内容正文:
Chemistry 不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海
氧化钠和过氧化钠 (
钠及其化合物
)
一、钠的氧化物
1.Na2O的性质
Na2O是一种白色固体,属于碱性氧化物,能与水、酸、酸性氧化物等发生化学反应。
氧化钠与水反应
Na2O+H2O===2NaOH
氧化钠溶于盐酸
Na2O+2HCl===2NaCl+H2O
氧化钠与CO2反应
Na2O+CO2===Na2CO3
2.Na2O2的性质
Na2O2是一种淡黄色固体,但不是碱性氧化物,但能与水、酸、酸性氧化物等发生反应,具有强氧化性。
(1)Na2O2与H2O的反应
实验操作
实验现象
结论或解释
①向盛有淡黄色粉末状过氧化钠的试管中滴入少量的水,有大量气泡产生
①Na2O2与H2O剧烈反应,产生气体
②立即把带火星的木条放在试管口,观察到的现象是试管中有大量气泡产生,带火星的木条复燃
②说明有氧气生成
③用手轻摸试管外壁,其感觉是试管壁温度升高
③该反应是放热反应
④向试管中滴入酚酞溶液,其现象是溶液先变红,
后褪色
④先变红:说明有碱生成
后褪色:Na2O2具有漂白性
实验结论
由上述实验可知,过氧化钠与水反应有氧气和碱性物质生成,过氧化钠有漂白性
化学方程式
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
过氧化钠既是氧化剂,又是还原剂,1 个Na2O2参加反应,转移1 个的电子
(2)Na2O2与CO2反应:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2。
(3)Na2O2与HCl的反应:2Na2O2+4HCl===4NaCl+O2↑+2H2O
3.Na2O2的应用
(1)Na2O2可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源。
(2)Na2O2中氧元素的化合价为-1价,具有强氧化性,可作漂白剂。
4.氧化钠与过氧化钠的比较
物质
氧化钠 (Na2O)
过氧化钠 (Na2O2)
组成
Na+与O2-以2:1形成离子化合物
Na+与O(过氧根离子)以2:1形成离子化合物
阴、阳离子数之比
1:2
1:2
颜色状态
白色固体
淡黄色固体
是否为碱性氧化物
是
不是 (过氧化物)
氧元素化合价
-2 (最低价态)
-1 (中间价态)
生成条件
常温 (缓慢氧化)
加热或点燃
稳定性
不稳定:2Na2O+O22Na2O2
较稳定
化
性
与H2O反
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2===Na2CO3
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
与酸反应
Na2O+2HCl===2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl===4NaCl+O2↑+2H2O
氧化性
弱氧化剂
强氧化剂
主要用途
用于少量Na2O2制取
强氧化剂、漂白剂、供氧剂
保存
干燥、封闭
干燥、封闭
【课堂小练1】
1.下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的一项是( )
A.Na2O2、Na2O久置于空气中变为白色NaOH固体
B.Na2O、Na2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体
C.Na2O2在和CO2的反应中既是氧化剂又是还原剂
D.Na2O2、Na2O均可作供氧剂
2.向紫色石蕊试液中加入过量的Na2O2粉末振荡,可观察到的现象为( )
A.溶液仍为紫色 B.溶液最终变蓝色
C.最终溶液褪色,而无其他现象 D.溶液中有气泡产生,溶液最终变为无色
3.将过氧化钠投入到氯化亚铁溶液中,可观察到的现象是( )
A.最终生成白色沉淀 B.最终生成红褐色沉淀 C.有黄绿色气体产生 D.无明显变化
二、过氧化钠与水、二氧化碳反应的计算
1.Na2O2与CO2、H2O反应的电子转移关系
利用化学方程式和单线桥,对比分析过氧化钠与水、过氧化钠与二氧化碳的反应。
①与H2O反应:
;
②与CO2反应:
;
相同质量的Na2O2分别与H2O和CO2反应,转移的电子数:①=②,若1个Na2O2与H2O反应则转移1个电子。
2.Na2O2与CO2、H2O反应的数量关系
①2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
②2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
无论是CO2或H2O的单一物还是二者的混合物,通过足量Na2O2时,CO2(或H2O)与放出O2的分子个数之比均为2∶1。
3.Na2O2与CO2、H2O反应的质量关系
①2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 Δm(固体)
2×78 2×44 2×106 2×28
即发生反应时,固体增加的质量等于与CO2等分子数的CO的质量。
②2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ Δm(固体)
2×78 2×18 4×40 2×2
即发生反应时,固体增加的质量等于与H2O等分子数的H2的质量。
【课堂小练2】
4.对Na2O2与CO2和H2O(g)混合气体的反应来说,下列说法错误的是( )
A.只要参加反应的Na2O2一定,反应生成的氧气就一定
B.只要CO2和H2O(g)的总量一定,反应所消耗的Na2O2的量就一定
C.只要气体的总数量一定,反应中所转移的电子的数量就一定
D.只要混合气体的总数量一定,固体所增加的质量就一定
5.对于反应:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,下列说法正确的是( )
A.Na2O2是氧化剂,H2O是还原剂
B.当2分子H2O参加反应时,生成1分子O2
C.当生成1分子O2时,转移的电子数为4
D.每有18 g H2O与足量Na2O2反应,则固体增重4 g
6.CO和H2的混合气体21.2 g,与足量O2反应后,通过足量Na2O2,固体质量增加( )
A.21.2 g B.14 g C.6.78 g D.不能确定
【课时对点练习】
题组一 Na2O和Na2O2的性质
1.下列关于钠及其化合物的叙述正确的是( )
A.Na2O和Na2O2都能与CO2反应,且产物相同
B.用钠与空气反应制纯净的Na2O2,空气必须经过碱石灰处理后,才能与钠反应
C.Na、Na2O、Na2O2都具有强还原性
D.在Na2O2与CO2的反应中,氧化剂是Na2O2,还原剂是CO2
2.(2022·南阳高一检测)下列反应中,Na2O2只表现出氧化性的是( )
A.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
B.2Na2O2+2H2SO4===2Na2SO4+2H2O+O2↑
C.Na2O2+SO2===Na2SO4
D.5Na2O2+2KMnO4+8H2SO4===5Na2SO4+K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O
3.将(NH4)2CO3固体置于试管中加热,生成的气体依次通过盛有足量Na2O2的干燥管、足量浓硫酸的洗气瓶,最终得到的气体是( )
A.NH3 B.O2 C.H2O D.CO2
4.下列叙述正确的是( )
①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物
②Na2O2中O元素的化合价为-2价
③Na2O是淡黄色物质,Na2O2是白色物质
④Na2O2可作供氧剂,而Na2O不可
⑤向Na2O2与水反应后的溶液中加酚酞,溶液先变红后褪色
A.都正确 B.④⑤ C.②③⑤ D.②③④⑤
5.某溶液中含有Na+、SO、CO、HCO 四种离子,若向其中加入少量的过氧化钠固体后,溶液中离子浓度基本保持不变的是( )
A.HCO B.Na+ C.CO D.SO
题组二 与Na2O2有关的定量计算
6.一定温度下,w1克下列物质在足量的O2中充分燃烧后,产物与足量的Na2O2充分反应,增重w2克,若w1=w2,则符合此条件的物质是( )
①H2 ②CO ③H2和CO的混合气体 ④HCOOCH3 ⑤CH3CHO ⑥C6H12O6
A.①②③⑥ B.①②③ C.①②③④⑥ D.①②③⑤
7.200 ℃时,11.6 g CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3.6 g(如图所示),其原混合物中CO2和H2O的质量之比是( )
A.11∶18 B.22∶3 C.1∶9 D.21∶9
8.将16 g甲烷(CH4)在64 g氧气中完全燃烧后的产物全部通入足量的过氧化钠中,充分反应后,固体增加的质量为( )
A.48 g B.16 g C.80 g D.32 g
题组三 与Na2O2有关的探究实验
9.某同学结合所学知识探究Na2O2与H2能否反应,设计装置如图,下列说法正确的是( )
A.装置A中锌粒可用铁粉代替
B.装置B中盛放碱石灰,目的是除去A中挥发出来的少量水蒸气
C.装置C加热前,必须先用试管在干燥管管口处收集气体,检验气体纯度
D.装置D中的试剂用碱石灰代替也可以达到实验目的
10.某实验小组通过下图所示实验,探究Na2O2与水的反应:
下列说法错误的是
A.②⑤中的气泡的主要成分相同,生成等物质的量的该气体转移电子的数目不同
B.③中溶液变红,说明有碱性物质生成
C.④中现象可能是由于溶液中含有漂白性物质造成的
D.⑤中MnO2的主要作用是作催化剂
11.探究Na2O2与水的反应,实验如图。下列分析错误的是( )
(已知:H2O2H++HO、HOH++O)
A.①、⑤中产生的气体都能使带火星的木条复燃 B.②中KMnO4和⑤中MnO2所起的作用不同
C.通过③能比较酸性:HCl>H2O2 D.④中发生了氧化还原反应和复分解反应
12.为了探究过氧化钠的强氧化性,某小组设计了如图所示的实验装置。
实验步骤及现象如下:
①检查装置气密性后,装入药品并连接装置A、B、C。
②缓慢通入一定量的N2后,将装置D连接好(导管末端未伸入集气瓶中),再向圆底烧瓶中缓慢滴加浓盐酸,装置A中剧烈反应,有黄绿色气体(Cl2)产生。
③待装置D中导管口产生连续气泡后,将导管末端伸入集气瓶中,收集到无色气体。
④反应一段时间后,关闭分液漏斗的活塞,再通一段时间N2,直至装置中气体变为无色。
回答下列问题:
(1)装置A中盛装浓盐酸的仪器是________。
(2)步骤②中通入一定量的N2的作用是________。
(3)装置D中收集到的无色气体能使带火星的木条复燃,据此推断该气体是________(填化学式),解释产生该气体的原因是______________________________________________(用化学方程式表示)。
(4)装置B中湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。甲同学根据A中气体的颜色推测试纸变蓝时发生的反应可能是_________________________________________________(写离子方程式);乙同学认为使试纸变蓝的原因也可能是______________________________。
(5)资料显示,Na2O2与干燥的HCl能发生化学反应生成Cl2,该反应的化学方程式为____________________。
13.Na2O、Na2O2是重要的化工原料,具有多种用途。
(1)Na2O2具有氧化性,可以将SO2氧化为硫酸钠,写出该反应的化学方程式:_____________。
该反应中Na2O2的作用为____________(填字母)。
a.还原剂 b.氧化剂 c.既是氧化剂又是还原剂
(2)室温下,某同学进行CO2与Na2O2反应的探究实验。
Ⅰ.首先按照如图装置制备纯净的CO2气体。
①装置甲中反应的离子方程式为_______________________________________。
②装置乙中加入的是饱和NaHCO3溶液,目的是_________________________。
Ⅱ.按照下面的装置图进行实验(夹持装置略)
①先组装仪器,_____________________________________________。
然后再用注射器1抽取100 mL纯净的CO2,将其连接在K1处,注射器2的活塞推到底后连接在K2处,具支U形管中装入足量的Na2O2粉末与玻璃珠(玻璃珠不参与反应)。
②打开止水夹K1、K2,向右缓缓推动注射器1的活塞,可观察到的现象是_________________。
③实验过程中,U形管中反应的化学方程式为_________________________。
【参考答案】
【课堂小练1】
1.下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的一项是( )
A.Na2O2、Na2O久置于空气中变为白色NaOH固体
B.Na2O、Na2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体
C.Na2O2在和CO2的反应中既是氧化剂又是还原剂
D.Na2O2、Na2O均可作供氧剂
答案 C
解析 Na2O、Na2O2久置于空气中变为白色Na2CO3固体,故A项错误;Na2O2是淡黄色固体,故B项错误;Na2O2与CO2反应时,是Na2O2中的氧元素发生了氧化还原反应,Na2O2既作氧化剂又作还原剂,故C项正确; Na2O与CO2或H2O反应时无氧气产生,不能作供氧剂,D项错误。
2.向紫色石蕊试液中加入过量的Na2O2粉末振荡,可观察到的现象为( )
A.溶液仍为紫色 B.溶液最终变蓝色
C.最终溶液褪色,而无其他现象 D.溶液中有气泡产生,溶液最终变为无色
答案 D。解析:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑因为有氧气产生,所以溶液中有气泡。又Na2O2有漂白性故最终溶液变为无色。
3.将过氧化钠投入到氯化亚铁溶液中,可观察到的现象是( )
A.最终生成白色沉淀 B.最终生成红褐色沉淀 C.有黄绿色气体产生 D.无明显变化
答案 B。解析:Na2O2具有强氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+,可与Na2O2和水反应生成的OH-生成红褐色的Fe(OH)3沉淀,Na2O2与水反应产生O2,不放出黄绿色的Cl2。故选B。
【课堂小练2】
4.对Na2O2与CO2和H2O(g)混合气体的反应来说,下列说法错误的是( )
A.只要参加反应的Na2O2一定,反应生成的氧气就一定
B.只要CO2和H2O(g)的总量一定,反应所消耗的Na2O2的量就一定
C.只要气体的总数量一定,反应中所转移的电子的数量就一定
D.只要混合气体的总数量一定,固体所增加的质量就一定
答案 D
解析 Na2O2与H2O(g)、CO2反应的化学方程式分别为2Na2O2+2H2O(g)===4NaOH+O2、2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2。由于两个反应中Na2O2与O2的数量之比都为2∶1,A正确;两个反应中:2Na2O2~2H2O(g),2Na2O2~2CO2,B正确;根据化学方程式知,CO2、H2O与Na2O2反应时,固体增加的质量为“CO2”中“CO”的质量和“H2O”中“H2”的质量,所以当数量固定的混合气体中CO2气体所占的比例大时,固体增加的质量较大,当H2O所占的比例大时,固体增加的质量较小,D错误。
5.对于反应:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,下列说法正确的是( )
A.Na2O2是氧化剂,H2O是还原剂
B.当2分子H2O参加反应时,生成1分子O2
C.当生成1分子O2时,转移的电子数为4
D.每有18 g H2O与足量Na2O2反应,则固体增重4 g
答案 B
6.CO和H2的混合气体21.2 g,与足量O2反应后,通过足量Na2O2,固体质量增加( )
A.21.2 g B.14 g C.6.78 g D.不能确定
答案 A。解析:已知有关反应:2H2+O22H2O,2CO+O22CO2,2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2。将上述化学方程式合并可得:Na2O2+H2===2NaOH,Na2O2+CO===Na2CO3即反应结果相当于CO、H2恰好被Na2O2吸收,固体增加的质量就是CO和H2的总质量。
【课时对点练习】
题组一 Na2O和Na2O2的性质
1.下列关于钠及其化合物的叙述正确的是( )
A.Na2O和Na2O2都能与CO2反应,且产物相同
B.用钠与空气反应制纯净的Na2O2,空气必须经过碱石灰处理后,才能与钠反应
C.Na、Na2O、Na2O2都具有强还原性
D.在Na2O2与CO2的反应中,氧化剂是Na2O2,还原剂是CO2
答案 B
2.(2022·南阳高一检测)下列反应中,Na2O2只表现出氧化性的是( )
A.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
B.2Na2O2+2H2SO4===2Na2SO4+2H2O+O2↑
C.Na2O2+SO2===Na2SO4
D.5Na2O2+2KMnO4+8H2SO4===5Na2SO4+K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O
答案 C
3.将(NH4)2CO3固体置于试管中加热,生成的气体依次通过盛有足量Na2O2的干燥管、足量浓硫酸的洗气瓶,最终得到的气体是( )
A.NH3 B.O2 C.H2O D.CO2
答案 B
解析 (NH4)2CO3受热分解生成NH3、H2O、CO2,通过过氧化钠,H2O、CO2转化成O2,再通过足量浓硫酸,NH3被吸收,只剩下O2,答案选B。
4.下列叙述正确的是( )
①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物
②Na2O2中O元素的化合价为-2价
③Na2O是淡黄色物质,Na2O2是白色物质
④Na2O2可作供氧剂,而Na2O不可
⑤向Na2O2与水反应后的溶液中加酚酞,溶液先变红后褪色
A.都正确 B.④⑤ C.②③⑤ D.②③④⑤
答案 B。解析:Na2O是碱性氧化物,Na2O2和水反应生成氢氧化钠和氧气,不是碱性氧化物,故①错误;Na2O2中O元素的化合价为-1价,故②错误;Na2O是白色物质,Na2O2是淡黄色物质,故③错误。故选B。5.某溶液中含有Na+、SO、CO、HCO 四种离子,若向其中加入少量的过氧化钠固体后,溶液中离子浓度基本保持不变的是( )
A.HCO B.Na+ C.CO D.SO
答案 D
解析 加入少量过氧化钠固体后,2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,Na+浓度增大;HCO+OH-===CO+H2O,CO浓度增大,HCO浓度减小。
题组二 与Na2O2有关的定量计算
6.一定温度下,w1克下列物质在足量的O2中充分燃烧后,产物与足量的Na2O2充分反应,增重w2克,若w1=w2,则符合此条件的物质是( )
①H2 ②CO ③H2和CO的混合气体 ④HCOOCH3 ⑤CH3CHO ⑥C6H12O6
A.①②③⑥ B.①②③ C.①②③④⑥ D.①②③⑤
答案 C
7.200 ℃时,11.6 g CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3.6 g(如图所示),其原混合物中CO2和H2O的质量之比是( )
A.11∶18 B.22∶3 C.1∶9 D.21∶9
答案 A
解析 向足量的固体Na2O2中通入11.6 g CO2和H2O,固体只增加3.6 g,令混合物中CO2和水蒸气的质量分别为m(CO2)、m(H2O),则:
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 Δm
88 56
m(CO2) m(CO2)
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ Δm
36 4
m(H2O) m(H2O)
所以m(CO2)+m(H2O)=11.6 g、m(CO2)+m(H2O)=3.6 g;解得m(CO2)=4.4 g,m(H2O)=7.2 g,故原混合物中CO2和H2O的质量之比为4.4 g∶7.2 g=11∶18。
8.将16 g甲烷(CH4)在64 g氧气中完全燃烧后的产物全部通入足量的过氧化钠中,充分反应后,固体增加的质量为( )
A.48 g B.16 g C.80 g D.32 g
答案 D
题组三 与Na2O2有关的探究实验
9.某同学结合所学知识探究Na2O2与H2能否反应,设计装置如图,下列说法正确的是( )
A.装置A中锌粒可用铁粉代替
B.装置B中盛放碱石灰,目的是除去A中挥发出来的少量水蒸气
C.装置C加热前,必须先用试管在干燥管管口处收集气体,检验气体纯度
D.装置D中的试剂用碱石灰代替也可以达到实验目的
答案 C
解析 盐酸易挥发,B装置中应为碱石灰,目的是除去A中挥发出来的HCl和水蒸气,故B错误;氢气具有可燃性,不纯时加热易发生爆炸,则加热试管前,必须先用试管在干燥管管口处收集气体,检验气体纯度,应先收集气体并点燃,通过爆鸣声判断气体的纯度,故C正确;装置D中的无水硫酸铜是检验Na2O2和H2反应是否生成了H2O,用碱石灰代替无法达到目的。
10.某实验小组通过下图所示实验,探究Na2O2与水的反应:
下列说法错误的是
A.②⑤中的气泡的主要成分相同,生成等物质的量的该气体转移电子的数目不同
B.③中溶液变红,说明有碱性物质生成
C.④中现象可能是由于溶液中含有漂白性物质造成的
D.⑤中MnO2的主要作用是作催化剂
答案 A
【分析】Na2O2溶于足量水,产生大量气泡,表明有气体(O2)生成;所得溶液中滴加酚酞,溶液变红,表明有碱生成;轻轻振荡,红色褪去,表明溶液中含有强氧化性物质;加入少量MnO2,有较多气泡产生,表明溶液中含有H2O2。
【解析】A.H2O2催化分解后产生O2,则表明②⑤中的气泡的主要成分都为O2,且O元素中一部分都从-1价升高到0价,一部分都从-1价降低到0价,所以生成等物质的量的O2,转移电子的数目相同,A错误;B.由分析可知,③中溶液变红,说明有碱性物质(NaOH)生成,B正确;C.④中酚酞的红色褪去,可能是由于溶液中含有漂白性的H2O2造成的,C正确;D.⑤中MnO2的加入,促进H2O2的分解,而MnO2本身的质量与性质不变,则其主要作用是催化剂,D正确;故选A。
11.探究Na2O2与水的反应,实验如图。下列分析错误的是( )
(已知:H2O2H++HO、HOH++O)
A.①、⑤中产生的气体都能使带火星的木条复燃 B.②中KMnO4和⑤中MnO2所起的作用不同
C.通过③能比较酸性:HCl>H2O2 D.④中发生了氧化还原反应和复分解反应
答案 C
解析 ①、⑤中产生的气体均为氧气,都能使带火星的木条复燃,故A正确;②、⑤中KMnO4与MnO2的作用不同,②中过氧化氢被KMnO4氧化生成氧气,⑤中过氧化氢在二氧化锰催化条件下自身发生氧化还原反应生成氧气,故B正确;③说明BaO2不溶于盐酸,不能用于比较酸性强弱,且盐酸为强酸,过氧化氢为弱酸,故C错误;④中生成气体,应为氧气,发生氧化还原反应,生成过氧化氢和硫酸钡沉淀,为复分解反应,故D正确。
12.为了探究过氧化钠的强氧化性,某小组设计了如图所示的实验装置。
实验步骤及现象如下:
①检查装置气密性后,装入药品并连接装置A、B、C。
②缓慢通入一定量的N2后,将装置D连接好(导管末端未伸入集气瓶中),再向圆底烧瓶中缓慢滴加浓盐酸,装置A中剧烈反应,有黄绿色气体(Cl2)产生。
③待装置D中导管口产生连续气泡后,将导管末端伸入集气瓶中,收集到无色气体。
④反应一段时间后,关闭分液漏斗的活塞,再通一段时间N2,直至装置中气体变为无色。
回答下列问题:
(1)装置A中盛装浓盐酸的仪器是________。
(2)步骤②中通入一定量的N2的作用是________。
(3)装置D中收集到的无色气体能使带火星的木条复燃,据此推断该气体是________(填化学式),解释产生该气体的原因是______________________________________________(用化学方程式表示)。
(4)装置B中湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。甲同学根据A中气体的颜色推测试纸变蓝时发生的反应可能是_________________________________________________(写离子方程式);乙同学认为使试纸变蓝的原因也可能是______________________________。
(5)资料显示,Na2O2与干燥的HCl能发生化学反应生成Cl2,该反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)分液漏斗 (2)排尽装置中的空气
(3)O2 2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑
(4)Cl2+2I-===I2+2Cl- 生成的O2将I-氧化为I2 (5)Na2O2+4HCl===2NaCl+Cl2↑+2H2O
解析 (1)由仪器构造可知盛浓盐酸的仪器为分液漏斗。
(2)实验开始前先通一段时间的氮气,排尽装置中的空气,以避免空气中的氧气对产物检验的影响。
(3)无色气体能使带火星的木条复燃,据此推断该气体是O2,O2具有助燃性,氧气可能是过氧化钠和盐酸反应得到的,化学方程式是2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑。
(4)装置A中剧烈反应,有黄绿色气体(Cl2)产生,该气体能够使装置B中湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,反应的离子方程式是Cl2+2I-===I2+2Cl-;Na2O2和盐酸反应的过程中会产生O2,O2也具有氧化性,也可能将I-氧化为I2。
(5)资料显示,Na2O2与干燥的HCl能发生化学反应生成Cl2,根据元素化合价升降总数相等,结合原子守恒,可得该反应的化学方程式为Na2O2+4HCl===2NaCl+Cl2↑+2H2O。
13.Na2O、Na2O2是重要的化工原料,具有多种用途。
(1)Na2O2具有氧化性,可以将SO2氧化为硫酸钠,写出该反应的化学方程式:_____________。
该反应中Na2O2的作用为____________(填字母)。
a.还原剂 b.氧化剂 c.既是氧化剂又是还原剂
(2)室温下,某同学进行CO2与Na2O2反应的探究实验。
Ⅰ.首先按照如图装置制备纯净的CO2气体。
①装置甲中反应的离子方程式为_______________________________________。
②装置乙中加入的是饱和NaHCO3溶液,目的是_________________________。
Ⅱ.按照下面的装置图进行实验(夹持装置略)
①先组装仪器,_____________________________________________。
然后再用注射器1抽取100 mL纯净的CO2,将其连接在K1处,注射器2的活塞推到底后连接在K2处,具支U形管中装入足量的Na2O2粉末与玻璃珠(玻璃珠不参与反应)。
②打开止水夹K1、K2,向右缓缓推动注射器1的活塞,可观察到的现象是_________________。
③实验过程中,U形管中反应的化学方程式为_________________________。
答案 (1)Na2O2+ SO2===Na2SO4 b (2)Ⅰ.①CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O ②除去二氧化碳气体中的氯化氢气体
Ⅱ.①检查装置气密性 ②U形管中的淡黄色粉末颜色逐渐变浅,注射器2的活塞向右移动 ③2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
解析 (1)Na2O2具有氧化性,可以将SO2氧化为硫酸钠,故该反应的化学方程式为Na2O2+ SO2===Na2SO4;Na2O2中O元素化合价降低,作氧化剂,故选b。(2)Ⅰ.①装置甲中稀盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的离子方程式为CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O。②由于盐酸具有挥发性,则装置甲中制取的二氧化碳中会混有HCl气体,故装置乙中的饱和NaHCO3溶液可以除去二氧化碳气体中的氯化氢气体。Ⅱ.①先组装仪器,检查装置的气密性,然后再用注射器1抽取100 mL纯净的CO2,将其连接在K1处,注射器2的活塞推到底后连接在K2处,具支U形管中装入足量的Na2O2粉末与玻璃珠。②打开止水夹K1、K2,向右缓缓推动注射器1的活塞,U形管中发生反应:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,故可观察到的现象是U形管中的淡黄色粉末颜色逐渐变浅,注射器2的活塞向右移动。
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