解析過氧化鈉與水二氧化碳反應(yīng)的四大規(guī)律

1、解析過氧化鈉與水、二氧化碳反應(yīng)的“四大規(guī)律” 過氧化鈉是一種淡黃色固體，結(jié)構(gòu)中存在“OO”，具有過氧化物的性質(zhì)，可以與二氧化碳、水發(fā)生反應(yīng)。由于在反應(yīng)過程中涉及固體質(zhì)量、氣體體積的變化及產(chǎn)物的判斷等問題，再加上試題考查角度靈活多變，題型多樣，因此也就成了學(xué)習(xí)的難點(diǎn)和高考的熱點(diǎn)，下面就過氧化鈉與水、二氧化碳的反應(yīng)特點(diǎn)進(jìn)行剖析，以便使同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)中能夠輕松突破該知識(shí)點(diǎn)。規(guī)律一  分子組成符合(CO)n(H2)m形式的物質(zhì)與Na2O2反應(yīng)的增重問題過氧化鈉在一定條件下可以與二氧化碳、水發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)的方程式分別為：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 

2、     2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2  在上述兩個(gè)反應(yīng)中，對(duì)Na2O2而言，根據(jù)原子守恒，在反應(yīng)中Na2O2增加的質(zhì)量實(shí)際上是2CO2O2即2 mol CO的質(zhì)量，根據(jù)1 mol Na2O21 mol CO，其結(jié)果可看作：Na2O2+CO=Na2CO3。在反應(yīng)中Na2O2增加的質(zhì)量實(shí)際上是H2O中H的質(zhì)量；根據(jù)2 mol Na2O24 mol H，其結(jié)果可看作：Na2O2+H2=2NaOH。根據(jù)上述分析，可以得出以下結(jié)論：1.CO或H2的燃燒產(chǎn)物CO2或H2O通過Na2O2，可以看成CO或H2直接與Na2O2反

3、應(yīng)，所以固體質(zhì)量的增加值就是參加反應(yīng)的CO或H2的質(zhì)量。2.凡是分子組成符合(CO)n(H2)m形式的一種或幾種物質(zhì)，w g該物質(zhì)在O2中完全燃燒，將其產(chǎn)物(CO2和水蒸氣)通過足量的Na2O2后，Na2O2固體增加的質(zhì)量必為w g。中學(xué)階段常見的符合這一關(guān)系的物質(zhì)為無機(jī)物：H2、CO及H2和CO的混合氣體。有機(jī)物：CH3OH、HCHO、CH3COOH、HCOOCH3、CH3CH(OH)COOH(乳酸)、C6H12O6(葡萄糖)等。【調(diào)研1】取a g某物質(zhì)在氧氣中完全燃燒，將其產(chǎn)物與足量過氧化鈉固體完全反應(yīng)，反應(yīng)后固體的質(zhì)量恰好也增加了a g。下列物質(zhì)中

4、不能滿足上述結(jié)果的是AH2        BCO        CC6H12O6          DC12H22O11【解析】A項(xiàng)和B項(xiàng)中的H2、CO可以看作直接和Na2O2反應(yīng)，增加的質(zhì)量等于氣體的質(zhì)量，符合題意。C項(xiàng)中葡萄糖的分子式可寫為(CO)6(H2)6，將a g葡萄糖燃燒后的產(chǎn)物與足量過氧化鈉反應(yīng)，反應(yīng)后固體增加的質(zhì)

5、量也等于葡萄糖的質(zhì)量a g， C項(xiàng)正確。D項(xiàng)中物質(zhì)C12H22O11只能改寫成(CO) 11 (C)(H2)11，所以不滿足增加a g的結(jié)果，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：D規(guī)律二  Na2O2與CO2、H2O(g)反應(yīng)的差量問題1.CO2、H2O(g)與過量的Na2O2反應(yīng)，所得O2的體積為相同狀況下CO2、H2O(g)體積的一半。2.將Na2O2粉末加入H2O(l)中，根據(jù)反應(yīng)：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2，會(huì)發(fā)現(xiàn)加入2 mol Na2O2出來1 mol O2，相當(dāng)于直接加入2 mol Na2O，即液體增加的質(zhì)量等于同“物

6、質(zhì)的量”的Na2O的質(zhì)量。根據(jù)CO2或H2O與Na2O2反應(yīng)的化學(xué)方程式，利用質(zhì)量差量或體積差量進(jìn)行計(jì)算，可以簡(jiǎn)化運(yùn)算過程，減少出錯(cuò)幾率，提高做題速度?！菊{(diào)研2】（2011·上海卷）過氧化鈉可作為氧氣的來源。常溫常壓下二氧化碳和過氧化鈉反應(yīng)后，若固體質(zhì)量增加了28 g，反應(yīng)中有關(guān)物質(zhì)的物理量正確的是(NA表示阿伏加德羅常數(shù)) 二氧化碳碳酸鈉轉(zhuǎn)移的電子A1 mol NAB22.4 L1 mol C 106 g1 molD 106 g2NA【解析】根據(jù)反應(yīng)：2Na2O22CO22Na2CO3O2，設(shè)有x g過

7、氧化鈉參加反應(yīng)，則：2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2        m156            88          212         32 &#

8、160;   212 -15656x g                                            &

9、#160;       28 g156g/56g= x g/28，解之得：x=78，即有1 mol CO2參加反應(yīng)，生成1 mol Na2CO3。根據(jù)反應(yīng)可知轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA，A、C項(xiàng)正確。常溫常壓下1 mol CO2的體積不是22.4 L，故B項(xiàng)錯(cuò)誤。在反應(yīng)中有106 gNa2CO3參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA，D項(xiàng)錯(cuò).答案：AC規(guī)律三  Na2O2與CO2、H2O(g)反應(yīng)的先后問題Na2O2與H2O（g）、CO2的混合物反應(yīng)時(shí)，應(yīng)看成Na2O2先吸收CO2生成Na2CO3，然后

10、再吸收H2O（g）生成NaOH?！菊{(diào)研3】 將m mol的NaHCO3和n mol的Na2O2固體混合物置于密閉容器中加熱到250，使其充分反應(yīng)，最終生成的氣體和剩余固體混合物均由兩種物質(zhì)組成，試完成下列問題。最終生成的氣體由什么組成？分析m/n的數(shù)值范圍及固體成分。【解析】 首先發(fā)生反應(yīng)：,生成的CO2和H2O的物質(zhì)的量n(CO2)=n(H2O)= m/2 mol。產(chǎn)生的CO2和水蒸氣再與過氧化鈉反應(yīng)；當(dāng)Na2O2與CO2和H2O（g）的混合氣體反應(yīng)時(shí)，先與CO2反應(yīng)，再與H2O（g）反應(yīng)。即：2Na2O22CO22Na2CO3O2

11、  、2Na2O2+2H2O(g)=4NaOH+O2  。當(dāng)m/n2時(shí)，只發(fā)生反應(yīng)，生成的固體為Na2CO3，生成的氣體為O2和H2O(g)；當(dāng)1m/n2時(shí)，發(fā)生反應(yīng)和，但H2O(g)只消耗一部分，最后固體為Na2CO3和NaOH，氣體為O2和H2O(g)；當(dāng)1=m/n時(shí)，反應(yīng)和恰好完全進(jìn)行，剩余固體為Na2CO3和NaOH，氣體為O2；當(dāng)m/n1時(shí)，發(fā)生反應(yīng)和后，剩余Na2O2，最后剩余固體為Na2O2、Na2CO3和NaOH，氣體為O2。題目要求最后生成的氣體和殘余固體混合物均由兩種物質(zhì)組成，即1m/n2，分解生成的CO2氣體已全部與Na2O2反應(yīng)消

12、耗盡， H2O（g）部分消耗，故最后生成氣體為H2O(g)和O2?！敬鸢浮縃2O(g)、O2    1m/n2     Na2CO3、NaOH規(guī)律四  Na2O2與CO2和H2O(g)混合物反應(yīng)的產(chǎn)物判斷根據(jù)反應(yīng)方程式：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2，結(jié)合反應(yīng)的先后順序：CO2先反應(yīng)，H2O后反應(yīng)，可以推知反應(yīng)后，固體產(chǎn)物的成分：當(dāng)n(CO2)n(Na2O2)，固體產(chǎn)物為Na2CO3；當(dāng)n(CO2)n(Na2O2)，固體

13、產(chǎn)物為Na2CO3和NaOH。在學(xué)習(xí)中一定要深入思考，總結(jié)規(guī)律，靈活掌握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系，把握反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，巧妙運(yùn)用反應(yīng)的關(guān)系，才能優(yōu)化解題過程，減化中間步驟，減少出錯(cuò)機(jī)率?！菊{(diào)研4】 將O2、CH4、Na2O2放入密閉容器中，在150 條件下用電火花引發(fā)反應(yīng)后，恰好完全反應(yīng)后，容器中的壓強(qiáng)為零，由此得出混合物中O2、CH4、Na2O2的物質(zhì)的量之比為       A111           &#

14、160; B226              C126              D無法確定解析：由題意知，三種物質(zhì)完全反應(yīng)后壓強(qiáng)為零，說明最終生成Na2CO3和NaOH。根據(jù)凡是分子組成符合(CO)n(H2)m形式的一種或幾種物質(zhì)的混合物與足量過氧化鈉反應(yīng)，固體Na2O2增加的質(zhì)量等于該混合物的質(zhì)量的規(guī)律，要使O2和CH4的組成符合(CO)n(H