专题01 过氧化钠与CO2、H2O的反应（重难点讲义）化学沪科版必修第二册

本讲义聚焦过氧化钠与CO₂、H₂O反应这一核心知识点，系统梳理反应原理（分步与总反应）、电子转移关系、增重规律（CO/H₂部分）、差量法计算及有机物（CO)ₙ(H₂)ₘ规律，构建从基础原理到定量应用再到实验验证的学习支架。 该资料通过误区解析（如反应物状态、增重来源）培养科学思维，实验设计题（排水法测O₂体积）强化科学探究与实践。典例与变式题辅助课中教学，巩固训练助力课后查漏补缺，提升学生分析和解决问题的能力。

专题01 过氧化钠与CO2、H2O的反应 1.掌握反应方程式及电子转移关系； 2.理解Na2O2的“自氧化还原”特性及增重规律（CO2反应增重=CO质量，H2O反应增重=H2质量）； 3.运用差量法计算固体质量变化及气体体积关系（O2体积=原气体体积的1/2）； 4.推导“(CO)n(H2)m”类有机物（如甲醛、乙酸）通过Na2O2时的质量守恒规律。 5.能设计实验验证反应产物（如排水法测O2体积）及测定Na2O2的纯度。 一、Na2O2与H2O、CO2的反应规律 1.反应原理与反应的先后顺序 （1）与水的反应机理分两步进行： 第一步：Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2(过氧化钠与水发生复分解反应生成氢氧化钠和过氧化氢) 第二步：2H2O2=2H2O+O2↑(生成的过氧化氢不稳定，迅速分解为水和氧气) 将这两步合并，得到总反应方程式： 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，电子转移的方向和数目为： （2）与二氧化碳的反应则一步完成： 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑，电子转移的方向和数目为： 【特别提醒】实验表明，干燥的二氧化碳无法直接与干燥的过氧化钠反应，需水参与引发。 （3）这两个反应有以下共同特点： ①都是歧化反应，Na2O2中的氧元素价态从-1变为0(O2)和-2(在NaOH或Na2CO3中)，1molNa2O2参与反应，转移的电子的物质的量都是1mol； ②消耗2分子反应物(H2O或CO2)产生1分子O2； ③反应放热，且CO2反应放热量更大； ④固体增重来自反应物中的"H2”或”CO"部分，而非全部H2O或CO2。 2.定量规律总结 电子转移关系 当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量关系为2Na2O2～O2～2e－，n(e－)＝n(Na2O2)＝2n(O2) 气体体积变化关系 若CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2，气体体积的减少量是原气体体积的，等于生成氧气的量，ΔV＝V(O2)＝V 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Δm(CO2)＝28 g·mol－1×n(CO2)、Δm(H2O)＝2 g·mol－1×n(H2O) 二、核心定量计算规律解析 1.气体体积变化规律 对于气相反应：2Na2O2+2H2O(g)=4NaOH+O2↑和2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑ 无论反应物是H2O(g)、CO2还是它们的混合物，每2体积反应气体(H2O或CO2)通过Na2O2后，都会产生1体积氧气,因此，反应后气体体积总是反应前的一半(当反应物全部为水蒸气或二氧化碳时)。 2.固体增重规律 （1）从反应方程式分析，2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑中，固体增重相当于“吸收”了2H2O中的2H2(因为放出的O2来自Na2O2)；同理，2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑中，固体增重相当于”吸收”了2CO2中的2CO，因此，固体增重可理解为：△m =m(H2或CO),即增加的质量等于反应物中H2或CO部分的质量。 （2）推论：当物质可表示为(CO)n(H2)m形式时，完全燃烧后产物通过Na2O2,固体增重等于原物质质量。 3.电子转移规律 （1）在Na2O2与H2O反应中，每2mol Na2O2参与反应，转移2mol电子(1mol电子给O2,1mol电子给NaOH) （2）在Na2O2与CO2反应中，同样每2mol Na2O2转移2mol电子。 三、定量分析常见误区及应试技巧 在应用Na2O2与H2O、CO2反应的计算规律时，往往会陷入一些常见误区。了解这些误区并掌握相应的应试技巧，可以帮助同学们在考试中避免不必要的失分，提高解题效率和准确率。 误区一：忽视反应物的状态 水有气态(H2O(g)和液态(H2O(I))之分，状态不同，计算方式也不同 （1）对于H2O(g),遵循气体体积规律：2体积H2O(g)→1体积O2； （2）对于H2O(I),只需考虑固体增重，不涉及气体体积变化； （3）应试技巧：仔细审题，注意物质状态标注，无标注时根据上下文判断。 误区二：混淆增重来源 （1）错误认为固体增重等于全部H2O或CO2的质量，实际上增重只来自H2或CO部分，例如：CO2通过Na2O2增重不是全部CO2质量，而是相当于CO的质量。 （2）应试技巧：记住规律”增重=H2或CO部分质量”,而非整个分子质量。 误区三：忽略多步反应过程 （1）特别是Na2O2与H2O反应实际分两步进行 第一步：Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2 第二步：2H2O2=2H2O+O2↑ 在定量计算中，通常使用总反应方程式即可，但解释现象时需要了解分步过程。 （2）应试技巧：计算时直接用总反应式，解释反应现象时考虑中间过程。 误区四：电子转移方向判断错误 （1）在Na2O2与CO2反应中，错误认为CO2是氧化剂或还原剂,实际上，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，发生自氧化还原反应,CO2既不被氧化也不被还原。 （2）应试技巧：分析化合价变化时，明确只有Na2O2中的O-1价发生变化。 四、解题技巧 1.快速判断物质类别 （1）遇到有机物时，尝试将其表示为(CO)n(H2)m形式。 （2）能准确表示为这种形式的，燃烧后通过Na2O2增重等于原质量。 （3）若分子中含额外O原子，则需要减去多余O的质量 2.优先使用守恒法 电子守恒、元素守恒、质量守恒往往能简化计算，特别是涉及多步反应时，守恒法可以跳过中间步骤应试。 3.善用差值规律——记住固定差值关系： （1）每2mol H2O或CO2反应，固体增重相当于2mol H2或2mol CO； （2）每2mol H2O或CO2反应，产生1molO2。 题型01 考查Na2O2与H2O、CO2反应的气体体积变化规律 【典例】把一定体积的H2、CO、CO2混合气体通入盛有足量Na2O2的密闭容器中，用电火花不断点燃，充分反应后，在相同条件下，测得气体体积变为原体积的1/9，则原混合气体中H2、CO、CO2物质的量之比为 A．2∶2∶5 B．4∶2∶3 C．6∶7∶5 D．3∶4∶2 【变式】（23-24高一下·上海嘉定·期中）如图所示装置，试管中盛有水，气球a中盛有干燥的Na2O2颗粒。U形管中注有浅红色的水。将气球用橡皮筋紧缚在试管口。实验时将气球中的Na2O2抖落到试管b的水中，下列说法正确的是 A．U形管内浅红色的水褪色 B．试管内溶液变红 C．气球a膨胀，充满氢气 D．U形管水位：d＞c 题型02 考查Na2O2与H2O、CO2反应的电子转移变化规律 【典例】（23-24高一下·上海·期中）过氧化钠(，其中氧元素显价)和水的反应：。用表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是 A．每转移个电子生成氧化产物1mol B．22.4L含个氧原子 C．既是氧化产物又是还原产物 D．4gNaOH溶于100mL水中，所得溶液的物质的量浓度为 【变式】（24-25高一下·上海黄浦·月考）有关Na2O2的说法正确的是 A．Na2O2中正负离子的个数比为1∶1 B．Na2O2由钠在常温下与氧气反应得到 C．Na2O2中只含有离子键 D．Na2O2与CO2反应，产生标准状况下2.24LO2，转移0.2mol电子 题型03 考查Na2O2与H2O、CO2反应的增重变化规律 【典例】（23-24高一下·上海·期末）相同条件下，总质量为2.9g的CO和H2的混合气体在足量的氧气中充分燃烧，然后立即通过足量的Na2O2固体，固体的质量增加 A．1.9g B．2.9g C．2.8g D．无法计算 【变式】（22-23高一下·上海徐汇·期中）(标况下)将3.36LCO2气体缓慢通过足量的Na2O2固体后，所得固体的增重为 A．3.8g B．2.4g C．4.2g D．6.6g 题型04 考查探究Na2O2与H2O、CO2反应的实验 【典例】（2022·上海浦东新·模拟预测）有关Na2O2性质实验如下： 已知：①Na2O2与水反应经历了Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2；②酚酞褪色原因与NaOH溶液的浓度大小或物质的强氧化性有关。根据上述实验可以得出的结论是 A．双氧水能使酚酞褪色 B．浓氢氧化钠能使酚酞褪色 C．双氧水和浓氢氧化钠都能使酚酞褪色 D．可利用二氧化锰和水来完善实验方案 【变式】（23-24高一下·上海青浦·期中）学习小组探究与水反应。取粉末加入到水中，充分反应得溶液A(溶液体积几乎无变化)，进行以下实验。 下列说法错误的是 A．由实验ⅰ、ⅲ中现象可推知，中加发生反应： B．由实验ⅱ、ⅲ、iv可知，实验ⅱ中溶液褪色与有关 C．由实验iv、ⅴ可知，实验iv中溶液褪色的原因是较大 D．向褪色后的实验ⅱ溶液中，滴加少量的盐酸，溶液最终变成红色 【巩固训练】 1.把2.1g的CO和H2组成的混合气体与足量的O2充分燃烧后，立即通过足量的Na2O2固体，固体质量的增加值为 A．3.5g B．2.1g C．4.2g D．无法确定 2.将CO2和O2的混合气体7.6g通入Na2O2 ，充分反应后，气体质量变为4.8g，原混合气体中O2的质量是（   ） A．6.4g B．3.2g C．1.6g D．0.8g 3．为阿伏加德罗常数的值。若反应消耗，下列叙述正确的是 A．反应中转移的电子数为 B．消耗的中含共价键数为 C．生成的中含质子数为 D．生成的溶于水中数为 4．过氧化钠(Na2O2，其中氧元素显—1价)和水的反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑是潜艇中氧气来源之一。用NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是 A．每转移2NA个电子生成还原产物2mol B．22.4LO2含2NA个氧原子 C．O2既是氧化产物又是还原产物 D．4gNaOH溶于100mL水中，所得溶液的物质的量浓度为1mol·L-1 5．下列判断正确的是 A．可用水来确定某粉末中是否含有 B．可用来确定粉末中是否含有 C．无法利用在空气中加热的方法除去中的 D．将足量的和分别加到酚酞溶液中，最终溶液均为红色 6．（25-26高一上·上海·开学考试）过氧化钠Na2O2可在呼吸面具和潜水艇中作为氧气的来源，发生反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2X+O2。关于此反应涉及的化学用语的说法正确的是 A．X的化学式为NaHCO3 B．Na2O2中氧元素的化合价：-2价 C．保持氧气化学性质的微粒是氧原子 D．CO2既能表示二氧化碳分子也能表示二氧化碳物质 7．Na2O2能与CO2发生反应，下列叙述错误的是 A．有离子键、共价键的断裂与生成 B．O2既是氧化产物又是还原产物 C．反应物和生成物中都含离子晶体 D．标况下，转移2mol电子，气体体积减小22.4L 8．下列金属化合物中最方便用于潜水艇舱内供氧的是 A．KMnO4 B．KClO3 C．KNO3 D．Na2O2 9．如图装置，试管中盛有水，气球中盛有干燥的颗粒，U形管中注有浅红色的水，将气球用橡皮筋紧缚在试管口，实验时将气球中的抖落到试管b的水中，将发生的现象是 A．U形管内红水褪色 B．试管内溶液变红 C．气球a被吹大 D．U形管水位： 10．（25-26高一上·上海·月考）过氧化钠在航空、潜水领域有广泛的用途，其反应原理如下：。 （1）标准状况下，通过一定量的固体后，最终收集到气体，则这3.36 L气体的成分是___________。 A． B． C．和 D．无法确定 （2）3.36 L气体的摩尔质量为 。 【强化训练】 1．（22-23高一下·上海浦东新·期末）下列关于过氧化钠的叙述中，正确的是 A．具漂白性，原理与相同 B．能与水反应，所以可以作气体的干燥剂 C．可以作为供氧剂 D．与二氧化碳反应时，是还原产物 2.（23-24高一上·上海青浦·期末）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 3．向与反应后所得溶液中滴加酚酞溶液，溶液先变红后褪色。某小组欲探究其原因，进行如图所示实验：①取少量反应后的溶液于试管中，加入后迅速产生大量气体且该气体能使带火星的木条复燃；实验②③中溶液红色均不褪去。下列分析错误的是 A．与反应产生的气体为 B．与反应需要作催化剂 C．实验②③证明使溶液褪色的不是和 D．与反应可能生成了具有强氧化性的 4.取ag某物质在氧气中完全燃烧，将其产物跟足量的过氧化钠固体完全反应，反应后固体的质量恰好也增加了ag。下列物质中不能满足上述结果的是 A．H2 B．CO2 C．C6H12O6 D．CO 5.1 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭的容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是 A．Na2CO3 B．Na2O2、Na2CO3 C．NaOH、Na2CO3 D．Na2O2、NaOH、Na2CO3 6.在25℃，101kpa下由甲醛蒸气（HCHO），H2和CO组成的混合气体共6.72g，其相对H2的密度为14.将该气体与2.24LO2（标况下）充分反应后的产物通过足量的Na2O2粉末，Na2O2粉末增重的质量（     ） A．<6.72g B．=6.72g C．>6.72g D．无法计算 7．在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5g和足量的Na2O2，用电火花引燃，使其完全反应，Na2O2增重7.5g，则原混合气体中O2的质量分数是 A．33.3% B．40% C．36% D．54.5% 8．在密闭容器中充入CO和CO2的混合气体，其密度是相同条件下氦气密度的8倍，这时测得容器内压强为P1，若控制容器的体积不变，加入足量的过氧化钠，并不断用电火花点燃至完全反应，恢复到开始的温度，再次测得容器内的压强为P2，则P1和P2关系是 A．P1=8P2 B．P1=4P2 C．P1=2P2 D．P1=P2 9．NA代表阿伏加德罗常数。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，对该反应的分析，错误的是 A．反应前后物质中负、正离子数目保持不变 B．反应前后总物质的量减少0.5mol C．反应中转移了NA电子并生成了11.2L氧气 D．反应的二氧化碳和生成的氧气体积比为2：1 10.（24-25高一下·上海·期中）在密闭容器中，将和固体混合物加热至，充分反应后，若剩余固体为和NaOH，排出气体为和时，的取值范围为 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 过氧化钠与CO2、H2O的反应 1.掌握反应方程式及电子转移关系； 2.理解Na2O2的“自氧化还原”特性及增重规律（CO2反应增重=CO质量，H2O反应增重=H2质量）； 3.运用差量法计算固体质量变化及气体体积关系（O2体积=原气体体积的1/2）； 4.推导“(CO)n(H2)m”类有机物（如甲醛、乙酸）通过Na2O2时的质量守恒规律。 5.能设计实验验证反应产物（如排水法测O2体积）及测定Na2O2的纯度。 一、Na2O2与H2O、CO2的反应规律 1.反应原理与反应的先后顺序 （1）与水的反应机理分两步进行： 第一步：Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2(过氧化钠与水发生复分解反应生成氢氧化钠和过氧化氢) 第二步：2H2O2=2H2O+O2↑(生成的过氧化氢不稳定，迅速分解为水和氧气) 将这两步合并，得到总反应方程式： 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，电子转移的方向和数目为： （2）与二氧化碳的反应则一步完成： 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑，电子转移的方向和数目为： 【特别提醒】实验表明，干燥的二氧化碳无法直接与干燥的过氧化钠反应，需水参与引发。 （3）这两个反应有以下共同特点： ①都是歧化反应，Na2O2中的氧元素价态从-1变为0(O2)和-2(在NaOH或Na2CO3中)，1molNa2O2参与反应，转移的电子的物质的量都是1mol； ②消耗2分子反应物(H2O或CO2)产生1分子O2； ③反应放热，且CO2反应放热量更大； ④固体增重来自反应物中的"H2”或”CO"部分，而非全部H2O或CO2。 2.定量规律总结 电子转移关系 当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量关系为2Na2O2～O2～2e－，n(e－)＝n(Na2O2)＝2n(O2) 气体体积变化关系 若CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2，气体体积的减少量是原气体体积的，等于生成氧气的量，ΔV＝V(O2)＝V 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Δm(CO2)＝28 g·mol－1×n(CO2)、Δm(H2O)＝2 g·mol－1×n(H2O) 二、核心定量计算规律解析 1.气体体积变化规律 对于气相反应：2Na2O2+2H2O(g)=4NaOH+O2↑和2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑ 无论反应物是H2O(g)、CO2还是它们的混合物，每2体积反应气体(H2O或CO2)通过Na2O2后，都会产生1体积氧气,因此，反应后气体体积总是反应前的一半(当反应物全部为水蒸气或二氧化碳时)。 2.固体增重规律 （1）从反应方程式分析，2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑中，固体增重相当于“吸收”了2H2O中的2H2(因为放出的O2来自Na2O2)；同理，2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑中，固体增重相当于”吸收”了2CO2中的2CO，因此，固体增重可理解为：△m =m(H2或CO),即增加的质量等于反应物中H2或CO部分的质量。 （2）推论：当物质可表示为(CO)n(H2)m形式时，完全燃烧后产物通过Na2O2,固体增重等于原物质质量。 3.电子转移规律 （1）在Na2O2与H2O反应中，每2mol Na2O2参与反应，转移2mol电子(1mol电子给O2,1mol电子给NaOH) （2）在Na2O2与CO2反应中，同样每2mol Na2O2转移2mol电子。 三、定量分析常见误区及应试技巧 在应用Na2O2与H2O、CO2反应的计算规律时，往往会陷入一些常见误区。了解这些误区并掌握相应的应试技巧，可以帮助同学们在考试中避免不必要的失分，提高解题效率和准确率。 误区一：忽视反应物的状态 水有气态(H2O(g)和液态(H2O(I))之分，状态不同，计算方式也不同 （1）对于H2O(g),遵循气体体积规律：2体积H2O(g)→1体积O2； （2）对于H2O(I),只需考虑固体增重，不涉及气体体积变化； （3）应试技巧：仔细审题，注意物质状态标注，无标注时根据上下文判断。 误区二：混淆增重来源 （1）错误认为固体增重等于全部H2O或CO2的质量，实际上增重只来自H2或CO部分，例如：CO2通过Na2O2增重不是全部CO2质量，而是相当于CO的质量。 （2）应试技巧：记住规律”增重=H2或CO部分质量”,而非整个分子质量。 误区三：忽略多步反应过程 （1）特别是Na2O2与H2O反应实际分两步进行 第一步：Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2 第二步：2H2O2=2H2O+O2↑ 在定量计算中，通常使用总反应方程式即可，但解释现象时需要了解分步过程。 （2）应试技巧：计算时直接用总反应式，解释反应现象时考虑中间过程。 误区四：电子转移方向判断错误 （1）在Na2O2与CO2反应中，错误认为CO2是氧化剂或还原剂,实际上，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，发生自氧化还原反应,CO2既不被氧化也不被还原。 （2）应试技巧：分析化合价变化时，明确只有Na2O2中的O-1价发生变化。 四、解题技巧 1.快速判断物质类别 （1）遇到有机物时，尝试将其表示为(CO)n(H2)m形式。 （2）能准确表示为这种形式的，燃烧后通过Na2O2增重等于原质量。 （3）若分子中含额外O原子，则需要减去多余O的质量 2.优先使用守恒法 电子守恒、元素守恒、质量守恒往往能简化计算，特别是涉及多步反应时，守恒法可以跳过中间步骤应试。 3.善用差值规律——记住固定差值关系： （1）每2mol H2O或CO2反应，固体增重相当于2mol H2或2mol CO； （2）每2mol H2O或CO2反应，产生1molO2。 题型01 考查Na2O2与H2O、CO2反应的气体体积变化规律 【典例】（23-24高三上·海南·期末）把一定体积的H2、CO、CO2混合气体通入盛有足量Na2O2的密闭容器中，用电火花不断点燃，充分反应后，在相同条件下，测得气体体积变为原体积的1/9，则原混合气体中H2、CO、CO2物质的量之比为 A．2∶2∶5 B．4∶2∶3 C．6∶7∶5 D．3∶4∶2 【答案】D 【解析】Na2O2与CO2反应：2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2，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。由2CO+O22CO2，可得总反应为CO+Na2O2=Na2CO3，相当于吸收CO；由2H2+O22H2O，2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2，可得总反应为：H2+Na2O2=2NaOH，相当于吸收H2，故混合物气体反应，恢复到原温度，容器内的压强为原来的，剩余气体为O2，设原混合气体总物质的量为9mol，则反应后生成1mol氧气，根据反应2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2可知，n（CO2）=2n（O2）=2mol，说明H2、CO的总物质的量为：9mol-2mol=7mol，所以原混合气体中[n（H2）+n（CO）]：n（CO2）=7mol：2mol=7：2，选项中满足条件的只有D；故选：D。 【变式】（23-24高一下·上海嘉定·期中）如图所示装置，试管中盛有水，气球a中盛有干燥的Na2O2颗粒。U形管中注有浅红色的水。将气球用橡皮筋紧缚在试管口。实验时将气球中的Na2O2抖落到试管b的水中，下列说法正确的是 A．U形管内浅红色的水褪色 B．试管内溶液变红 C．气球a膨胀，充满氢气 D．U形管水位：d＞c 【答案】D 【解析】A．Na2O2和水反应放热，广口瓶内气体膨胀，U形管内c端液面下降、d端液面上升，浅红色的水不褪色，故A错误；B．Na2O2和水反应生成氢氧化钠和氧气，试管内溶液不变色，故B错误；C．Na2O2和水反应生成氢氧化钠和氧气，气球a膨胀，充满氧气，故C错误；D．Na2O2和水反应放热，广口瓶内气体膨胀，U形管内c端液面下降、d端液面上升，U形管水位：d＞c，故D正确；选D。 题型02 考查Na2O2与H2O、CO2反应的电子转移变化规律 【典例】（23-24高一下·上海·期中）过氧化钠(，其中氧元素显价)和水的反应：。用表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是 A．每转移个电子生成氧化产物1mol B．22.4L含个氧原子 C．既是氧化产物又是还原产物 D．4gNaOH溶于100mL水中，所得溶液的物质的量浓度为 【答案】A 【分析】根据反应方程式可知既是氧化剂又是还原剂，是氧化产物，是还原产物，2mol对应2mol电子转移。 【解析】A．每转移个电子生成氧化产物1mol，A正确；B．因没有指明温度压强，无法计算的物质的量，B错误；C．是氧化产物不是还原产物，C错误；D．4gNaOH溶于100mL水中，不知道溶液的体积，无法计算所得溶液的物质的量浓度，D错误；故选A。 【变式】（24-25高一下·上海黄浦·月考）有关Na2O2的说法正确的是 A．Na2O2中正负离子的个数比为1∶1 B．Na2O2由钠在常温下与氧气反应得到 C．Na2O2中只含有离子键 D．Na2O2与CO2反应，产生标准状况下2.24LO2，转移0.2mol电子 【答案】D 【解析】A．Na2O2由Na+和通过离子键按2:1构成，故正负离子的个数比为2∶1，A错误；B．Na2O2由钠在加热条件下与氧气反应得到，钠在常温下与氧气反应得到的是Na2O，B错误；C．Na2O2由Na+和通过离子键按2:1构成，内部两个O之间以共价键结合，C错误；D．2Na2O2+2CO2=O2+2Na2CO3，Na2O2中-1价的O一半升高到0价，一半降低到-2价，故存在2Na2O2+2CO2=O2+2Na2CO3~2e-，故产生标准状况下2.24LO2(0.1mol)，转移0.2mol电子，D正确；答案选D。 题型03 考查Na2O2与H2O、CO2反应的增重变化规律 【典例】（23-24高一下·上海·期末）相同条件下，总质量为2.9g的CO和H2的混合气体在足量的氧气中充分燃烧，然后立即通过足量的Na2O2固体，固体的质量增加 A．1.9g B．2.9g C．2.8g D．无法计算 【答案】B 【解析】CO在氧气中完全燃烧生成CO2，CO2和再与Na2O2反应，方程式为2CO＋O22CO2、2CO2＋2Na2O2＝2Na2CO3＋O2，总方程式为：CO＋Na2O2＝Na2CO3，可知过氧化钠增重为CO的质量；H2在氧气中完全燃烧，生成H2O，H2O再与Na2O2反应，方程式为2H2＋O22H2O、2H2O＋2Na2O2＝4NaOH＋O2，总反应方程式为：H2＋Na2O2＝2NaOH，可知反应后固体质量增加为氢气质量；故由2.9gCO和H2组成的混合物在足量的O2中充分燃烧，立即通入足量的Na2O2固体，固体质量增加应为CO和H2的质量，即固体增重为2.9g；故选B。 【变式】（22-23高一下·上海徐汇·期中）(标况下)将3.36LCO2气体缓慢通过足量的Na2O2固体后，所得固体的增重为 A．3.8g B．2.4g C．4.2g D．6.6g 【答案】C 【解析】解设所得固体质量增重x。 故选：C。 题型04 考查探究Na2O2与H2O、CO2反应的实验 【典例】（2022·上海浦东新·模拟预测）有关Na2O2性质实验如下： 已知：①Na2O2与水反应经历了Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2；②酚酞褪色原因与NaOH溶液的浓度大小或物质的强氧化性有关。根据上述实验可以得出的结论是 A．双氧水能使酚酞褪色 B．浓氢氧化钠能使酚酞褪色 C．双氧水和浓氢氧化钠都能使酚酞褪色 D．可利用二氧化锰和水来完善实验方案 【答案】D 【解析】A．双氧水有强氧化性，可能使酚酞褪色，但也可能与溶液强碱性有关，A不合题意；B．浓氢氧化钠能使酚酞变红，由题中实验无法确定褪色是因为溶液的强碱性还是双氧水的强氧化性，B不合题意；C．由题中实验无法确定褪色是因为溶液的强碱性还是双氧水的强氧化性，C不合题意；D．可利用二氧化锰和水来完善实验方案，先取适量水加入二氧化锰，再加入酚酞及少量氢氧化钠，看是否褪色（证明二氧化锰本身无漂白性），再取有少量气泡冒出的试管中液体，加二氧化锰作催化剂，使过氧化氢充分分解，再加酚酞，看是否变红后还能褪色，则可确定褪色是因为溶液的强碱性还是双氧水的强氧化性， D符合题意；故答案为：D。 【变式】（23-24高一下·上海青浦·期中）学习小组探究与水反应。取粉末加入到水中，充分反应得溶液A(溶液体积几乎无变化)，进行以下实验。 下列说法错误的是 A．由实验ⅰ、ⅲ中现象可推知，中加发生反应： B．由实验ⅱ、ⅲ、iv可知，实验ⅱ中溶液褪色与有关 C．由实验iv、ⅴ可知，实验iv中溶液褪色的原因是较大 D．向褪色后的实验ⅱ溶液中，滴加少量的盐酸，溶液最终变成红色 【答案】D 【解析】A．实验ⅰ溶液变红，说明与水反应生成了碱性物质，20s后溶液褪色，说明生成了具有漂白性的物质，实验ⅲ加入MnO2后产生了O2，说明与水反应生成了H2O2，因此中加发生反应：，故A正确；B．由ii、iii、iv反应现象分析可知，i中溶液红色褪去的主要原因是生成了过氧化氢具有氧化性，不是氢氧根离子浓度的关系，故B正确；C．由iv、v可知，在碱溶液中酚酞变红色和氢氧根离子浓度有关，1mol/L的氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液变红色，10分钟后溶液褪色，再滴入盐酸反应后氢氧根离子浓度减小，溶液变红色，说明iv中溶液红色褪去是因为c(OH-)大，故C正确；D．实验ⅱ中溶液红色褪去的主要原因是生成了过氧化氢具有氧化性，把有色物质氧化为无色物质，向ii中褪色后的溶液中滴加盐酸，溶液最终不会变成红色，故D错误；故答案选D。 【巩固训练】 1.把2.1g的CO和H2组成的混合气体与足量的O2充分燃烧后，立即通过足量的Na2O2固体，固体质量的增加值为 A．3.5g B．2.1g C．4.2g D．无法确定 【答案】B 【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，反应的化学方程式分别为：①2CO + O22CO2，②2H2 + O22H2O，③2Na2O2 + 2CO2=2Na2CO3 + O2，④2Na2O2 + 2H2O =4NaOH + O2↑，其中①③相加，得Na2O2 + CO = Na2CO3，②④相加，得Na2O2 + H2 =2NaOH，由此可以看出反应后固体质量增加为CO和H2的质量，故把2.1g的CO和H2组成的混合气体与足量的O2充分燃烧后，立即通过足量的Na2O2固体，固体质量的增加2.1 g，B项符合题意；答案选B。 2.将CO2和O2的混合气体7.6g通入Na2O2 ，充分反应后，气体质量变为4.8g，原混合气体中O2的质量是（   ） A．6.4g B．3.2g C．1.6g D．0.8g 【答案】B 【解析】将CO2和O2的混合气体7.6g通入Na2O2，发生下列反应：，消耗2mol（即88g）二氧化碳，气体质量减少244g- 32g=56g，则参与反应的二氧化碳质量为（7.6g-4.8g）×=4.4g，原混合气体中O2的质量是7.6g-4.4g=3.2g，答案选B。 3．为阿伏加德罗常数的值。若反应消耗，下列叙述正确的是 A．反应中转移的电子数为 B．消耗的中含共价键数为 C．生成的中含质子数为 D．生成的溶于水中数为 【答案】D 【解析】A．由方程式可知，反应消耗2mol过氧化钠时，转移电子的物质的量为2mol，则消耗7.8g过氧化钠时，反应转移电子的数目为×1×NAmol—1=0.1NA，故A错误；B．水分子中含有2个氢氧共价键，由方程式可知，反应消耗2mol过氧化钠时，消耗2mol水，则消耗7.8g过氧化钠时，消耗水中含共价键数为×2×NAmol—1=0.2NA，故B错误； C．氧分子的质子数为16，由方程式可知，反应消耗2mol过氧化钠时，反应生成1mol氧气，则消耗7.8g过氧化钠时，生成的氧气中含质子数为××16×NAmol—1=0.8NA，故C错误；D．由方程式可知，反应消耗2mol过氧化钠时，生成4mol氢氧化钠，则消耗7.8g过氧化钠时，生成的氢氧化钠溶于水中钠离子数目为×2×NAmol—1=0.2NA，故D正确；故选D。 4．过氧化钠(Na2O2，其中氧元素显—1价)和水的反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑是潜艇中氧气来源之一。用NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是 A．每转移2NA个电子生成还原产物2mol B．22.4LO2含2NA个氧原子 C．O2既是氧化产物又是还原产物 D．4gNaOH溶于100mL水中，所得溶液的物质的量浓度为1mol·L-1 【答案】A 【解析】A．由方程式可知，反应中过氧化钠即是氧化剂又是还原剂，氢氧化钠是还原产物、氧气是氧化产物，反应转移2NA个电子生成2mol氢氧化钠，故A正确；B．缺标准状况，无法计算22.4L氧气的物质的量和含有的氧原子个数，故B错误；C．由方程式可知，反应中过氧化钠即是氧化剂又是还原剂，氢氧化钠是还原产物、氧气是氧化产物，故C错误；D．4g氢氧化钠溶于水配成100mL溶液，所得溶液的物质的量浓度为1mol·L-1，故D错误；故选A。 5．下列判断正确的是 A．可用水来确定某粉末中是否含有 B．可用来确定粉末中是否含有 C．无法利用在空气中加热的方法除去中的 D．将足量的和分别加到酚酞溶液中，最终溶液均为红色 【答案】A 【解析】A．与水反应生成和，有气泡产生，而与水反应生成NaOH，故可用水来确定某粉末中是否含有，A错误；B．与反应生成，与反应生成和，虽然产物不同，但不能从现象上区别开，B错误；B．在加热条件下发生反应：，可以除去中的，C错误；D．、均能与水反应生成，具有漂白性，可以使酚酞溶液先变红后褪色，而没有漂白性，最终溶液呈红色，D错误。答案选A。 6．（25-26高一上·上海·开学考试）过氧化钠Na2O2可在呼吸面具和潜水艇中作为氧气的来源，发生反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2X+O2。关于此反应涉及的化学用语的说法正确的是 A．X的化学式为NaHCO3 B．Na2O2中氧元素的化合价：-2价 C．保持氧气化学性质的微粒是氧原子 D．CO2既能表示二氧化碳分子也能表示二氧化碳物质 【答案】D 【解析】A．根据反应前后元素的种类和原子数目均保持不变可知，X的化学式为Na2CO3，A错误；B．Na2O2中钠元素的化合价为+1价，结合化合物所有元素所带电荷的代数和为0，故氧元素的化合价：-1价，B错误；C．分子是保持物质化学性质的最小微粒，即保持氧气化学性质的微粒是氧分子，C错误；D．CO2既能在微观上表示二氧化碳分子，也能表示宏观物质二氧化碳，D正确；故答案为：D。 7．Na2O2能与CO2发生反应，下列叙述错误的是 A．有离子键、共价键的断裂与生成 B．O2既是氧化产物又是还原产物 C．反应物和生成物中都含离子晶体 D．标况下，转移2mol电子，气体体积减小22.4L 【答案】B 【解析】A．Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气，有离子键、共价键的断裂与生成，A叙述正确；B．Na2O2与CO2反应，部分-1价的氧原子化合价升高变为O2，部分降低生成碳酸钠，则氧气是氧化产物，B叙述错误；C．反应物中过氧化钠和生成物中的碳酸钠都含离子键，为离子晶体，C叙述正确；D．标况下，转移2mol电子，O原子的化合价由-1变为0，则生成1mol氧气，消耗2mol二氧化碳，气体体积减小22.4L，D叙述正确；答案为B。 8．下列金属化合物中最方便用于潜水艇舱内供氧的是 A．KMnO4 B．KClO3 C．KNO3 D．Na2O2 【答案】D 【解析】题中KMnO4、KClO3(加入催化剂)只能在加热条件下分解生成氧气，而硝酸钾加热生成氧气的同时还生成二氧化氮气体，都不适合用于制备氧气，而过氧化钠常温下易与二氧化碳、水反应生成氧气，可用于供氧剂，故选D。 9．如图装置，试管中盛有水，气球中盛有干燥的颗粒，U形管中注有浅红色的水，将气球用橡皮筋紧缚在试管口，实验时将气球中的抖落到试管b的水中，将发生的现象是 A．U形管内红水褪色 B．试管内溶液变红 C．气球a被吹大 D．U形管水位： 【答案】C 【解析】将气球中的过氧化钠抖落到试管b的水中，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，并放出大量的热，反应中试管内浅红色溶液漂白褪色、气球a被吹大，反应放出的热量使广口瓶中气体压强增大，导致U形管水位d大于c，但红水不褪色，故选C。 10．（25-26高一上·上海·月考）过氧化钠在航空、潜水领域有广泛的用途，其反应原理如下：。 （1）标准状况下，通过一定量的固体后，最终收集到气体，则这3.36 L气体的成分是___________。 A． B． C．和 D．无法确定 （2）3.36 L气体的摩尔质量为 。 【答案】（1）C （2）40 g/mol 【解析】（1）标准状况下，气体摩尔体积为22.4 L/mol。已知体积为4.48 L，其物质的量，根据反应方程式，若完全反应，生成的物质的量 ，对应体积 ，实际收集气体体积为 3.36 L > 2.24 L，说明未完全反应，气体中既有未反应的也有生成的，答案选C； （2）设反应的物质的量为 ，则生成为 ，未反应的为 ，有：+ =，，气体的总质量 ，所以气体的摩尔质量为：。 【强化训练】 1．（22-23高一下·上海浦东新·期末）下列关于过氧化钠的叙述中，正确的是 A．具漂白性，原理与相同 B．能与水反应，所以可以作气体的干燥剂 C．可以作为供氧剂 D．与二氧化碳反应时，是还原产物 【答案】C 【解析】A．Na2O2中的氧元素的化合价为-1价，Na2O2具有强氧化性，能将有色物质氧化而漂白，SO2的漂白原理是跟有色物质结合成无色物质，原理不同，故A错误；B．Na2O2能与水反应，但会生成氧气，引入杂质气体，故不能用作气体的干燥剂，故B错误；C．Na2O2能跟呼出的二氧化碳、水蒸气反应生成氧气，故可以用作供氧剂，故C正确；D．Na2O2跟二氧化碳反应时，Na2O2中的-1价氧元素的化合价升高到0价生成氧气，故氧气是氧化产物，故D错误；故选C。 2.（23-24高一上·上海青浦·期末）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。 3．向与反应后所得溶液中滴加酚酞溶液，溶液先变红后褪色。某小组欲探究其原因，进行如图所示实验：①取少量反应后的溶液于试管中，加入后迅速产生大量气体且该气体能使带火星的木条复燃；实验②③中溶液红色均不褪去。下列分析错误的是 A．与反应产生的气体为 B．与反应需要作催化剂 C．实验②③证明使溶液褪色的不是和 D．与反应可能生成了具有强氧化性的 【答案】B 【解析】A．过氧化钠和水生成氧气和氢氧化钠，A正确； B．过氧化钠和水常温下就能反应，无需催化剂，过氧化氢分解需要二氧化锰催化，B错误；C．实验②③作为对照实验，实验②③反应后溶液均为红色，能证明使溶液褪色的不是和，C正确； D．实验①证明反应生成氧气，说明溶液中存在过氧化氢，则与反应可能生成了具有强氧化性的，D正确；故选B。 4.取ag某物质在氧气中完全燃烧，将其产物跟足量的过氧化钠固体完全反应，反应后固体的质量恰好也增加了ag。下列物质中不能满足上述结果的是 A．H2 B．CO2 C．C6H12O6 D．CO 【答案】B 【分析】已知反应的关系式：H2~H2O~2NaOH~ Na2O2H2，CO~ CO2~Na2CO3~Na2O2CO，有机物在足量的氧气中燃烧生成CO2和H2O，与Na2O2发生反应：2Na2O2+2CO2= 2Na2CO3+O2，2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，对生成物变式：Na2CO3~Na2O2CO，2NaOH~ Na2O2H2，有机物应可拆写成(CO)mH2)n的形式，则CO、H2以及可拆写成(CO)mH2)n形式的有机物能满足上述结果，据此分析解答。 【解析】根据以上分析，CO、H2或分子组成能改写成(CO)m(H2)n的物质，在燃烧时相当于被Na2O2完全吸收，选项C可拆写成(CO)6H2)6，但B不能满足，符合题意；答案选B。 5.1 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭的容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是 A．Na2CO3 B．Na2O2、Na2CO3 C．NaOH、Na2CO3 D．Na2O2、NaOH、Na2CO3 【答案】A 【解析】碳酸氢钠固体受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，由方程式可知，2mol碳酸氢钠生成1mol二氧化碳和1mol水蒸气；反应生成的二氧化碳和水蒸气与过氧化钠固体反应时，二氧化碳优先与过氧化钠反应，反应的方程式为2CO2＋2Na2O2=2Na2CO3＋O2，由方程式可知，1mol二氧化碳与1mol过氧化钠恰好完全反应，则最终反应得到的固体只有碳酸钠，故选A。 6.在25℃，101kpa下由甲醛蒸气（HCHO），H2和CO组成的混合气体共6.72g，其相对H2的密度为14.将该气体与2.24LO2（标况下）充分反应后的产物通过足量的Na2O2粉末，Na2O2粉末增重的质量（     ） A．<6.72g B．=6.72g C．>6.72g D．无法计算 【答案】A 【解析】混合气体相对氢气的密度为14，所以混合气体平均摩尔质量为2g/mol×14=28g/mol．6.72g混合气体的物质的量为==0.24mol． 氧气的物质的量为==0.1mol． 根据方程式2CO+O2=2CO2；2H2+O2=2H2O；HCHO+O2=CO2+H2O；可知混合物完全燃烧需氧气的物质的量大于0.24mol×=0.12mol＞0.1mol，所以混合物不能完全燃烧，Na2O2粉末增重小于混合气体的质量，即小于6.72g。 故选：A。 7．在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5g和足量的Na2O2，用电火花引燃，使其完全反应，Na2O2增重7.5g，则原混合气体中O2的质量分数是 A．33.3% B．40% C．36% D．54.5% 【答案】D 【解析】CO燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与过氧化钠发生反应2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2，方程式相加的CO+Na2O2=Na2CO3，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2H2+O2═2H2O，水与过氧化钠发生反应2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑，二者相加可得H2+Na2O2=2NaOH，固体增加的质量为相当于H2的质量，CO、H2、O2用电火花引燃，使其完全反应，Na2O2增重7.5g就是原混合气体中CO、H2的质量和，所以混合气体中氧气的质量为16.5g-7.5g=9g，氧气的质量分数为 9g/16.5g×100%=54.5%． D项正确；答案选D。 8．在密闭容器中充入CO和CO2的混合气体，其密度是相同条件下氦气密度的8倍，这时测得容器内压强为P1，若控制容器的体积不变，加入足量的过氧化钠，并不断用电火花点燃至完全反应，恢复到开始的温度，再次测得容器内的压强为P2，则P1和P2关系是 A．P1=8P2 B．P1=4P2 C．P1=2P2 D．P1=P2 【答案】A 【分析】2CO＋O2 2CO2、2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2，相当于发生反应：CO+Na2O2=Na2CO3，则CO2、CO与足量Na2O2的反应如下：2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2、CO+Na2O2=Na2CO3，根据混合气体密度是相同条件下氦气密度的8倍，计算混合气体中CO2和CO的物质的量之比，再根据反应前后的压强之比等于反应前后气体的物质的量之比来计算。 【解析】CO和CO2的混合气体的密度是相同条件下氦气密度的8倍，则=4×8=32，整理得n(CO2):n(CO)=1:3，CO2、CO与足量Na2O2的反应如下：2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2、CO+Na2O2=Na2CO3，令开始时n(CO2)=1mol、n(CO)=3mol，则用电火花点燃至完全反应后，容器内n(O2)=n(CO2)=0.5mol，反应前后的压强之比等于反应前后气体的物质的量之比，则P1:P2=(1mol＋3mol):0.5mol=8:1，即P1=8P2，答案选A。 9．NA代表阿伏加德罗常数。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，对该反应的分析，错误的是 A．反应前后物质中负、正离子数目保持不变 B．反应前后总物质的量减少0.5mol C．反应中转移了NA电子并生成了11.2L氧气 D．反应的二氧化碳和生成的氧气体积比为2：1 【答案】C 【分析】常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，根据质量变化可以知道参与反应的二氧化碳的物质的量，以此解答该题。 【解析】设二氧化碳和过氧化钠反应，当固体质量增加了28g时，参与反应的二氧化碳的物质的量为x，则： =，解得x=1mol；A．由方程式可以知道，反应前后固体物质的物质的量不变，且反应前后物质中负、正离子数目保持不变，故A正确；B．由以上计算可以知道1molCO2反应生成0.5molO2，反应前后气体的总物质的量减少0.5mol，固体的物质的量不变，则反应前后总物质的量减少0.5mol，故B正确；C．反应生成0.5molO2，反应中转移电子数为0.5[0-(-1)]2NA= NA个，由于在常温常压下，气体摩尔体积不等于22.4 L/mol，则体积不是11.2L，故C错误；D．由方程式可以知道，反应的二氧化碳和生成的氧气体积比为2:1，故D正确；答案选C。 10.（24-25高一下·上海·期中）在密闭容器中，将和固体混合物加热至，充分反应后，若剩余固体为和NaOH，排出气体为和时，的取值范围为 。 【答案】 【解析】分解生成成碳酸钠、 CO2、H2O；充分反应后，若剩余固体为和NaOH，排出气体为和，说明CO2完全被Na2O2吸收、部分被Na2O2吸收，根据反应方程式，吸收CO2消耗 Na2O2，吸收最多消耗Na2O2，所以<n(Na2O2)<bmol，即<a<bmol，的取值范围为。 / 学科网（北京）股份有限公司 $