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 色态 类别 氧的价态 电子式 生成条件 热稳 定性 化 学 性 质 与水反应 与CO2 反应 与酸反应 (盐酸) 主要性质 主要用途 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
+×氧化钠(Na2O) 白色固体 碱性氧化物 -2 Na[·O ]Na ···常温 △不稳定(2Na2O+O2=====2Na2O2) Na2O+H2O===2NaOH Na2O+CO2===Na2CO3 ··×过氧化钠(Na2O2) 淡黄色固体 过氧化物 (非碱性氧化物) -1 2-+Na+×··+·×2-[·O O ]Na ········加热或点燃 稳定 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO2=== 2Na2CO3+O2 2Na2O2+4HCl=== 4NaCl+2H2O+O2↑ 具有强氧化性 强氧化剂、漂白剂、供氧剂、消毒剂 Na2O+2HCl===2NaCl+H2O 具有碱性氧化物通性 用于制取少量Na2O2、烧碱 1
量为原混合气体体积的2,即为生成氧气的量。
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③最多产生O2的物质的量为________ mol。 (2)
反
应
①
的
离
子
方
程
式
为
:
________________________________________________________________________。
(3)Na2O2中阴阳离子数目之比为________。
(4)①②③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)③=②>①
[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Ⅱ,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 液
C.Na2SO3稀溶液 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
D.饱和CaCl2溶B.Ca(HCO3)2稀溶
[跟进题组]
-2-2-
1.(2014·郑州预测)某溶液中含有HCO-3、SO3、CO3、CH3COO4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-
-C.CO23
2-
B.SO3
D.HCO-3
2--解析 Na2O2与水反应生成NaOH,HCO-HCO-3+OH===CO3+H2O,3浓
--度减小,CO2SO2被Na2O2氧化,浓度减小;CH3COO3浓度增大;3具有还原性,-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
····
+···2-+Na[·OO]Na,故阴、阳离子的个数比为······
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