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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) 氧的價態(tài) －2 －1 電子式 生成條件 常溫 加熱或點(diǎn)燃 化 學(xué) 性 質(zhì) 熱穩(wěn)定性 不穩(wěn)定(2Na2O＋O22Na2O2) 穩(wěn)定 與水反應(yīng) Na2O＋H2O===2NaOH 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 與CO2反應(yīng) Na2O＋CO2===Na2CO3 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 與酸反應(yīng)(鹽酸) Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O 2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑ 主要性質(zhì) 具有堿性氧化物通性 具有強(qiáng)氧化性 主要用途 —— 強(qiáng)氧化劑、漂白劑、供氧劑、消毒劑 [注意]：(1)Na2O中只含離子鍵而Na2O2中既有離子鍵，又有共價鍵。 (2)Na2O2與H2O、CO2的反應(yīng)都是Na2O2自身的氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)中H2O、CO2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CO2、SO2、SO3、N2O5等，但NO2不是酸性氧化物，因?yàn)镹O2與NaOH反應(yīng)，除了生成NaNO3外，還生成NO。 2．Na2O2表現(xiàn)強(qiáng)氧化性的5個實(shí)例 Na2O2中O元素的化合價為－1價，易得到一個電子形成－2價，故表現(xiàn)為強(qiáng)氧化性。 (1)Na2O2與SO2的反應(yīng)：Na2O2＋SO2===Na2SO4。 (2)Na2O2與FeCl2溶液的反應(yīng)：能將Fe2＋氧化成Fe3＋，得到 Fe(OH)3沉淀。 (3)Na2O2與H2S的反應(yīng)：能將H2S氧化成單質(zhì)S。 (4)Na2O2與Na2SO3溶液的反應(yīng)：能將SO氧化成 SO。 (5)Na2O2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)時可燃燒。下列有關(guān)說法不正確的是( ) A．Na2O2與CO2反應(yīng)時，Na2O2是氧化劑，CO2是還原劑 B．1 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，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)時可生成硫酸鈉 解析：選A Na2O2與CO2反應(yīng)生成Na2CO3和O2，反應(yīng)中Na2O2既是氧化劑也是還原劑，A錯誤；Na2O2的電子式為Na＋[]2－Na＋，1 mol Na2O2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；Na2O2具有氧化性，SO2具有還原性，Na2O2與SO2反應(yīng)時可生成硫酸鈉Na2O2＋SO2===Na2SO4，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＋，O是個原子團(tuán)，是一個整體。 （2）Na2O2與H2O、CO2的反應(yīng)都是Na2O2自身的氧化還原反應(yīng)，在反應(yīng)中H2O、CO2既不是氧化劑，也不是還原劑。 （3）在研究Na2O2與其他溶液反應(yīng)時，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個實(shí)例： ①Na2O2與SO2的反應(yīng)：Na2O2＋SO2===Na2SO4。 ②Na2O2與FeCl2溶液的反應(yīng)：能將Fe2＋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。 ④Na2O2與Na2SO3溶液的反應(yīng)：能將SO氧化成SO。 ⑤Na2O2與品紅溶液的反應(yīng)：能使品紅溶液褪色。 考向二：關(guān)于Na2O2性質(zhì)的綜合探究 典例2．在密閉容器中充入CO2、CO、CH4的混合氣體共m g，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m g，則CO2與CH4的體積比為( ) A．3∶1 B．2∶1 C．1∶1 D．任意比 解析：選C 2CO＋O22CO2① 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2② ①＋②得：Na2O2＋CO===Na2CO3(虛擬的反應(yīng)) 即：CO可被Na2O2完全吸收 2H2＋O22H2O③ 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑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)CO2、CH4的體積比符合1∶1時，相當(dāng)于2CO∶2H2，可被Na2O2完全吸收。 指導(dǎo)：Na2O2與CO2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，CO2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，即為生成氧氣的量。 （3）固體質(zhì)量關(guān)系 相當(dāng)于固體Na2O2只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”；可以看做發(fā)生相應(yīng)的反應(yīng)：Na2O2＋CO===Na2CO3，Na2O2＋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CO2、H2O反應(yīng)時，每產(chǎn)生1 mol O2轉(zhuǎn)移2 mol e－。 如： （5）先后順序關(guān)系 一定量的Na2O2與一定量的CO2和H2O(g)的混合物的反應(yīng)，可看做Na2O2先與CO2反應(yīng)，待CO2反應(yīng)完全后，Na2O2再與H2O(g)發(fā)生反應(yīng)。 對點(diǎn)訓(xùn)練 1．將含有O2和CH4的混合氣體置于盛有23.4gNa2O2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(150℃)，將殘留物溶于水中，無氣體產(chǎn)生．下列敘述正確的是( ) A．原混合氣體中O2和CH4的體積比為2：1 B．殘留物只有Na2CO3 C．原混合氣體中O2與CH4的體積比為1：1 D．殘留物只有Na2CO3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CH4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CH4的體積比為2：1時，剩余甲烷，故A錯誤；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)時殘留物有Na2CO3和NaOH，故B錯誤；C．根據(jù)上述分析得到的反應(yīng)可知，O2和CH4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Na2CO3和NaOH，故D正確；故選D。 2．在含有Fe2＋、Fe3＋、Al3＋、NH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( ) A．Fe2＋ B．Fe3＋ C．Al3＋ D．NH 【答案】C 解析： Fe2＋被Na2O2氧化成Fe3＋，F(xiàn)e2＋數(shù)目減少，F(xiàn)e3＋數(shù)目增多；NH與NaOH(由Na2O2與水反應(yīng)生成)反應(yīng)放出氨氣，NH數(shù)目減少；Al3＋發(fā)生如下變化：Al3＋→Al(OH)3→AlO→Al3＋，Al3＋數(shù)目幾乎沒有改變。 3．為了使宇航員在飛船中得到一個穩(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．Na2O2中陰、陽離子的個數(shù)比為1：2 B．Na2O2分別與水及CO2反應(yīng)產(chǎn)生相同量的O2時，需要水和CO2的質(zhì)量相等 C．Na2O2與Na2O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、陽離子的個數(shù)比為1：2，故A正確；B．根據(jù)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，可知生成相同量的O2時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錯誤；C．Na2O為堿性氧化物，Na2O2能和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水和氧氣，為過氧化物，不是堿性氧化物，故C錯誤；D．過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 ④HCOOCH3 ⑤CH3CHO 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 Na2O2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)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 0.1NA (2)0.05 (3)③＝②>①