内容正文:
第
16
天
钠的氧化物
任务一
探学新知
知识点1氧化钠(Na,O)
2.过氧化钠的化学性质
1,氧化钠的物理性质
热稳定性
稳定
颜色、状态
白色固体
与水反应
2Na2 O2+2H2O
=4NaOH+O2个
类别
碱性氧化物
化学性质
与C02反应2Na2O2十2C02
-2Na2 CO3+0
2.氧化钠的化学性质
与酸反应
2Na2 O2+4HCI -4NaCl+2H2 O
(盐酸)
十O2个
热稳定性
不稳定(2Na,0+O,△2Na,O,)
主要性质
具有强氧化性
化学性
与水反应
Na2 O+H2 O-2NaOH
用作强氧化剂、漂白剂、供氧剂、消
主要用途
毒剂
与CO,反应
Na2O+CO2=NazCOs
与酸反应
Na2 O+2HCI-2NaCl++H2O
初高衔接
(盐酸)
初中已学过钠元素在自然界中以化合物的形
主要性质
具有碱性氧化物的通性
式存在,但不可能是氧化物、过氧化物、氢氧化物等
主要用途
用于制取少量Na2O2、NaOH
化合物。
知识链接,
3.氧化钠与过氧化钠的比较
钠放置在空气中的变化:
氧化钠(NaO)
过氧化钠(NaO2)
银白色金属①Na)①切面变暗Na,O)②生成
颜色、状态
白色固体
淡黄色固体
过氧化物
类别
碱性氧化物
白色固体(NaOH)③表面有液体(NaOH潮解)
(非碱性氧化物)
氧元素的
®白色因体(Na,C0,·10H,O)回白色粉末
一2价
一1价
价态
(Na2 CO3)
组成离子
Na、O2
Na、Oi
其中①②④⑤为化学变化,③为物理变化。
热稳
不稳定
(2a,0+0,A2Na0,y
稳定
定性
知识点2
过氧化钠(Na2O2))
与水
2Na2O2+2HO-O2个
Na2O+H2O—2NaOH
1.过氧化钠的物理性质
化学性质
反应
+4NaOH
与C0
2Na02+2C02=02+
颜色、状态
淡黄色固体
Na O+CO2
-Naz CO
反应
2Naz CO
类别
过氧化物(非碱性氧化物)
与酸
Na,O+2HCI-2NaCl
2Naz O2+4HCI=4NaCl
反应
+H2O
+2H20+O2个
(盐酸)
过
氧化
主要性质
具有碱性氧化物的通性
具有强氧化性
用于制取少量Na2O2
用作强氧化剂、漂白剂、供
主要用途
NaOH
氧剂、消毒剂
66
第16天
钠的氧化物
任务二
精研典例
题型1
氧化钠和过氧化钠的性质
题型
2
Na202与H20和C02的反应中
固体增重的定量关系
例]下列关于氧化钠和过氧化钠的叙述,
正确的是(
)。
例2甲醛(HCHO)是一种常见的室内污
A.在Na2O2与CO2的反应中,氧化剂是
染性气体,易燃。在一密闭容器中有HCHO
Na2O2,还原剂是CO,
和足量O2共18.6g以及足量的Na2O2,用电
B.Na2O与Na2O2都能与水反应生成碱,
火花引燃,完全反应后,固体增重8.7g,则原混
合气体中O2的质量分数约为(
)。
它们都是碱性氧化物
A.53.2%
B.46.8%
C.Na2O2和Na2O都是白色固体,都能与
C.36.2%
D.33.3%
冷水作用得到O2和NaOH
解析每30g甲醛与32gO2完全反应能生成
D.相同数量的氧化钠和过氧化钠中,阴
44gC02和18gH2O,每78gNa2O2与44gCO2反
阳离子个数之比均为1:2
应固体增重28g、与18gH20反应固体增重2g,故
解析Na2O2与CO2发生反应:2Na2O2十2CO2
甲醛完全燃烧的产物与Na2O2反应后固体增加的质
一2Na2COg+O2,Na2O2中O的化合价既有升高又
量等于甲醛的质量,则甲醛的质量为8.7g,氧气的质
有降低,故Na2O2既是氧化剂也是还原剂,A错误;碱
量为18.6g一8.7g=9.9g,故原混合气体中O2的质
性氧化物指与酸反应只生成一种盐和水的化合物,
量分数是8,98×100%≈53.2%
Na2O2与酸反应时,除了生成盐和水外,还生成O2,
18.6g
故不属于碱性氧化物,B错误;Na2O2为谈黄色固体,
答案A
且Na2O与水反应只得到NaOH,C错误;Na2O2中
规律恩结
O号与Na+的个数之比为1:2,Na2O中O2-与Na
的个数之比为1:2,故相同个数的Na2O和Na2O
反应
2CO2+2Na2 O2-2Na2 CO+0,
原理
2H,0+2Na202
=4NaOH+O2↑
中,阴、阳离子个数之比均为1:2,D正确。
答案D
CO2、水蒸气或其混合气体通过足量NaO2,气体
气体体体积的减少量为原气体体积的?,也是生成氧气
规律豆结!
积关系
通过结构与性质总结氧化钠与过氧化钠的区别
的体积:V(O2)=
24D
Na2O中阳离子(Na+)与阴离子(O)的个
Na,O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合物反
结
数比为2:1
反应顺
应,可视作NaO2先与CO2反应,待CO2反应完
NaO2中阳离子(Na+)与阴离子(O)的
序关系
全后,Na2O2再与H,O(g)发生反应
钠与
个数比为2:1
Na2O属于碱性氧化物
相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”
氧
Na2O2与酸反应生成盐、水和O2,不属于
HO中的“H2”,可以看作发生相应的反应:
化
钠
碱性氧化物
固体质
Naz O2 +CO-Naz CO3,Naz O2+H2-
Na2O与水、CO2的反应属于非氧化还原
量关系
2NaOH(实际上这两个反应不能发生);44gCO。
反应
使固体增重(NaO2→Na2CO3)28g,18gH2O(g)
Na2O2在与水、CO2的反应中既作氧化
剂又作还原剂
使固体增重(NaO2→2 NaOH)2g
6
重难点手册预备新高一
化学
任务三
自主测评
A基础练
C.Na2O2吸收CO2产生O2,可用作呼吸面
具供氧剂
4.某溶液中含有Na+、SO、CO号、HCO?四种
D.将Na2O2粉末加入Ca(HCO3)2溶液中
离子,若向其中加入少量的过氧化钠固体,溶
会产生气体,并且溶液变浑浊
液中离子浓度基本保持不变的是(
)。
5.某实验小组通过如图所示实验探究Na2O2
A.HCO B.Na+
C.CO号
D.SO
与水的反应:
2.用如图所示装置(c中盛放的是过氧化钠)进
轻轻
加入少量
足量水
气泡消失后
振荡
MnO,
行实验,证明过氧化钠可在呼吸面具或潜水
滴1~2滴
艇中作供氧剂。下列说法正确的是(
Na,O,
酚酞溶液
产生大
溶液
红色
产生较
量气泡
变红
褪色
多气泡
稀盐酸
①
②
③
④
⑤
下列说法中正确的是(
。
A.②中大量气泡的主要成分是氢气
A.b中盛放的NaHCO3溶液也可用Na2COg
B.③中溶液变红,说明有酸性物质生成
C.④中现象可能是溶液中含有漂白性物质
溶液替换
造成的
B.d装置的作用是除去CO2
D.⑤中MnO2的主要作用是作氧化剂
C.b、c装置之间最好加一个装有浓硫酸的洗
6.I.某化学兴趣小组学习Na2O2的性质后,
气瓶
进行过氧化钠与水反应的热效应的探究实
D.将6.2gCO2和水蒸气的混合气体通入
验。实验装置如图1所示,调节U形管内两
足量的Na2O2中,则固体增重3.0g
侧液面相平,向试管中加入agNa2O2粉末,
3.下列关于钠及其化合物的说法正确的是
再滴加10mL蒸馏水及2~3滴酚酞溶液,试
(
)。
管内产生大量气泡,溶液先变红后褪色。
A.Na2O、Na2O2均为碱性氧化物
B.将Na、Na2O2投入水中,会生成同种气体
U形管
C.Na、Na2O、Na2O2久置在空气中均会因发
(红墨水)
图1
生氧化还原反应而变质
(1)发生反应后,观察到U形管内液面
D.将Na、Na2O固体分别投入滴加了紫色石
(填序号),说明该反应放热。
蕊试液的水中,均可以得到蓝色溶液
A.左侧较高
4.下列有关Na2O2的说法,不正确的是(
)。
B.右侧较高
A.Na2O2中阳离子与阴离子的个数比为2:1
C.左、右两侧一样高
B.在“CO2使Na2O2固体变白”这一变化
(2)写出该反应的化学方程式:
中,气体被还原
68
第16天
钠的氧化物
Ⅱ.如图2是实验室研究潜水艇中供氧体系
Na2O2都是碱性氧化物
反应机理的装置图(部分夹持仪器略)。
D.反应①和③是氧化还原反应,反应②是离
一稀盐酸
子反应
饱和
8.化学物质丰富多彩,化学反应千变万化,而
nahco
NaOH
溶液
溶液、
常见物质之间的反应往往隐藏着某些反应
B
C
D
机理。某化学兴趣小组设计了如图所示实
图2
(3)B装置可除去A装置中可能挥发出的某
验装置,验证“二氧化碳与水接触时才能和
种气体,反应的化学方程式为
过氧化钠反应”。
K
⑤
碱石灰
(4)C装置为O2的发生装置,主要反应的化
稀盐酸
过氧化钠
⑥
带火星
学方程式为
④
的木条
大理石
(5)D装置可除去C装置中未反应的某种气
②
③
体,反应的化学方程式为
实验1:打开K2,关闭K1,打开分液漏斗活
摇
塞,向圆底烧瓶中加入稀盐酸,将带火星的
B能力练
木条放在a处。
实验2:打开K1,关闭K2,打开分液漏斗活
7.如图所示,两圆圈相交的阴影部分表示圆圈
塞,向圆底烧瓶中加入稀盐酸,将带火星的
内的物质相互发生的反应。下列说法正确
木条放在a处。
的是(
)。
请回答下列问题:
(1)装置①中反应的离子方程式是
Na
HO
(2)装置②③中的试剂分别是
Na,O
Na.O.
(3)本实验预期的现象是
A.Na2O和Na2O2中阴、阳离子数目之比分
(4)有同学提出疑问,认为上述实验即使观
别为1:2和11
察到带火星的木条复燃,也不能证明有
B.反应①的离子方程式为Na十2H2O
水存在时是过氧化钠与二氧化碳发生了
Na++2OH+H2个
化学反应,其理由是
C.反应②和③均生成NaOH,故Na2O、
69结果是溶液质量增大。钠投人Ca(HCO3)2溶液中,发
生反应2Na十2HO一2NaOH+H2↑,Ca(HCO3)2+
NaOH-CaCO3¥+NaHCO3+HzO,析出CaCO3
沉淀使溶液质量减小。
8.(1)与水剧烈反应,在水和煤油的交界处上下浮动并逐
渐变小。(2)右侧溶液先变为红色,左侧溶液后变为
红色;NaOH。
40a
(3)由黑色变为红色。(4)22a十236X100%。
【解析】(4)2Na+2H2O=2NaOH+H2个
2×23
2×402
40a
238
a g
238
40a
则w(NaOH)=
238
40a
-×100%=22a+236×
a gtbg 238
100%。
第16天钠的氧化物
1.D【解析】溶液中加入少量的过氧化钠固体后,会发生
反应2NazO2+2H2O-4NaOH+O2个和HCO3+
OH-CO?+H2O,使Na+浓度增大,CO?浓度
增大,HCO3浓度减小。
2.B【解析】制取CO2时一般选用石灰石(或大理石)与
稀盐酸反应,盐酸具有挥发性,生成的气体中会混有少
量的HCl气体,可用饱和NaHCO3溶液除去HCl,c装
置中的Na2O2可与CO2反应产生O2,可在d装置中
盛放NaOH溶液,用于除去未反应的CO2气体,e装
置利用排水法收集生成的O2。由上述分析知,b中盛
放的NaHCO溶液可以除去CO2中混有的HCl,
Na2CO3会与CO2反应,故不能用Na2CO3溶液替换
NaHCO3溶液,A错误;d装置的作用是除去CO2,避
免对O2的收集造成影响,B正确;CO2与水蒸气都能
与Na2O2反应生成O2,且人呼出的气体中既有CO2
又有水蒸气,故不需要在b、c装置之间加装含有浓硫
酸的洗气瓶,C错误;根据质量守恒定律可知,固体增
重的质量等于CO2和H2O的总质量减去生成的O2
的总质量,由于CO2和H2O的物质的量之比未知,不
能确定生成O2的物质的量,故无法计算固体增重的质
量,D错误。
14
方法总结
三步法解答有关过氧化钠的实验探究题
第一步:
2Na2 O2++2CO22Na2 CO3+02
明确反
2Na2 O2+2H2O=4NaOH+O2
应原理
第二步:
逐个分析装置的作用,注意杂质对反应
分析实
是否有影响、操作的先后顺序是否合
验装置
理、怎样通过实验操作及现象推断产物
凡是分子组成符合(CO)m·(H2)n的物
第三步:
质,wg该物质在O2中完全燃烧,将其
运用化学
产物(CO2和水蒸气)通过足量的
式变形法
巧解增重
Na2O2后,固体增重必为0g。或是由
问题
C、H、O三种元素组成的物质,只要C、
O原子个数比为1:1,即可满足该条件
3.D【解析】Na2O为碱性氧化物,Na2O2与水反应除生
成NaOH外,还有氧气生成,不是碱性氧化物,A错
误;Na、Na2O2与水反应分别生成氢气和氧气,B错误;
Na、Na2O2久置在空气中均会因发生氧化还原反应而
变质,Na2O吸收水和二氧化碳最终变为碳酸钠,发生
的不是氧化还原反应,C错误;Na、NaO与水反应均生
成氢氧化钠,紫色石蕊试液遇碱变蓝,所以均可以得到
蓝色溶液,D正确。
4.B【解析】Na2O2中阳离子(Na)与阴离子(O2)的个
数比为2:1,A项正确;由2NaO2十2C02一2NaC0
十O2可知,该反应可制备O2,因此Na2O2可用作呼吸
面具供氧剂,这也是Na2O2在空气中变白的原因,该
反应中CO2既不是氧化剂也不是还原剂,B项错误,
C项正确;Na2O2先和水反应生成O2和NaOH,
NaOH再与Ca(HCO3)2反应产生CaCO沉淀,D项
正确。
5.C【解析】④中红色褪去,而⑤中产生较多气泡,表明
②③④中有H2O2。H2O2将红色物质氧化而使其褪
色,说明Na2O2与H2O反应生成NaOH和H2O2,
H2O2分解产生O2(MnO2作催化剂)。
6.(1)B。(2)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑.
(3)HCI+NaHCO3=NaCl++H2 O+CO2
(4)2Na2O2+2C02-2Na2C03+O2。
(5)COz+2NaOH-NazCO3+H2O.
【解析】(1)由题意知NazO2与水反应放热,则锥形瓶
内气体温度升高、压强增大,会使U形管内右侧液面
高于左侧,B正确。
(2)Na2O2与H2O反应生成NaOH与O2,根据得失
电子守恒及原子守恒可得反应的化学方程式,2NaO2
+2H20=4NaOH+O2↑。
Ⅱ.图2中,A装置:稀盐酸和大理石反应生成CO2;
B装置:用饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中可能存在的
HCl;C装置:CO2、H2O分别和Na2O2反应生成O2;
D装置:用氢氧化钠溶液吸收未反应的CO2;E装置:
用排水法收集制得的O2。
(3)盐酸易挥发,装置A制得的CO2中可能混有HC】
气体,用饱和NaHCO3溶液可除去HCl,反应的化学
方程式为NaHCO3+HCl-NaC+H2O+CO2个。
(4)由分析知,进入C装置与Na2O2反应的气体有
CO2、H2O,Na2O2优先与CO2反应,根据得失电子守
恒及原子守恒可得反应的化学方程式为2Na2O2十
2C02-2Na2CO3+O2。
(5)未反应的CO2与D装置中NaOH溶液反应生成
Na2CO3和H2O,反应的化学方程式为CO2+2NaOH
=Na2CO3十H2O。
7.D【解析】Na2O和Na2O2中阴、阳离子数目之比均为
1:2,Na2O2不是碱性氧化物,A、C两项错误;B项中
的离子方程式电荷不守恒,配平错误。
8.(1)CaC02+2H+-Ca2++H20+C02↑。
(2)饱和NaHCO3溶液;浓硫酸。
(3)实验1中带火星的木条不复燃,实验2中带火星的
木条复燃。
(4)气体中有水,水与Na2O2反应产生的O2也可使带
火星的木条复燃。
【解析】(1)装置①为二氧化碳的制备装置,大理石和稀
盐酸反应制备二氧化碳,反应的离子方程式是CaCO
+2HtCa2++H20+C02个。
(2)HCI易挥发,故装置①制得的CO2中含有HCI杂
质,要检验CO2与Na2O2的反应,应先除去HCl,故用
装置②除去二氧化碳中混有的氯化氢,装置③④⑤为
对比实验,验证CO2与NaO2的反应需要与水接触,
从装置②中出来的CO2含水蒸气,故装置③除去二氧
化碳中混有的水蒸气,装置②③中的试剂分别是饱和
NaHCO3溶液、浓硫酸。
(3)根据实验目的是验证“二氧化碳与水接触时才能和
过氧化钠反应”,推断干燥的CO2与过氧化钠不反应,
不能产生O2,带火星的木条不复燃;含水蒸气的CO2
与过氧化钠反应生成O2,带火星的木条复燃,故预期
现象为实验1中带火星的木条不复燃,实验2中带火
星的木条复燃。
(4)CO2气体中有水时,水与Na2O2反应也可产生
O2,使带火星的木条复燃,故无法证明是水存在的条件
下CO2与Na2O2反应放出O2。
第17天碳酸钠和碳酸氢钠
1.C【解析】Naz CO3和NaHCO,溶液均与BaCl2溶液
反应产生白色沉淀,A错误;加热会使NaHCO3分解,
B错误;向CaC2溶液中通入CO2不反应,无现象,向
饱和NaCO3溶液中通入足量CO2,有晶体(NaHCO,)
析出(也可以说有沉淀产生),D错误。
2.D【解析】钠元素在自然界中不可能以NaOH、Na2O2
等化合物的形式存在(会转化成NaCO3);等质量的
NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应,NaHCO3产生
的CO2多、体积大;小苏打作发泡剂和NaHCO,可与
酸反应相关,故A、B、C三项错误。
3.C【解析】Na2CO3和NaHCO3溶液均呈碱性,
Na2CO3的碱性强于NaHCO3,滴人酚酞溶液后,
Na2CO3溶液呈红色,NaHCO3溶液呈浅红色,A正
确;NaHCO3与盐酸的反应比Na2CO3更剧烈,等质量
时,NaHCO3产生的CO2比Naz CO3多,B正确;
NaHCO3受热分解生成了H2O,试管口应向下倾斜,
C错误;向饱和Naz CO3溶液中通人足量的CO2,
Na2CO3转化为NaHCO3,NaHCO3的溶解度比
N2CO3小,不能完全溶解而有部分析出,D正确。
4.D【解析】根据反应NaHCO,+HCl一NaC+CO2个
+H2 O,Naz CO3 +2HCI-2NaCl+CO2+H2O,
相同质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反
应,Na2CO3产生的CO2气体少,A正确,B正确;碳酸
钠碱性较强,具有腐蚀性,不能用于治疗胃酸过多,可
以用碳酸氢钠治疗,C正确。
5.C【解析】碳酸钠较稳定,加热不分解,只有碳酸氢钠
分解,设混合物中含有g NaHCO3,则
2NaHC0,△Na,C0,+C0,↑+H,0△n
2×84
106
62
xg
0.31g
15