剖析过氧化钠与水、二氧化碳反应的“四大规律”

编辑: 逍遥路 关键词: 高中化学 来源: 高中学习网


  过氧化钠是一种淡黄色固体,结构中存在“—O—O—”,具有过氧化物的性质,可以与二氧化碳、水发生反应。由于在反应过程中涉及固体质量、气体体积的变化及产物的判断等问题,再加上试题考查角度灵活多变,题型多样,因此也就成了学习的难点和高考的热点,下面就过氧化钠与水、二氧化碳的反应特点进行剖析,以便使同学们在学习中能够轻松突破该知识点。

  规律一 分子组成符合(CO)n(H2)m 形式的物质与Na2O2反应的增重问题

  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2CO2~O2即2 mol CO的质量,根据1 mol Na2O2~1

  mol CO,其结果可看作:Na2O2+CO=Na2CO3。在反应②中Na2O2增加的质量实际上是H2O中H的质量;根据2 mol

  Na2O2~4 mol H,其结果可看作:Na2O2+H2=2NaOH。

  根据上述分析,可以得出以下结论:

  1.CO或H2的燃烧产物CO2或H2O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。

  2.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和水蒸气)通过足量的Na2O2后,Na2O2固体增加的质量必为w g。

  中学阶段常见的符合这一关系的物质为①无机物: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。

  【调研1】取a g某物质在氧气中完全燃烧,将其产物与足量过氧化钠固体完全反应,反应后固体的质量恰好也增加了a g。下列物质中不能满足上述结果的是

  A.H2 B.CO C.C6H12O6

  D.C12H22O11

  【解析】A项和B项中的H2、CO可以看作直接和Na2O2反应,增加的质量等于气体的质量,符合题意。C项中葡萄糖的分子式可写为(CO)6(H2)6,将a g葡萄糖燃烧后的产物与足量过氧化钠反应,反应后固体增加的质量也等于葡萄糖的质量a g, C项正确。D项中物质C12H22O11只能改写成(CO) 11 (C)(H2)11,所以不满足增加a g的结果,D项错误。答案:D

  规律二

  Na2O2与CO2、H2O(g)反应的差量问题

  1.CO2、H2O(g)与过量的Na2O2反应,所得O2的体积为相同状况下CO2、H2O(g)体积的一半。

  2.将Na2O2粉末加入H2O(l)中,根据反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,会发现加入2 mol Na2O2出来1 mol O2,相当于直接加入2 mol Na2O,即液体增加的质量等于同“物质的量”的Na2O的质量。

  根据CO2或H2O与Na2O2反应的化学方程式,利用质量差量或体积差量进行计算,可以简化运算过程,减少出错几率,提高做题速度。


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