2019版高考化學(xué)總復(fù)習(xí)專題鈉的氧化物——氧化鈉與過氧化鈉導(dǎo)學(xué)案

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1、鈉的氧化物——氧化鈉與過氧化鈉 考點(diǎn)剖析 一、氧化鈉和過氧化鈉的比較 物質(zhì) 氧化鈉 (Na2O) 過氧化鈉 (Na2O2) 色態(tài) 白色固體 淡黃色固體 類別 堿性氧化物 過氧化物 ( 非堿性氧化物 ) 氧的價(jià)態(tài) －2 － 1 電子式 生成條件 常溫 加熱或點(diǎn)燃 熱穩(wěn)定性 △ 不 穩(wěn) 定 (2Na2O＋ O2 ===== 穩(wěn)定 化 2Na2O2) 學(xué) 與水反應(yīng) N a2O＋H2O===2NaOH 2Na2O2＋2 H2O===4NaO＋HO2↑ 性 與 CO2 反應(yīng) N a2O＋C O2 ===Na2 C O3 2Na2O2＋2CO2===2Na2

2、C O3＋O2 質(zhì) 與酸反應(yīng) ( 鹽 Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O 2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2 H2O＋O2↑ 酸) 主要性質(zhì) 具有堿性氧化物通性 具有強(qiáng)氧化性 強(qiáng)氧化劑、漂白劑、供氧劑、消毒 主要用途 —— 劑 [ 注意] ：(1)Na 2O中只含離子鍵而 N a2O2中既有離子鍵，又有共價(jià)鍵。 (2)Na 2O2 與 H2O、C O2 的反應(yīng)都是 N a2O2 自身的氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)中 H2O、C O2 既不是氧化 劑也不是還原劑。 二、Na2O2 的物質(zhì)類別及其強(qiáng)氧化性 1．堿性氧化物與酸性氧化物 (1) 能與酸反應(yīng)生成鹽和水的氧

3、化物， 叫堿性氧化物， Na2O2 與酸反應(yīng)除了生成鹽和水外， 還生成 O2，故 Na2O2 不是堿性氧化物。 (2) 能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物，叫酸性氧化物，如 C O2、S O2、SO3、N2O5 等，但 N O2 不是酸性氧化物，因?yàn)?N O2 與 NaOH反應(yīng)，除了生成 NaNO3 外，還生成 N O。 2．Na2O2 表現(xiàn)強(qiáng)氧化性的 5 個(gè)實(shí)例 Na2O2 中 O元素的化合價(jià)為－ 1 價(jià)，易得到一個(gè)電子形成－ 2 價(jià)，故表現(xiàn)為強(qiáng)氧化性。 (1)Na 2O2 與 SO2 的反應(yīng)： N a2O2＋S O2===Na2SO4。 2＋ 3＋ (2)Na 2O2 與 FeC

4、l 2 溶液的反應(yīng)：能將 Fe 氧化成 Fe ，得到 Fe(OH) 3 沉淀。 (3)Na 2O2 與 H2S 的反應(yīng)：能將 H2S氧化成單質(zhì)S。 2－ 2－ (4)Na 2O2 與 N a2SO3 溶液的反應(yīng)：能將 SO3 氧化成 SO4 。 (5)Na 2O2 與品紅溶液的反應(yīng)：能使品紅溶液褪色；與酚酞溶液反應(yīng)：能使酚酞先變紅、 后褪色。 考向分析： 考向一：過氧化鈉的多重性質(zhì)表現(xiàn) 典例 1、過氧化鈉具有強(qiáng)氧化性，遇木炭、鋁粉等還原性物質(zhì)時(shí)可燃燒。下列有關(guān)說法 不正確的是 ( ) A．Na2O2 與 C O2 反應(yīng)時(shí)， Na2O2 是氧化劑， C O2 是還原劑 B．1

5、 mol過氧化鈉中陰離子數(shù)目為NA C．過氧化鈉與木炭、鋁粉反應(yīng)時(shí)，過氧化鈉均表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性 D．過氧化鈉與二氧化硫反應(yīng)時(shí)可生成硫酸鈉 解析：選A Na 2O2 與 C O2 反應(yīng)生成 N a2C O3 和 O2，反應(yīng)中 Na2O2 既是氧化劑也是還原劑， A 錯(cuò)誤； Na2O2 的電子式為Na ＋ [ O O ] ＋ [ O O ] 2－N a＋，1 mol Na 2O2 中陰離子數(shù)目為NA，B正確； Na2O2 2O2 中陰離子數(shù)目為NA，B正確； Na2O2 具有強(qiáng)氧化性，鋁、木炭具有還原性， C 正確； N a2O2 具有氧化性， SO2 具有還原性， Na2O2

6、與 SO2 反應(yīng)時(shí)可生成硫酸鈉Na2O2＋SO2===Na2S O4，D正確。 指導(dǎo)： Na2O2結(jié)構(gòu)和強(qiáng)氧化性的常考點(diǎn) （1）Na2O2 的電子式為Na 2 是個(gè)原子團(tuán)，是一個(gè)整體。 ＋ ，O2－ （2）Na2O2 與 H2O、C O2 的反應(yīng)都是 N a2O2 自身的氧化還原反應(yīng)，在反應(yīng)中 H2O、 C O2 既不是 氧化劑，也不是還原劑。 （3）在研究 N a2O2 與其他溶液反應(yīng)時(shí)，要注意 Na2O2 的強(qiáng)氧化性和其溶液的強(qiáng)堿性。熟記 Na2O2 表現(xiàn)強(qiáng)氧化性的 5 個(gè)實(shí)例： ①Na2O2 與 SO2 的反應(yīng)： N a2O2＋ SO2===Na2SO4。 ②Na2O

7、2 與 FeCl2 溶液的反應(yīng)：能將 Fe 2 ＋氧化成 Fe3＋，得到 Fe(OH) 3 沉淀。 ③Na2O2 與氫硫酸的反應(yīng)：能將 H2S 氧化成單質(zhì)硫。 2－ 2－ ④N a2O2 與 N a2SO3 溶液的反應(yīng)：能將 SO3 氧化成 SO 4 。 ⑤Na2O2 與品紅溶液的反應(yīng)：能使品紅溶液褪色。 考向二：關(guān)于 N a2O2 性質(zhì)的綜合探究 典例 2．在密閉容器中充入 C O2、C O、C H4 的混合氣體共 mg，若加入足量 Na2O2，充分振 蕩并不斷用電火花引燃至反應(yīng)完全，測得固體質(zhì)量增加 mg ，則C O2 與 C H4 的體積比為( ) A．3∶ 1 B

8、 ．2∶ 1 C．1∶ 1 D ．任意比 2 點(diǎn)燃 解析：選C 2CO＋O2=====2CO2① 2Na2O2＋ 2CO2 ===2Na2C O3＋O2② ①＋②得： Na2O2＋CO===N2aC O3( 虛擬的反應(yīng)) 即： CO可被 N a2O2 完全吸收 點(diǎn)燃 2 H2＋O2=====2H2O③ 2Na2O2＋ 2H2O===4NaO＋HO2↑④ ③＋④得： Na2O2＋H2===2NaOH虛(擬的反應(yīng)) 即： H2 可被 Na2O2 完全吸收 由于 CO完全被吸收，當(dāng) C O2、C H4 的體積比符合 1∶ 1時(shí)，相當(dāng)于 2CO∶ 2H2，可被 Na2O2

9、完全吸收。 指導(dǎo)： Na2O2 與 C O2 和 H2O反應(yīng)的五大關(guān)系 （1）物質(zhì)的量的關(guān)系 無論是 CO2 或 H2O的單一物質(zhì)還是二者的混合物， 通過足量的 Na2O2時(shí)，C O2 或 H2O與放出 O2 的物質(zhì)的量之比均為2∶ 1。 （2）氣體體積關(guān)系 若 CO2 和水蒸氣的混合氣體 ( 或單一氣體 ) 通過足量 Na2O2，氣體體積的減少量為原混合氣 體體積的 1 ，即為生成氧氣的量。 2 （3）固體質(zhì)量關(guān)系 相當(dāng)于固體 N a2O2 只吸收了 C O2 中的“ C O”，H2O 中的“ H2”；可以看做發(fā)生相應(yīng)的反應(yīng)： Na2 O2 ＋CO===N2aC

10、 O3， N a2O2＋H2===2NaOH實(shí)(際上兩反應(yīng)都不容易直接發(fā)生 ) 。 （4）電子轉(zhuǎn)移關(guān)系 當(dāng) Na2O2 與 C O2、H2O反應(yīng)時(shí)，每產(chǎn)生 1 mol O 2轉(zhuǎn)移 2 mol e －。 如： （5）先后順序關(guān)系 一定量的 N a2O2 與一定量的 C O2 和 H2O(g) 的混合物的反應(yīng)，可看做 Na2O2 先與 C O2 反應(yīng)， 待 CO2 反應(yīng)完全后， N a2O2 再與 H2O(g)發(fā)生反應(yīng)。 對點(diǎn)訓(xùn)練 1．將含有 O2 和 C H4 的混合氣體置于盛有 23.4g Na2O2 的密閉容器中，電火花點(diǎn)燃，反應(yīng)結(jié) 束后，容器內(nèi)的壓強(qiáng)為零 (15

11、0 ℃) ，將殘留物溶于水中，無氣體產(chǎn)生．下列敘述正確的 是( ) 3 A．原混合氣體中 O2 和 C H4 的體積比為 2：1 B．殘留物只有 N a2C O3 C．原混合氣體中 O2 與 C H4 的體積比為 1：1 D．殘留物只有 N a2C O3 和 NaOH 【答案】 D 【解析】 A．根據(jù)上述分析得到的反應(yīng)可知， O2 和 C H4 按照 1：2 恰好與 0，3mol 過氧化鈉反 應(yīng)，無氣體剩余， 原混合氣體中 O2和 C H4 的體積比為 2：1 時(shí)，剩余甲烷， 故 A 錯(cuò)誤；B．甲 烷燃燒生成的氣體有二氧化碳和水蒸氣，所以和過氧化鈉反應(yīng)時(shí)殘留物有 Na2C

12、O3 和 NaOH，故 B 錯(cuò)誤； C．根據(jù)上述分析得到的反應(yīng)可知， O2 和 C H4 按照 1：2 恰好與 0.3mol 過氧化鈉反應(yīng)，原混合氣體中 O2 與 CH4 的體積比為 1：1，剩余氧氣，故 C 錯(cuò)誤； D．由 題意結(jié)合分析得到的反應(yīng)關(guān)系可知，殘留物只有 Na2C O3 和 NaOH，故 D正確；故選 D。 2＋ 3＋ 2．在含有 Fe 、Fe 、Al 3＋ ＋ 、N H4 的溶液中加入足量的 Na2O2 固體， 再加入過量的稀鹽酸， 完全反應(yīng)后，離子數(shù)目幾乎沒有改變的是 ( ) 2＋ B ．Fe3＋ A．Fe C．Al 3＋ D ．NH

13、 ＋ 4 【答案】 C 解析： Fe 2＋ 3＋ 2＋ 3＋ 被 N a2O2 氧化成 Fe ，F(xiàn)e 數(shù)目減少， Fe ＋ 數(shù)目增多； NH4 與 NaOH(由 ＋ Na2 O2 與水反應(yīng)生成 ) 反應(yīng)放出氨氣， NH4 數(shù)目減少； Al 3＋ 發(fā)生如下變化： Al 3＋ － →Al(OH) 3→AlO 2 →Al 3＋，Al 3＋數(shù)目幾乎沒有改變。 3．為了使宇航員在飛船中得到一個(gè)穩(wěn)定的、良好的生存環(huán)境，一般在飛船內(nèi)安裝盛有 Na2O2 或 K2O2 顆粒的裝置，它的用途是產(chǎn)生氧氣．下列關(guān)于 Na2O2 的敘述正確的是 ( ) A

14、．Na2O2 中陰、陽離子的個(gè)數(shù)比為 1：2 B．Na2O2 分別與水及 C O2 反應(yīng)產(chǎn)生相同量的 O2 時(shí)，需要水和 C O2 的質(zhì)量相等 C．Na2O2 與 N a2O均是堿性氧化物 D．Na2O2 能漂白所有有色物質(zhì) 【答案】 A 【解析】 A．Na2O2 的電子式為 ，故陰、陽離子的個(gè)數(shù)比為 1：2，故 A正確； B．根據(jù) 2Na2O2+2CO2=2Na2C O3+ O2，2Na2O2+2H2O=4NaOH+2O↑，可知生成相同量的 O2 時(shí)消耗 的水和二氧化碳的物質(zhì)的量相同， 但質(zhì)量不同， 故 B錯(cuò)誤；C．Na2O為堿性氧化物， Na2O2 能和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和

15、水和氧氣， 為過氧化物， 不是堿性氧化物， 故 C錯(cuò)誤；D．過 4 氧化鈉具有漂白性原理是將有色物質(zhì)氧化成無色物質(zhì)， 常用于織物、 絲稠、麥稈等漂白， 但不能漂白所有有色物質(zhì)，故 D錯(cuò)誤；故選 A。 4．一定溫度下， m g 某物質(zhì) A 在足量氧氣中充分燃燒，使燃燒產(chǎn)物跟足量過氧化鈉反應(yīng)， 過氧化鈉質(zhì)量增加了 n g ，且 n=m，符合此要求的物質(zhì)可能是 ( ) ①H2 ②CO ③H2 和 CO的混合物 ④HCOOC3 H ⑤C H3CHO A．⑤ B ．只有①② C ．④⑤ D ．①②③④ 【答案】 D 5．下列物質(zhì)均有漂白作用，其漂白原理相同的是 ( ) ①過氧化鈉 ②

16、次氯酸 ③二氧化硫 ④活性炭 ⑤臭氧 A．①②⑤ B ．①③⑤ C ．②③④ D ．①②③ 【答案】 A 【解析】①過氧化鈉、②次氯酸、⑤臭氧均具有強(qiáng)氧化性，屬于氧化型漂白，③二氧化 硫?qū)儆诨闲推祝? ④活性炭屬于吸附型漂白，故選 A。 6、如圖所示，兩圓圈相交的陰影部分表示圓圈內(nèi)物質(zhì)相互發(fā)生的反應(yīng)。鈉及其氧化物的物 質(zhì)的量均為 0.1 mol ，水的質(zhì)量為 100 g 。 (1) 反應(yīng)③的化學(xué)方程式為 __________________________________ ，0.1 mol Na 2O2 與水 反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為 ________。 (2) 反應(yīng)③最多產(chǎn)生 O2 的物質(zhì)的量為 ________mol。 (3) ①、②、③充分反應(yīng)后，所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由大到小的順序是 ________。 答案： (1)2Na 2O2＋2H2O===4NaO＋H O2↑ 0.1 NA (2)0.05 (3) ③＝②>① 5