2↑，由于CO 2存在，又发生2NaOH ＋CO 2===Na 2CO 3＋H 2O ，则H 2O 相当于进去又出来。

CO 2存在前提下，应视作CO 2优先反应。

【探究3】 2.24 L 的CO 2和水蒸气的混合气体与足量的Na 2O 2反应，能得到相同条件下的气体多少升？
提示：根据CO 2与Na 2O 2、H 2O 与Na 2O 2反应的化学方程式可知，2.24 L CO 2和水蒸气的混合气体与足量Na 2O 2反应生成1.12 L O 2。

【探究4】 7.8 g Na 2O 2与足量水反应时转移电子的个数是多少？ 提示：0.1 mol e －
即0.1 N A 。

例题1 1．将CO 2和水蒸气的混合气体通过盛有少量Na 2O 2的干燥管后，气体的成分可能为( )
A ．CO 2、H 2O 、O 2
B ．CO 2、O 2
C ．H 2O
D ．O 2
解析：当Na 2O 2的量不足时，可以认为CO 2先与Na 2O 2反应，因此气体的成分不可能是CO 2和O 2，也不可能只有O 2，更不可能只有H 2O 。

当CO 2相对Na 2O 2过量时，气体的成分可能为CO 2、H 2O 、O 2，当CO 2相对Na 2O 2不足时，气体的成分可能为H 2O 、O 2。

答案：A
例2．CO 和H 2的混合气体21.2 g ，与足量O 2反应后，通过足量Na 2O 2，固体质量增加( )
A ．21.2 g
B ．14 g
C ．6.78 g
D ．不能确定
解析：已知有关反应：2H 2＋O 2=====点燃
2H 2O ,2CO ＋O 2=====点燃
2CO 2,2Na 2O 2＋2H 2O===4NaOH ＋O 2↑，2Na 2O 2＋2CO 2===2Na 2CO 3＋O 2。

将上述化学方程式合并可得：Na 2O 2＋H 2===2NaOH ，Na 2O 2＋CO===Na 2CO 3即反应结
果相当于CO、H2恰好被Na2O2吸收，固体增加的质量就是CO和H2的总质量。

答案：A
例3．在标准状况下把4.48 L CO2通过足量的Na2O2固体后，固体增加的质量是() A．8.8 g B．5.6 g
C．3.2 g D．2.4 g
解析：根据反应方程式2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，在标准状况下，4.48 L CO2的物质的量为0.2 mol，所以反应后固体增加的质量为0.2 mol×(106 g·mol－1－78 g·mol－1)＝5.6 g。

答案：B
例4．Na2O和Na2O2在下列哪一点性质上是相似的()
A．颜色B．水溶液的酸碱性
C．氧化性D．漂白性
解析：Na2O为白色、无氧化性、漂白性，Na2O2淡黄色，具有氧化性、漂白性，水溶液为NaOH溶液。

答案：B
例5．关于氧化钠和过氧化钠的叙述正确的是()
A．都属于碱性氧化物
B．溶于水后，所得水溶液的成分相同
C．都能和水发生化合反应
D．可和二氧化碳反应生成不同的盐
解析：过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，不属于碱性氧化物，故A错误；氧化钠与水反应生成氢氧化钠，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，水溶液的成分相同，故B正确；过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，不属于化合反应，故C错误；氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠，过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，生成的盐相同，故D错误。

例6．200 ℃时，CO2和水蒸气的混合气体共23.2 g与足量的过氧化钠充分反应后，固体质量增加7.2 g，则原混合气体平均相对分子质量为() 进来23.2 出去A．5.8B．11.6
C．23.2D．46.4
解析：方法1：设混合气体中CO2、H2O的物质的量分别为x、y。

2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2固体的质量差
2 mol 88 g～32 g＝56 g
x 28x
2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑固体的质量差
2 mol 36 g－32 g＝4 g
y 2y
则：44 g/mol x＋18 g/mol y＝23.2 g, 28 g/mol x＋2 g/mol y＝7.2 g，
解得：x＝0.2 mol，y＝0.8 mol，
所以混合气体的总物质的量为0.2 mol＋0.8 mol＝1.0 mol
则混合气体的平均相对分子质量为23.2。

方法2：利用质量守恒定律可知生成氧气的质量(23.2 g－7.2 g＝16 g)，即0.5 mol，再利用CO2和水蒸气的混合气体与Na2O2固体反应气体体积减半的反应，确定混合气体的物质的量是1 mol。

进而求出混合气体的平均相对分子质量23.2。