重难点七 有关Na2O2与CO2、H2O的反应

重难点七有关Na2O2与CO2 、H2O 的反应【要点解读】
1、反应原理
2Na
2O
2
＋2CO
2
=2Na
2
CO
3
＋O
2
2Na
2
O
2
＋2H
2
O=4NaOH＋O
2
↑
2、重要关系
（1）电子转移关系：
在Na
2O
2
与CO
2
或H
2
O的反应中，Na
2
O
2
既作氧化剂又作还原剂，每生成1 mol O
2
都转
移2 mol电子。

（2）物质的量的关系：
无论是CO
2或H
2
O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na
2
O
2
时，CO
2
或H
2
O与
放出O
2
的物质的量之比均为2∶1。

（3）气体体积关系
无论是CO
2或H
2
O(g)的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na
2
O
2
时，气体减小
的体积或原混合气体体积的一半等于生成O
2
的体积。

（4）固体质量关系：
①2Na
2O
2
＋ 2CO
2
= 2Na
2
CO
3
＋ O
2
Δm(固体)
2×78 g 2 mol 2×106 g 56 g
(2 mol CO的质量)
即：发生反应①时，固体增加的质量等于与CO
2
等物质的量的CO的质量。

②2Na
2O
2
＋ 2H
2
O = 4NaOH ＋ O
2
↑Δm(固体)
2×78 g 2 mol 4×40 g 4 g
(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。

（5）先后顺序关系：
一定量的Na
2O
2
与一定量的CO
2
和H
2
O(g)混合物的反应，可看做Na
2
O
2
先与CO
2
反应，
待CO
2反应完成后，Na
2
O
2
再与H
2
O发生反应。

【重难点考向一】Na
2O
2
的性质
【例1】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．Na
2O
2
与CO
2
反应时，1 mol Na
2
O
2
转移1 mol电子
【重难点考向二】Na
2O
2
与水反应的实验探究
【例2】如图所示装置，试管中盛有水，气球a盛有干燥的固体过氧化钠颗粒，U形管中注有浅红色的水，已知，过氧化钠与水反应是放热的．将气球用橡皮筋紧缚在试管口，实验时将气球中的固体颗粒抖落到试管b的水中，将发生的现象是( )
A．U形管内红色褪去
B．试管内溶液变红
C．气球a被吹大
D．U形管水位d＜c
【重难点考向三】Na
2O
2
的强氧化性
【例3】在含有Fe3+、Fe2+、Al3+、NH
4+的稀溶液中加入足量的Na
2
O
2
固体，充分反应后，
再加入过量的稀盐酸，完全反应后，离子数几乎没有变化的是( )
A．Fe3+ B．Al3+ C．NH
4
+ D．Fe2+
【重难点考向四】反应后固体成份的判断
【例4】1 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是( )
A．Na
2CO
3
B．Na
2
O
2
Na
2
CO
3
C．NaOH Na
2
CO
3
D．Na
2
O
2
NaOH Na
2
CO
3
【趁热打铁】
1．①氧化钠②氢氧化钠③过氧化钠④亚硫酸钠，1mol上述固体物质长期放置于空气中，下列说法正确的是( )
A．质量增加的情况是②＞①＞③＞④ B．质量增加的情况是①＞③＞④＞② C．上述物质都有发生了氧化还原反应 D．过氧化钠在反应中转移了2 mol电子2．在一定条件下，钠与O
2
反应可生成1.5 g固体，若将相同质量的钠与80 mL 0.50 mol/L 的盐酸反应，钠恰好完全转化生成NaCl，则1.5 g固体的成分是( )
A．Na
2O B．Na
2
O
2
C．Na
2
O和Na
2
O
2
D．Na
2
O
2
和NaO
2
3．CO和H
2
的混合气体共3 g，与足量的过氧化钠置于密闭容器中，通入足量氧气用电火花点燃，则固体的质量增加了( )
A．3 g B．3.2 g C．4.4 g D．5.6 g
4．27.4g的Na
2CO
3
与NaHCO
3
的固体混合物，在空气中加热片刻后固体混合物质量变为
24g，将所得的固体混合物溶于200ml、2mol•L-1的稀盐酸恰好完全反应，并完全放出二氧化碳气体，将所得的溶液蒸干、灼烧称量，其质量为( )
A．11.7g B．23.4 g C．26.5g D．58.5g
5．A、B、C、D、F五种物质的焰色反应均为黄色，A、B、C、D与盐酸反应均生成E，此外B还生成一种可燃气体。

而C、D还生成一种无色无味气体H，该气体能使澄清石灰水变浑浊。

D和A可反应生成C，F和H也可反应生成C和另一种无色无味气体。

请回答下列问题：
（1）写出A、B、C、D、E、F的化学式
A________；B________；C________；D________；E________；F________。

（2）写出F和H反应的化学方程式 __________________________________。

（3）写出下列反应的离子方程式：
①D＋盐酸 ________________________________________________；
②B＋水 _____________________________________________________；
③D＋A ______________________________________________________。

重难点七有关Na2O2与CO2 、H2O 的反应
【要点解读】 1、反应原理
2Na 2O 2＋2CO 2=2Na 2CO 3＋O 2 2Na 2O 2＋2H 2O=4NaOH ＋O 2↑ 2、重要关系
（1）电子转移关系：
在Na 2O 2与CO 2或H 2O 的反应中，Na 2O 2既作氧化剂又作还原剂，每生成1 mol O 2都转移2 mol 电子。

（2）物质的量的关系：
无论是CO 2或H 2O 的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na 2O 2时，CO 2或H 2O 与放出O 2的物质的量之比均为2∶1。

（3）气体体积关系
无论是CO 2或H 2O(g)的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na 2O 2时，气体减小
的体积或原混合气体体积的一半等于生成O 2的体积。

（4）固体质量关系：
①2Na 2O 2 ＋ 2CO 2 = 2Na 2CO 3 ＋ O 2 Δm (固体) 2×78 g 2 mol 2×106 g 56 g
(2 mol CO 的质量)
即：发生反应①时，固体增加的质量等于与CO 2等物质的量的CO 的质量。

②2Na 2O 2 ＋ 2H 2O = 4NaOH ＋ O 2↑ Δm (固体) 2×78 g 2 mol 4×40 g 4 g
(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。

（5）先后顺序关系：
一定量的Na 2O 2与一定量的CO 2和H 2O(g)混合物的反应，可看做Na 2O 2先与CO 2反应，待CO 2反应完成后，Na 2O 2再与H 2O 发生反应。

【重难点考向一】Na 2O 2的性质
【例1】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 ．Na 2O 2与CO 2反应时，1 mol Na 2O 2转移1 mol 电子 【答案】 D
【解析】 A 项，碱性氧化物是指与酸反应生成盐和水的氧化物，而Na 2O 2与酸反应除生
成盐和水外，还生成O 2；如2Na 2O 2＋4HCl===4NaCl ＋2H 2O ＋O 2↑，故Na 2O 2不是碱性氧化物；B 项，Na 2O 2与H 2O 反应放出O 2，引入新的杂质，故Na 2O 2不可以作气体干燥剂；C 项，Na 2O 2与H 2O 反应中，电子转移关系如下：
Na 2O 2既是氧化剂，又是还原剂，水既不是氧化剂，也不是还原剂；D 项，Na 2O 2与CO 2
反应时电子转移关系如下：。

【重难点点睛】（1）Na
2O
2
与H
2
O或CO
2
反应时，Na
2
O
2
既是氧化剂又是还原剂。

①每1 mol Na
2O
2
参加反应转移1 mol电子。

②每生成1 mol O
2
，反应中转移2 mol电子。

（2）Na
2O
2
与水反应的中间产物(H
2
O
2
)具有强氧化性、能够漂白某些有色物质。

如向紫色
石蕊溶液中加入
过量Na
2O
2
粉末，振荡，溶液先变蓝色后褪色，若为酚酞溶液，则先变红色后褪色。

【重难点考向二】Na
2O
2
与水反应的实验探究
【例2】如图所示装置，试管中盛有水，气球a盛有干燥的固体过氧化钠颗粒，U形管中注有浅红色的水，已知，过氧化钠与水反应是放热的．将气球用橡皮筋紧缚在试管口，实验时将气球中的固体颗粒抖落到试管b的水中，将发生的现象是( )
A．U形管内红色褪去 B．试管内溶液变红
C．气球a被吹大 D．U形管水位d＜c
【答案】BC
【名师点睛】过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，氢氧化钠溶液显碱性，该反应为放热反应，据此解答。

【重难点考向三】Na
2O
2
的强氧化性
【例3】在含有Fe3+、Fe2+、Al3+、NH
4+的稀溶液中加入足量的Na
2
O
2
固体，充分反应后，
再加入过量的稀盐酸，完全反应后，离子数几乎没有变化的是( ) A．Fe3+ B．Al3+ C．NH
4
+ D．Fe2+
【答案】B
【解析】A．因为Na
2O
2
是强氧化剂，而且遇水生成NaOH，于是Fe2+氧化成Fe3+，并沉淀，
再和盐酸反应生成三价铁离子，所以三价铁离子数目增大，故A错误；B．Na
2O
2
是
强氧化剂，而且遇水生成NaOH，铝离子能和过量的氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸根离子，在盐酸作用下又会生成铝离子，根据铝元素守恒，则铝离子量不变，故
B正确；C．Na
2O
2
是强氧化剂，而且遇水生成大量的NaOH，铵根和氢氧化钠反应，
这样NH
4+转化成NH
3
从溶液逸出，铵根离子减少，故C错误；D．因为Na
2
O
2
是强氧
化剂，而且遇水生成NaOH，于是Fe2+氧化成Fe3+，并沉淀，所以二价铁离子数目减小，故D错误；故选B。

【名师点睛】溶液中加入足量的Na
2O
2
固体，充分反应后，再加入过量的稀盐酸，Fe2+
氧化成Fe3+，减少的是亚铁离子和铵根离子。

【重难点考向四】反应后固体成份的判断
【例4】1 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是( )
A．Na
2CO
3
B．Na
2
O
2
Na
2
CO
3
C．NaOH Na
2
CO
3
D．Na
2
O
2
NaOH Na
2
CO
3
【答案】 A
【名师点睛】CO
2与水一起与Na
2
O
2
作用时，可先考虑CO
2
先发生反应，多余的Na
2
O
2
再与
水反应，再结合原子守恒进行判断即可。

【趁热打铁】
1．①氧化钠②氢氧化钠③过氧化钠④亚硫酸钠，1mol上述固体物质长期放置于空气中，下列说法正确的是( )
A．质量增加的情况是②＞①＞③＞④ B．质量增加的情况是①＞③＞④＞② C．上述物质都有发生了氧化还原反应 D．过氧化钠在反应中转移了2 mol电子【答案】B
【解析】①氧化钠和水反应生成氢氧化钠，二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠；Na
2
O～
Na
2CO
3
；1molNa
2
O反应最后增加1molCO
2
的质量为 44g，化合价没有变化，不属于
氧化还原反应；②氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠；NaOH～1/2Na
2CO
3
，1molNaOH
反应最后增重53-40=13g，不是氧化还原反应；③过氧化钠和水反应生成氢氧化钠，
与二氧化碳反应生成碳酸钠；Na
2O
2
～Na
2
CO
3
，1molNa
2
O
2
反应最后增加1molCO的质
量为28g，1mol过氧化钠在反应中转移了1 mol电子；④亚硫酸钠和氧气反应生
成硫酸钠；Na
2SO
3
～Na
2
SO
4
，1molNa
2
SO
3
反应后增重16g，所以增重为①＞③＞④＞
②，综合以上分析，只有B正确，故选B。

2．在一定条件下，钠与O
2
反应可生成1.5 g固体，若将相同质量的钠与80 mL 0.50 mol/L 的盐酸反应，钠恰好完全转化生成NaCl，则1.5 g固体的成分是( )
A．Na
2O B．Na
2
O
2
C．Na
2
O和Na
2
O
2
D．Na
2
O
2
和NaO
2
【答案】C
【解析】由题给信息可知最后所得溶液为NaCl溶液，则n(Na＋)＝n(Cl－)＝n(HCl)＝
0.50 mol/L×0.08 L＝0.04 mol，若Na的氧化物为Na
2
O，应为0.02 mol×62 g/mol
＝1.24 g；若为Na
2O
2
，应为0.02 mol×78 g/mol＝1.56 g。

现为1.5 g，介于1.24
g与1.56 g之间，应为二者的混合物。

3．CO和H
2
的混合气体共3 g，与足量的过氧化钠置于密闭容器中，通入足量氧气用电火花点燃，则固体的质量增加了( )
A．3 g B．3.2 g C．4.4 g D．5.6 g
【答案】A
4．27.4g的Na
2CO
3
与NaHCO
3
的固体混合物，在空气中加热片刻后固体混合物质量变为
24g，将所得的固体混合物溶于200ml、2mol•L-1的稀盐酸恰好完全反应，并完全放出二氧化碳气体，将所得的溶液蒸干、灼烧称量，其质量为( )
A．11.7g B．23.4 g C．26.5g D．58.5g
【答案】B
【解析】混合物与盐酸恰好反应得到NaCl溶液，蒸干溶液得到固体为NaCl，根据氯离子守恒n(NaCl)=n(HCl)=0.2L×2mol/L=0.4mol，故将所得的溶液蒸干、灼烧称量，其质量为：m(NaCl)=0.4mol×58.5g/mol=23.4g，故选B。

5．A、B、C、D、F五种物质的焰色反应均为黄色，A、B、C、D与盐酸反应均生成E，此外B还生成一种可燃气体。

而C、D还生成一种无色无味气体H，该气体能使澄清石灰水变浑浊。

D和A可反应生成C，F和H也可反应生成C和另一种无色无味气体。

请回答下列问题：
（1）写出A、B、C、D、E、F的化学式
A________；B________；C________；D________；E________；F________。

（2）写出F和H反应的化学方程式 __________________________________。

（3）写出下列反应的离子方程式：
①D＋盐酸 ________________________________________________；
②B＋水 _____________________________________________________；
③D＋A ______________________________________________________。

【答案】（1）NaOH Na Na
2CO
3
NaHCO
3
NaCl Na
2
O
2
（2）2Na
2O
2
＋2CO
2
=2Na
2
CO
3
＋O
2
（3）HCO－
3＋H＋=H
2
O＋CO
2
↑
2Na＋2H
2O=2Na＋＋2OH－＋H
2
↑
HCO－
3＋OH－=H
2
O＋CO2－
3
【解析】由焰色反应为黄色，且A、B、C、D均与盐酸反应生成E，知E为NaCl，B还生成可燃性气体知B为Na，C、D还生成气体H使澄清石灰水变浑浊，知C、D为
Na
2CO
3
或NaHCO
3
，F和H(CO
2
)反应生成C和另一种气体，则F为Na
2
O
2
、C为Na
2
CO
3
，
因而D为NaHCO
3，D和A反应可生成Na
2
CO
3
，则A为NaOH。