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

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1、鈉的氧化物——氧化鈉與過(guò)氧化鈉 考點(diǎn)剖析 一、氧化鈉和過(guò)氧化鈉的比較 物質(zhì) 氧化鈉 (Na2O) 過(guò)氧化鈉 (Na2O2) 色態(tài) 白色固體 淡黃色固體 類別 堿性氧化物 過(guò)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(guò)氧化鈉的多重性質(zhì)表現(xiàn) 典例 1、過(guò)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(shuō)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(guò)氧化鈉中陰離子數(shù)目為NA C.過(guò)氧化鈉與木炭、鋁粉反應(yīng)時(shí),過(guò)氧化鈉均表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性 D.過(guò)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(cè)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(wú)論是 CO2 或 H2O的單一物質(zhì)還是二者的混合物, 通過(guò)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(guò)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(duì)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(wú)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(guò)氧化鈉反 應(yīng),無(wú)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(guò)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(guò)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(guò)量的稀鹽酸, 完全反應(yīng)后,離子數(shù)目幾乎沒(méi)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(méi)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(yáng)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(yáng)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(guò)氧化物, 不是堿性氧化物, 故 C錯(cuò)誤;D.過(guò) 4 氧化鈉具有漂白性原理是將有色物質(zhì)氧化成無(wú)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(guò)氧化鈉反應(yīng), 過(guò)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(guò)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(guò)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

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