过氧化钠与水、二氧化碳反应的规律剖析汇总

过氧化钠与水、二氧化碳反应的规律剖析汇总 过氧化钠与水、二氧化碳反应的规律剖析 过氧化钠与水、二氧化碳反应的规律剖析 过氧化钠(NaO)是一种淡黄色的固体，结构中存在过氧键“—O—O—”，22 具有强氧化性。NaO可以与HO、CO发生反应，由于在反应过程中涉及固体2222 质量、气体体积的变化及产物的判断问题，再加上考查角度灵活多变，因此也就成了学习的难点和考试的热点。下面就NaO与HO、CO反应的特点进行2222剖析，以便使大家在学习中能轻松突破该知识点。 一、组成符合(CO)(H)形式的物质与NaO反应地增重问题 n2m22 NaO与HO、CO反应的化学方程式分别为: 2222 2NaO + 2CO = 2NaCO + O ? 222232 2NaO + 2HO = 4NaOH + O ?? 2222 在上述两个反应中，对于NaO而言，根据原子守恒，在反应?中NaO2222增加的质量实际上是2CO,O即2CO的质量，根据1 mol NaO ,1 mol CO,2222其结果可以看作:NaO+CO= NaCO(注意该反应实际不发生);同理，在反应2223 ?中NaCO增加的质量实际上是HO中H的质量，根据2 mol NaO , 4 mol 23222H,其结果可以看作:NaO+H= 2NaOH(注意该反应实际不发生)。 222 根据上述，可以得出结论: 1.将CO或H的燃烧产物CO或HO通过足量的NaO，可以看成是由CO22222 或H直接与NaO反应，所以NaO固体质量的增加值就是“参加反应”的CO22222 或H的质量。 2 2.凡是分子组成符合(CO)(H)形式的一种或几种物质，wg该物质在O中n2m2完全燃烧，将其产物(CO和水蒸气)通过足量的NaO后，NaO固体增重必为22222wg。 中学阶段常见的符合这一关系的物质有:(1)无机物:H、CO及H和CO22的混合气体;(2)有机物:CHOH、HCHO、CHCOOH、HCOOCH、333CHCH(OH)COOH(乳酸)、CHO(葡萄糖)等。 36126 【例1】取ag某物质在氧气中完全燃烧，将其产物与足量过氧化钠固体完 全反应，测其反应后固体质量仍为ag，下列物质中不能满足上述结论的是( ) A. H B. CO C. CHO D. CHO 26126122211 二、NaO与HO(g)、CO反应的差量问题 2222 1.CO、HO(g)与过量的NaO反应，所得O的体积为相同状况下CO、HO(g)2222222体积的一半。 2.将NaO粉末加入HO(l)中，根据反应NaO + 2HO = 4NaOH + O ?，2222222可知2 mol NaO生成1 mol O，相当于直接加入2 mol NaO，即液体增加的质2222 量等于同“物质的量”的NaO的质量。 2 根据CO或HO与NaO反应的化学方程式，利用体积差量或质量差量进2222 行计算，可以简化运算过程，减少出错几率，提高解题速度。 【例2】(2011?上海卷)过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后，若固体质量增加了28g，反应中有关物质的量正确的是(NA示阿伏加德罗常数) ( ) 二氧化碳 碳酸钠 转移电子数 A 1 mol N A B 22.4 L 1 mol C 106 g 1 mol D 106 g 2N A 三、NaO与HO(g)、CO反应的先后问题 2222 NaO与HO(g)、CO的混合物反应，应看成NaO先吸收CO生成NaCO，222222223然后再吸收HO(g)生成NaOH。 2 【例3】将mmol NaHCO和nmol NaO固体混合物置于密闭容器中加热到322 250?，使其充分反应，最终生成的气体和剩余固体混合物均由两种物质组成，试完成下列问题: (1)最终生成的气体由什么组成, (2)分析m/n的数值范围及固体成分 四、NaO与HO(g)、CO混合物反应的产物判断 2222 根据反应方程式2NaO + 2CO = 2NaCO + O、 2NaO + 2HO = 4NaOH 222232222+ O ?，结合反应的先后顺序:CO先反应，HO后反应，可以推知反应后，222 固体产物的成分为: ? 当n(CO) ? n(NaO)时，固体产物为NaCO; 22223 ? 当n(CO) , n(NaO)时，固体产物为NaCO和NaOH。 22223 我们在学习中一定要深入思考，规律，灵活掌握知识间的内在联系，把握反应的实质，巧妙运用反应的关系，才能优化解题过程，减少中间步骤，降低出错几率。 【例4】将O、CH、NaO放入密闭容器中，在150?条件下用电火花引2422 燃反应，恰好完全反应后，容器中的压强为零，由此得出原混合物中O、CH、24NaO的物质的量之比为( ) 22 A. 1?1?1 B. 2?2?6 C. 1?2?6 D. 无法确定 【练习】 1.一定温度下，wg下列物质在足量的氧气中充分燃烧后，产物与足量的过1 氧化钠充分反应，过氧化钠增重wg，且w= w，则符合此条件的物质是( ) 212 ?H ?CO ?H和CO的混合气体 ?HCOOCH ?CHCHO ?CHO 22336126 A. ????B.??? C.?????D.???? 2.将1 mol NaO与2 mol NaHCO固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，223 排出气体物质后冷却，残留的固体物质是( ) A. NaCO B. NaO、NaCO 232223 C. NaOH、NaCO D. NaO、NaOH、NaCO 232223 【例1】【答案】D 【解析】A项和B项中的H、CO可以看作直接与NaO反应，增加的质量222 等于气体的质量，符合题意;C项中葡萄糖的分子式可改写成(CO)(H)，则将626a g葡萄糖完全燃烧后的产物与足量过氧化钠反应，反应后过氧化钠固体增加的质量也等于葡萄糖的质量 ag，C项正确;D项中物质CHO只能改写成122211(CO)C(H)，分子组成不符合(CO)(H)，故不满足增加a g的结果，D项错误。 11211n2m 【例2】【答案】AC 【解析】根据反应2NaO + 2CO = 2NaCO + O，设有xg过氧化钠参加反222232 应，则: 2NaO + 2CO = 2NaCO + O ?m 222232 156 88 212 32 212-156=56 x g 28g 所以有，156/56=x/28，解得:x=78，即有1 mol CO参加反应，生成1 mol 2 NaCO。 23 根据反应可知转移的电子数为N，故A、C两项正确;常温常压下，1 mol COA2的体积不是22.4L，故B项错误;在反应中有106 g NaCO参加反应，转移的电23 子数为N，D项错误。 A 【例3】【答案】(1) HO(g)、O (2) 1,m/n,2 NaCO、NaOH 2223 【解析】首先发生反应2NaHCONaCO+CO?+HO?,生成的CO和323222HO的物质的量n(CO)=n(HO)=m/2 mol，产生的CO和水蒸气再与过氧化钠反2222 应;当NaO与HO(g)、CO的混合物反应时，先与CO反应，再与HO(g)反222222应，即: 2NaO + 2CO = 2NaCO + O ? 222232 2NaO + 2HO = 4NaOH + O ?? 2222 当m/n?2时，只发生反应?，生成的固体为NaCO，生成的气体为O和232HO(g); 2 当1,m/n,2时，发生反应?和?，但HO(g)只消耗一部分，最后剩余固2 体为NaCO和NaOH，气体为O和HO(g); 2322 当m/n=1时，反应?和?恰好完全进行，剩余固体为NaCO和NaOH，气23体为O; 2 当m/n,1时，发生反应?和?后，剩余NaO，最后剩余固体为NaO、2222NaCO和NaOH，气体为O; 232 题目要求最终生成的气体和剩余固体混合物均由两种物质组成，即1,m/n,2，NaHCO分解生成的CO已全部与NaO反应消耗尽，HO(g)部分消耗，32222故最终生成的气体为HO(g)和O。 22 【例4】【答案】C 【解析】由题意可知，三种物质完全反应后压强为零，说明最终生成NaCO23和NaOH。根据凡是分子组成符合(CO)(H)形式的一种或几种物质的混合物与n2m 足量过氧化钠反应，固体NaO增加的质量等于该混合物的质量的规律，要使22 O和CH的组成符合(CO)(H)的形式，则必有n(O)?n(CH)=1?2。假设有1 24n2m24mol O、2 mol CH与nmol NaO反应:2CH+O+NaO?NaCO+NaOH，然后2422422223由氢原子守恒确定NaOH的物质的量为8 mol;由碳原子守恒确定NaCO的物23质的量为2 mol;最后求出O的物质的量为1 mol，即可得出下列方程式:2 2CH+O+6NaO=2NaCO+8NaOH，即C项正确。 422223 【练习】 【答案】1.C 2.A 中横卧着整个过去的灵魂——卡莱尔 人的影响短暂而微弱，书的影响则广泛而深远——普希金 人离开了书，如同离开空气一样不能生活——科洛廖夫 书不仅是生活，而且是现在、过去和未来文化生活的源泉 ——库法耶夫 书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者———史美尔斯 书籍便是这种改造灵魂的工具。人类所需要的，是富有启发性的养料。而阅读，则正是这种养料———雨果