09年高考化学关于过氧化钠的四种关系

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关于过氧化钠的四种关系

过氧化钠是碱金属中一种重要的化合物。它有两个重要的化学反应:

。钠及其化合物是

高考的出题热点,常结合其他元素、化合物知识为载体出题,对化学基本概念、基本理论和考生的能力进行考查。

一、结构、性质与用途的关系

两个氧原子以非极性共价键相连,形成过氧键,这种化合物属于过氧化物。过氧化钠是由过氧根离子与钠离子组成的离子化合物。其中过氧根离子中的

氧元素呈现-1价,很不稳定,在一定的条件下可与水、二氧化碳、酸反应,反应过程中均有氧气放出,导致过氧化钠具有很强的氧化性。它的氧化性决定了它的主要用途是用于消毒、杀菌和漂白。此外,它与二氧化碳反应放出氧气也使它

用作矿山、坑道、潜水或宇宙飞船等缺氧的场合的供氧剂,将人们呼出的再

转换成,以供呼吸之用。过氧化钠在熔融状态时遇到棉花、炭粉、铝粉等还

原性物质会发生爆炸,因此存放时应注意安全,密封保存,不能与易燃物接触。

例1:将过氧化钠投入氢硫酸溶液、品红溶液、氯化亚铁溶液中分别发生什么现象?

解析:溶液中可将氧化成淡黄色的单质硫,化学方程式

为:投入品红溶液中,可将品红氧化而使品红溶液褪色;,同时生成生

成红褐色沉淀。

二、与二氧化碳、水反应的先后关系

在二氧化碳、水共存时,由于过氧化钠与水反应生成氢氧化钠,继续与二氧化碳反应生成碳酸钠,其结果相当于过氧化钠先与二氧化碳反应。当二氧化碳全

部消耗完后,再与水反应。掌握这个先后顺序有助于理解反应及其在解题

中的应用。

例2:a mol与b mol 在一个密闭体系中加热到300℃时,密

闭容器内气体与残留的固体依的物质的量之比不同而不同。

(1)当充分反应后,密闭容器内气体只有氧气时,a、b的关系式是

__________________

(2)当充分反应后,密闭容器内固体只有碳酸钠时,a、b的关系式是

_____________

(3)当充分反应后,密闭容器内固体只有碳酸钠与氢氧化钠时,a、b的关系式是______。

解析:

(1)当密闭容器内气体只有氧气时,必须使全部反应完,至少需要

过氧化钠2mol,所以。

(2)当密闭容器内固体只有碳酸钠时,过氧化钠只能与二氧化碳反应,不与水

反应,过氧化钠不能超过1mol,。

(3)当密闭容器内固体只有碳酸钠与氢氧化钠时,过氧化钠先用1mol与二氧化碳反应完后,再与全部或部分的水反应,也即过氧化钠与水反应时不能过量,

,即。

答案:(1)(2)(3)

三、反应前后气体的体积关系

在同温同压的条件下,过氧化钠与水、二氧化碳反应后,气体的体积均变为原来的一半。每反应1体积的二氧化碳或水蒸气,气体体积减少。

例3:等物质的量混合气体通过后体积变为原来的(同温

同压),这时混合气体中的物质的量之比为()

A.3:4:1

B. 3:3:2

C. 6:7:3

D. 6:9:0

B.解析:设原气体总共1体积,,反应后体积减少,说明

反应的二氧化碳为,生成的氧气为。反应后体积、

体积、体积,此体积比亦即物质的量之比为3:4:1。

答案:A

四、反应前后固体的质量关系

过氧化钠固体增重的定量规律:

(1)每1mol 分别与足量的过氧化钠反应时,固体分别增重28g和

2g,它们的混合气与过氧化钠反应时固体增重。

(2)推导出后可以知,CO、或其

混合气燃烧后的产物与过氧化钠反应,固体增重,即等于原气体的质量。

(3)烃的含氧衍生物,若能写成(m、n均为正整数)的形

式,则燃烧产物通过过氧化钠后,固体增加的质量等于原有机物的质量。

例4:将10g某物质完全燃烧后的产物通过足量的过氧化钠,过氧化钠的质量增加了10g,则该物质不可能是()

A. B. CO C. D.

解析:由,又由过氧化钠与的反应得知。所以固体的质量增加相当于CO与的总质量。

答案:C

点评:通过本题的计算可以看出:凡分子组成符合(m、n均为正整数)的物质都符合本题所给情况。

中学阶段常见的符合这一关系的物质有:①无机物:及其混合气体;②

有机物:甲醇()、甲醛(HCHO)、乙酸(CH3COOH)、甲酸甲酯(HCOOCH3)、乳酸(CH3CHOHCOOH)、葡萄糖(C6H12O6)等。

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