内容正文:
微专题11 “四角度”认识过氧化钠与水、二氧化碳的反应
1.与的混合气体5g,在时和足量的氧气混合,用电火花充分引燃,在相同状况下再将反应后所得混合气体通入到足量的中,测得固体增重的质量为,则原混合气体中的质量分数为
A.25% B.75% C.88% D.32%
【答案】C
【解析】设混合气中和的物质的量分别是x和y,则。氢气燃烧生成水,水再被过氧化钠吸收,又生成氧气,所以过氧化钠增加的质量就是氢气的质量;二氧化碳被过氧化钠吸收,也生成氧气,所以过氧化钠增加的质量就是一氧化碳的质量,所以,联立解得,,所以原混合气体中的质量分数为,故C正确;
故选C。
2.5gCO和的混合气体与足量的氧气充分反应后,在150℃时将混合气体通过足量的固体,则固体增加的质量为
A.5g B.3g C.1.5g D.无法确定
【答案】A
【解析】CO与H2在氧气中完全燃烧,生成CO2和H2O,生成的CO2和H2O再与Na2O2反应:,一氧化碳与二氧化碳物质的量相等,Na2O2与CO2反应:2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,总方程式为:2CO+2Na2O2=2Na2CO3,质量增重△m=2Na2CO3-2Na2O2=2CO,可知反应后固体质量增加量为CO的质量;,生成的水与氢气物质的量相等,Na2O2与H2O反应:2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2,总方程式为:2H2+2Na2O2=4NaOH,质量增重∆m=4NaOH-2Na2O2=2H2,可知反应后固体增加的质量为氢气质量;所以Na2O2增重的质量为CO与H2混合气体的质量,共5g。
故选A
反应原理
应用1
应用2
Na2O₂与H2O、CO2反应的化学方程式分别为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2①2Na2O2+2H2O=4NaOH +O2↑② 在上述两个反应中,对于Na2O2而言,根据原子守恒,在反应①中Na2O2增加的质量实际上是2CO2-O2即2CO的质量,根据1mol Na2O2~1mol CO,其结果可以看作:Na2O2+CO=Na2CO3(注意该反应实际不发生);同理,在反应②中Na2CO3增加的质量实下上是H2O中H的质量,根据2 mol Na2O2~ 4mol H,其结果可以看作:Na2O2+H2=2NaOH(注意该反应实际不发生)。
CO或H2的燃烧产物CO2或H2O(g)通过Na2O2,可以看成CO或H2直接与Na2O2反应,所以固体质量的增加值就是参加反应的CO或H2的质量。
凡是分子组成符合(CO)n·(H2)m形式的一种或几种物质,w g该物质在O2中完全燃烧,将其产物(CO2和H2O(g))通过足量的Na2O2后,Na2O2固体增加的质量必为w g。或者是由C、H、O三种元素组成的物质,只要C、O个数比为1:1,即可满足上述条件。
中学阶段符合这一关系的常见的物质有:
①无机化合物:H2、CO及H2和CO的混合气体。
②有机物:CH3OH、HCHO、CH3COOH、HCOOCH3、CH3CH(OH)COOH(乳酸)、C6H12O6(葡萄糖)等。
类型
内容
角度一:物质的量的关系
过氧化钠在一定条件下可以与二氧化碳、水发生反应,反应的方程式分别为:
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 ① 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ ②
在上述两个反应中,无论是CO2或H2O(g)的单一物质还是二者的混合物,通过足量的Na2O2时,CO2或H2O(g)与放出O2的物质的量之比均为2:1,即气体减小的体积等于相同状况下生成的O2的体积。
角度二:先后顺序关系
由于CO2能够与NaOH反应,所以一定量的Na2O2与H2O(g)、CO2的混合物反应时可视为Na2O2先与CO2生成Na2CO3,剩余的Na2O2再与H2O(g)生成NaOH。
角度三:转移电子关系
当Na2O2与H2O(g)、CO2反应时,每产生1molO2,转移2mol电子。
即1mol Na2O2与H2O(g)、CO2充分反应时,转移1mole-。
角度四:固体质量关系
过氧化钠在一定条件下可以与二氧化碳、水发生反应,反应的方程式分别为:
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 ① 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ ②
在上述两个反应中,对Na2O2而言,根据原子守恒:
在反应①中Na2O2增加的质量实际上是1molNa2O2→1mol Na2CO3,即1 mol CO的质量,根据1 mol Na2O2→1 mol CO,固体质量增加28g,其结果可看作:Na2O2+CO=Na2CO3。
在反应②中Na2O2增加的质量实际上是1molNa2O2→2mol NaOH,即2molH的质量,根据1mol Na