（必修1）微专题03过氧化钠性质-2024-2025学年高中化学期末重难点复习攻略

微专题03 过氧化钠性质——重难点 01.理解Na2O2与H2O、CO2的反应规律及其应用。 02.通过Na2O2与H2O、CO2的实验探究，进一步提高 分析解决问题的能力。 知识点一：Na2O2与H2O、CO2的反应规律 过氧化钠有较强的氧化性，主要原因是因为结构中存在过氧键，当与H2O、CO2反应时，Na2O2既表现氧化性也表现还原性。 (1)Na2O2与H2O、CO2的反应规律 反应规律 反应先后顺序 Na2O2与H2O、CO2的混合气体反应，可看作Na2O2先与CO2反应，完毕后再与H2O(g)反应。 气体体积关系 若H2O、CO2的混合气体(或单一气体)通过足量Na2O2，气体体积的减少量等于原混合气体体积的1/2且等于生成氢气的体积，即 V(混合)。 电子转移关系 当Na2O2与H2O、CO2的混合气体反应时，物质的量关系为2Na2O2～O2～2e-，n(e-)=n(Na2O2)= 固体质量变化关系 CO2、水蒸气分别与足量Na2O2反应时，固体相当于吸收了CO2中的“CO”、水蒸气中的“H2”，所以固体增加的质量△m(CO2)=28g/mol×n(CO2)、△m(H2O)=2g/mol×n(H2O) (24-25高一上·浙江·阶段练习) 1．关于化学方程式2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，下列说法正确的是 A．Na2O2中阴阳离子比为1∶1 B．Na2O2为氧化剂，CO2为还原剂 C．反应后固体的质量增加 D．若生成1分子O2，则转移4个电子 (24-25高一上·黑龙江牡丹江·阶段练习) 2．CO和 的混合气体30g，通入盛有足量 固体粉末的容器中，同时通入足量，电火花引燃，充分反应后，固体粉末的质量增加 A．44g B．2g C．30g D．18g (24-25高一上·福建三明·阶段练习) 3．可用于呼吸面具的供氧剂，下列叙述正确的是 A．1mol中含有的离子数目为4mol B．1mol Na与反应，生成两种混合物，Na总共失去1mol电子 C．1mol用于供氧时，理论上可产生的体积为11.2L D．1mol溶于1L水中，其溶质的物质的量浓度为 (23-24高一上·广东深圳·期末) 4．Na2O2可用于呼吸面具的供氧剂，用表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A．1molNa2O2中含有的离子数目为 B．1molNa2O2溶于1L水，其溶质的物质的量浓度为2mol/L C．1molNa2O2用于供氧时，理论上可产生O2的体积为11.2L D．1molNa2O2与足量的水反应时，转移电子数为 (24-25高一上·浙江·阶段练习) 5．0.2gH2在一定条件下与足量氧气充分反应后产生的水蒸气全部通入足量Na2O2固体中，充分反应后，求： (1)参与反应的Na2O2固体质量是 g。 (2)充分反应后，固体质量增重为 g。 知识点二：Na2O2与H2O反应的实验探究 1. Na2O2与水反应的实质 Na2O2与水的反应是比较特殊的氧化还原反应，实质上可以分成两个过程： ①Na2O2＋2H2O=2NaOH＋H2O2 ②2H2O2=2H2O＋O2↑ 由①×2＋②得 2Na2O2＋4H2O=4NaOH＋2H2O＋O2↑ 所以Na2O2在反应中既做氧化剂，又做还原剂，且二者个数比为1∶1；NaOH既不是氧化产物，也不是还原产物；反应过程中有H2O2生成，H2O2有强氧化性。 6．某同学通过实验研究 Na2O2与水的反应。 操作 现象 向盛有少量 Na2O2  的试管中加入蒸馏水，得到溶液 a 反应剧烈，产生能使带火星木条复燃的气体 然后向溶液 a 中滴入两滴酚酞 溶液先变红，再逐渐变浅，约 10 分钟溶液变为无色 为了探究溶液颜色变化的原因，该同学按照科学的程序，进行了如下实验： 【推理与假设】 (1)Na2O2 与 H2O 反应的化学方程式： 。 向溶液 a 中滴加酚酞本应只会变红，而实验中发现酚酞变红后又褪色。 由此提出如下的假设： 假设 A： 有漂白性； 假设 B： 有漂白性； 假设 C：O2和 NaOH 共同作用有漂白性。 【实验与观察】 (2)请完成下表： 实验编号 1 2 3 实验装置 实验假设 假设A 假设B 假设C 实验现象 溶液变红后 10 分钟均无变化 实验结论 假设A、B、C (填“成立”或者“不成立” ) 【查阅资料】 该同学查阅资料：H2O2 是一种在碱性条件下不稳定、具有漂白性的物质。 【推理与假设】 该同学认为褪色的原因可能是溶液 a 中存在 H2O2 ，H2O2 漂白了酚酞。 【实验与观察】 (3)实验①取少量溶液 a，加入黑色粉末，快速产生了能使带火星木条复燃的气体O2。 实验②取少量溶液 a 于试管中，加入黑色粉末，充分反应向上层清液中滴入2滴酚酞后变红，10分钟后溶液颜色 。 【实验结论】 实验①证实了Na2O2 与 H2O反应后的溶液 a中存在H2O2； 实验②证实了是H2O2漂白了酚酞。 【交流与评价】 (4)由以上实验结果可知， Na2O2 与 H2O 反应的化学方程式如果分两步书写，可以写成： 第一步： ； 第二步： 。 但课本上没有写出中间产物H2O2，可能的原因是 。 7．钠的化合物在日常生活中的应用非常广泛。回答下列问题： I．学习小组利用如下流程制备过氧化钠，并设计实验验证其相关性质。 回答下列问题： (1)小组同学取一定量淡黄色固体溶于冷水中。待固体全部反应后，仍可缓慢释放氧气，为探究固体溶解后溶液成分，设计如下实验方案进行验证： 甲中产生较多气泡，证明固体溶解后溶液中有 (填化学式)。 (2)小组同学将金属钠加热至熔化后，误通入了干燥的CO2进行反应，将反应后固体产物溶于稀盐酸，产生气泡，观察到难溶于水的黑色固体，经检验，黑色固体为单质碳，写出CO2与Na反应的化学方程式 。 知识点三：Na2O2与CO2的反应 潮湿的CO2才能与Na2O2反应，而干燥的CO2与Na2O2不反应。潮湿的CO2与Na2O2反应的过程可以表示如下： 首先①Na2O2(淡黄色)＋2H2O=2NaOH＋H2O2；② 2H2O2=2H2O＋O2↑，然后：③CO2＋2NaOH=Na2CO3(白色)＋H2O (①＋③)×2＋②得到：2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2 所以CO2与Na2O2反应时需与水接触，H2O可看作“催化剂”。 (24-25高一上·福建三明·阶段练习) 8．过氧化钠常用作漂白剂、杀菌消毒剂。某兴趣小组以过氧化钠为对象进行如下探究：“干燥的不能与反应”和“在有水存在时才能与反应”，设计如图实验装置，下列说法错误的是 A．试剂X为浓硫酸 B．在点燃酒精灯之前，先通一段时间排出装置内的氧气，防止其与铜反应干扰实验 C．若打开，关闭，玻璃管中的铜丝由红变黑的现象时，则证明“有水时与反应”产生了 D．若关闭，打开，实验观察到铜丝未变化，则得出结论“干燥的不能与反应” (23-24高一上·辽宁·期中) 9．某化学兴趣小组采用如图所示装置研究分解产物与的反应。 完成下列填空： (1)图乙中实验装置的作用为： 。 (2)实验开始后，装置丙中反应的化学方程式： ，该反应中氧化剂与还原剂的质量比为 。 (3)装置丁中NaOH溶液的作用是 ，装置戊中澄清石灰水的作用是 。 (4)俗称小苏打，工业上可通过侯氏制碱法制取(又称联合制碱法，由我国近代著名的化学家侯德榜发明)，即用食盐、氨气、二氧化碳、水为原料制取。写出侯氏制碱法中生成NaHCO3的化学方程式： 。 (5)用如图所示装置可以验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中装入的固体最好是 (填化学式)。 (23-24高一下·上海·阶段练习) 10．某学习小组在实验室制取气体的过程中，不慎用到了浓盐酸，导致制得的气体中混有气体，他们设计了如下除去气体并探究与反应的实验，同时还可收集到。已知C中试剂过量，请回答下列问题： (1)装置A中盛装的试剂为___________(填字母)。 A．溶液 B．溶液 C．溶液 D．溶液 (2)为确定反应后装置B硬质玻璃管中固体的成分，小组同学取适量反应后Ｂ中的固体于试管中，加入足量的蒸馏水溶解形成溶液M，无气泡产生，则该固体中不含 (填化学式)。 该小组同学继续进行探究： 【提出问题】反应后硬质玻璃管中固体的成分是什么？ 【做出猜想】猜想一：；猜想二：和。 (3)小组同学取少量溶液M于试管中，向其中加入过量的 溶液。(填字母) A．        B．        C． (4)在(3)的操作下，若产生白色沉淀，过滤，向滤液中滴加几滴酚酞试液，溶液变红，则证明猜想二成立。根据此猜想，写出产生白色沉淀的离子反应方程式： 。 知识点四：Na2O2与其他物质的反应 (2024高一上·全国·专题练习) 11．Na2O2是中学化学常用的强氧化剂，除了能与CO2、H2O反应外，还可与其他还原剂如H2、C发生反应，某化学课外兴趣小组为探究Na2O2与H2的反应情况，设计了如图所示装置进行有关实验。 (1)此装置中，怎样检查除启普发生器之外的装置的气密性？ 。 (2)请完成该实验的有关操作步骤。 ①检查装置气密性； ②打开a、b，产生氢气，观察试管内物质的颜色变化； ③ ； ④加热过氧化钠，观察试管内物质的颜色变化； ⑤反应完全后， ； ⑥拆卸装置。 (3)该装置中，碱石灰的作用是 。 (4)实验过程中观察到(2)中步骤②无明显变化，步骤④Na2O2熔化，黄色粉末立即变成白色，干燥管内无水硫酸铜未变成蓝色。则Na2O2与H2反应的化学方程式为 。 (24-25高一上·山东·阶段练习) 12．为了探究Na2O2与H2的反应产物，设计如图所示的装置进行实验，下列说法错误的是 A．打开a、b一段时间后再点燃酒精灯 B．碱石灰的作用是除去氢气中的水 C．用Na2O2和H2O制备氧气可以用启普发生器 D．一段时间后Na2O2变成白色粉末，无水硫酸铜不变蓝，则Na2O2和H2反应生成NaOH 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．C 【详解】A．Na2O2中阳离子是钠离子，阴离子是过氧根离子，阴阳离子比为1：2，故A错误； B．该反应中CO2中各元素化合价不变，所以二氧化碳既不是氧化剂又不是还原剂，过氧化钠既是氧化剂又是还原剂，故B错误； C．根据反应的方程式2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，每吸收88g二氧化碳时放出32g氧气，则反应后固体的质量增加，故C正确； D．Na2O2中氧元素化合价从-1升高至0价，若生成1分子O2，则转移2个电子，故D错误； 故选：C。 2．C 【详解】CO燃烧生成二氧化碳，反应方程式为，二氧化碳与过氧化钠发生反应，化学方程式相加得，固体增加的质量为相当于CO的质量；氢气燃烧生成水，反应方程式为，水与过氧化钠发生反应，二者相加可得，固体增加的质量为相当于H2的质量，则过氧化钠固体质量的增加量就是原混合气体中CO、H2的质量和，则最后容器中固体的质量增加30g，答案选C。 3．B 【详解】A．中含钠离子和过氧根，1mol中含有的离子数目为3NA，A错误； B．1mol Na与反应，生成氧化钠和过氧化钠两种混合物，Na由0价升高为+1价，总共失去1mol电子，B正确； C．没有指明标况，无法计算生成氧气的体积，C错误； D．题中只知道水的体积，反应后溶液的体积未知，无法计算溶质的物质的量浓度，D错误； 故选B。 4．D 【详解】A．Na2O2由钠离子与过氧根离子构成，1molNa2O2中含有2molNa+离子、1mol过氧根离子，则含有的离子数目为3NA，故A错误； B．由2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑可知，1molNa2O2与水反应生成2molNaOH，但是溶液的体积不等于水的体积，溶液体积未知，无法计算物质的量浓度，故B错误； C．1molNa2O2用于供氧时，可以生成0.5molO2，但氧气所处的温度、压强未知，即气体摩尔体积不确定，不能计算氧气的体积，故C错误； D．Na2O2与水发生反应：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，1molNa2O2与足量的水反应生成0.5molO2，转移电子为0.5mol×2×1=1mol，即转移电子数为NA，故D正确； 答案选D。 5．(1)7.8 (2)0.2 【详解】（1）根据化学方程式2H2+O22H2O和2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，设参与反应的Na2O2固体质量为x，得关系式，故0.2gH2在一定条件下与足量氧气充分反应后产生的水蒸气全部通入足量Na2O2固体中，参与反应的Na2O2固体质量是7.8g； （2）H2在一定条件下与氧气反应方程式为：2H2+O22H2O，水蒸气通入足量Na2O2中的反应方程式为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，联立写出总反应方程式为： Na2O2+H2=2NaOH，根据总方程式，固体增加的质量就是0.2gH2的质量。 6．(1) 2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑ O2 NaOH (2)不成立 (3)不褪色 (4) Na2O2＋2H2O=H2O2+2NaOH 2H2O2=2H2O+O2↑ H2O2不稳定，分解成了氧气和水 【分析】Na2O2与水的反应产生NaOH、O2，根据反应后的产物O2、NaOH判断溶液中具有漂白性的物质O2有漂白性、NaOH有漂白性、O2和NaOH共同作用有漂白性，通过实验分析判断。然后根据H2O2是一种在碱性条件下不稳定、具有漂白性的物质，向H2O2中加入MnO2产生能够具有助燃性的气泡，气体是O2，充分反应后，向上层清液中滴入2滴酚酞后变红，10分钟溶液颜色不变，说明NaOH不具有漂白性，H2O2能够使含有NaOH溶液的酚酞的红色溶液变为无色。 【详解】（1）根据实验现象产生能使带火星的木条复燃的气体，说明有氧气生成，溶液变红说明有碱NaOH生成，故Na2O2与H2O反应的化学方程式为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，根据反应后的产物O2、NaOH判断溶液中具有漂白性的物质可能情况分为三种：O2有漂白性、NaOH有漂白性、O2和NaOH共同作用有漂白性，故答案为：2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑；O2；NaOH； （2）实验现象为溶液变红后10分钟均无变化，说明假设A、B、C均不成立，即O2和NaOH均无漂白性，故答案为：不成立； （3）实验②溶液中加入黑色粉末，充分反应后，溶液中没有H2O2，酚酞后变红不褪色，因此可以得出实验结论：实验①证实了Na2O2 与 H2O反应后的溶液 a中存在H2O2；实验②证实了是H2O2漂白了酚酞，故答案为：不褪色； （4）根据实验结果可知，Na2O2与H2O反应先生成NaOH和中间产物H2O2，H2O2再分解得到O2，反应为：Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2；2H2O2=2H2O+O2↑； 但课本上没有写出中间产物H2O2，可能的原因是H2O2碱性条件下不稳定，受热易分解，H2O2大部分已分解成了氧气和水，故答案为：Na2O2＋2H2O=H2O2+2NaOH；2H2O2=2H2O+O2↑；H2O2不稳定，分解成了氧气和水。 【点睛】本题以物质的性质为背景，考查了方程式书写、实验探究过程，对学生思维能力要求较高，解题方法：综合运用元素化合物知识，平时注意探究思维的训练，做到分析深入，思维严密。 7．(1)H2O2 (2)4Na+3CO22Na2CO3+C 【分析】由题给流程可知，钠与氧气在180-200℃条件下反应生成氧化钠，氧化钠与氧气在300-400℃条件下反应生成过氧化钠。 【详解】（1）由图可知，甲中产生较多气泡，说明固体溶解后溶液中有H2O2，H2O2溶液在MnO2催化下发生分解反应产生O2和H2O； （2）由题意可知，Na与CO2共热反应生成Na2CO3和C，反应的化学方程式为4Na+3CO22Na2CO3+C。 8．C 【分析】证明干燥的CO2不能与Na2O2反应，试剂X应是干燥剂，故是浓硫酸；装置中含有空气，空气会与铜反应，干扰试验结果，所以先通一段时间CO2的目的是：将装置内的氧气排出，防止其与铜反应干扰实验；干燥管中盛放过氧化钠，通过观察铜丝颜色变化，得出结论，据此分析。 【详解】A．根据分析，要证明干燥的不能与反应，试剂X应是干燥剂，故是浓硫酸，A正确； B．根据分析，装置中含有空气，空气会与铜反应，干扰实验结果，所以应先通一段时间排出装置内的氧气，B正确； C．打开K2，关闭K1，进入干燥管中的二氧化碳含有水蒸气，水也能与过氧化钠反应生成氧气，玻璃管中铜丝由红变黑的现象，不能说明有水时二氧化碳与过氧化钠反应产生氧气，C错误； D．打开K1，关闭K2，进入干燥管的气体为干燥二氧化碳，铜丝未变化，说明没有产生氧气，可证明干燥的二氧化碳不能与过氧化钠反应，D正确； 故选C。 9．(1)干燥二氧化碳 (2) 1∶1 (3) 除去中的 检验是否除尽 (4) (5) 【分析】甲装置分解产生的CO2含水蒸气，乙装置除去CO2中的水蒸气，丙为CO2与Na2O2的反应装置，丁中的NaOH除去未反应的CO2，戊中的澄清石灰水检验CO2是否除尽，己装置收集氧气。 【详解】（1）乙装置作用是除去CO2中的水蒸气； （2）装置丙中CO2与Na2O2反应生成碳酸钠和氧气，化学方程式为：，该反应中一半的Na2O2生成O2时氧元素化合价升高作还原剂，另一半Na2O2生成Na2CO3时氧元素化合价降低作氧化剂，氧化剂与还原剂的质量比为1:1； （3）根据分析，装置丁中NaOH溶液的作用是除去O2中的CO2；装置戊中澄清石灰水的作用是检验CO2是否除尽； （4）先将氨气通入饱和食盐水中，再通入二氧化碳生成溶解度较小的NaHCO3沉淀，反应方程式为：； （5）碳酸氢钠加热易分解，碳酸钠不能，为体现对比，在温度低的试管中盛放碳酸氢钠，即验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，试管B中装入的固体是NaHCO3。 10．(1)D (2)Na2O2 (3)A (4)Ba2＋+CO＝BaCO3↓ 【分析】本实验首先通过饱和的碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的HCl气体，后让二氧化碳与过氧化钠在加热条件下反应，多余的二氧化碳用氢氧化钠吸收，最后用排水法收集新生成的气体，据此分析。 【详解】（1）装置A的作用是吸收CO2中混有的HCl，据此分析； A．溶液能与CO2的HCl均反应，A错误； B．溶液能与CO2的HCl均反应，B错误； C．溶液能与HCl反应生成CO2，C错误； D．溶液能与HCl反应生成SO2，D正确； 故选D。 （2）为确定反应后装置B硬质玻璃管中固体的成分，小组同学取适量固体于试管中，加入足量的蒸馏水，溶解形成溶液M，无气泡产生，由于2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑，则该固体中不含Na2O2； （3）氢氧化钠和碳酸钠不反应，氢氧化钡引入氢氧根离子，所以应该用向其中加入足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明固体中含有碳酸钠，故选A； （4）过滤后在滤液中滴加酚酞溶液，液体变为红色，说明固体中含有氢氧化钠，产生白色沉淀的离子反应方程式Ba2＋+CO＝BaCO3↓。 11．(1)关闭a，在b处连接一导管并伸入水槽中，用手捂热试管(或稍稍加热试管)，若观察到导管口有气泡冒出，冷却试管后导管中能形成一段稳定的水柱，则说明装置气密性良好 (2) 在干燥管上倒插一支小试管收集H2，检验H2的纯度 先撤离酒精灯，待试管冷却后关闭b (3)除去H2中的HCl和水蒸气 (4)Na2O2＋H22NaOH 【分析】检查除启普发生器之外的装置的气密性后，让锌和稀盐酸在启普发生器中反应生成氢气（其中混有HCl和水蒸气），通过碱石灰的除去H2中的HCl和水蒸气，得到纯净的氢气与过氧化钠在加热的条件下反应生成氢氧化钠。 【详解】（1）检查除启普发生器之外的装置的气密性可用微热法，具体操作为:先关闭a，在b处连接一导管并伸入水槽中，用手捂热试管(或稍稍加热试管)，若观察到导管口有气泡冒出，冷却试管后导管中能形成一段稳定的水柱，则说明装置气密性良好。 （2）步骤②用来探究H2与Na2O2常温下能否发生反应，同时可将装置中的空气排出；步骤④加热过氧化钠，用来探究H2与Na2O2加热时的反应；由于要加热，而H2不纯时会发生爆炸，所以加热过氧化钠之前要检验H2的纯度，则步骤③为在干燥管上倒插一支小试管收集H2，检验H2的纯度；实验结束时，为了防止外界空气从干燥管进入试管中使H2不纯发生爆炸，步骤⑤应先撤离酒精灯，待试管冷却后关闭b(即待试管冷却后停止通入H2)。 （3）用锌粒和稀盐酸反应制得的H2中混有HCl和水蒸气，HCl和水蒸气都能与Na2O2反应，干扰探究Na2O2与H2的反应，碱石灰的作用是除去H2中的HCl和水蒸气。 （4）步骤②中无明显变化，说明Na2O2与H2常温下不反应；步骤④Na2O2熔化，黄色粉末变成白色，干燥管内无水硫酸铜未变成蓝色，说明反应没有生成H2O，可知Na2O2与H2加热时反应生成NaOH，反应的化学方程式为Na2O2＋H22NaOH。 12．C 【分析】用锌和稀盐酸反应制取氢气，通过碱石灰干燥，并除去挥发出的HCl气体，过氧化钠和氢气反应，用无水硫酸铜检验是否有水分生成； 【详解】A．氢气加热前需要验纯，打开a、b一段时间排除装置中的空气，防止气体不纯发生爆炸，故A正确； B．氯化氢具有挥发性，制取的氢气中含有水和HCl，二者都干扰实验，需要用碱石灰吸收，故B正确； C．启普发生器用于块状固体和液体的反应，过氧化钠为粉末，不适合用启普发生器，故C错误； D．无水硫酸铜不变蓝，没有水生成，则氢元素只能以氢氧化钠的形式留在试管内，反应方程式为，故D正确； 故选：C。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 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