考点10 过氧化钠性质的考查1.[2019江苏]下列有关化学反应的叙述正确的是A.Fe在稀硝酸中发生钝化B.MnO2和稀盐酸反应制取Cl2C.SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3D.室温下Na与空气中O2反应制取Na2O2【答案】C【解析】A.常温下,Fe在与浓硝酸发生钝化反应,故A错误;B.二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制取氯气,故B错误;C.二氧化硫与过量氨水反应生成硫酸铵,故C正确;D.常温下,Na与空气中的氧气反应生成Na2O;加热条件下,钠与氧气反应生成Na2O2,故D错误。
明确过氧化钠的生成条件,掌握过氧化钠的电子式、过氧化钠与水及二氧化碳反应的实质,反应中的氧化剂、还原剂及转移电子数目。
氧化钠和过氧化钠物质氧化钠过氧化钠色、态白色固体淡黄色固体化学式Na2O Na2O2类别碱性氧化物过氧化物氧元素的化合价 -2 -1稳定性较稳定稳定与H2O反应的方程式Na2O + H2O = 2NaOH 2Na2O2+2H2O = 4NaOH + O2↑与CO2反应的方程式 Na2O + CO2 =Na2CO32Na2O2 + 2CO2 =2Na2CO3 + O2氧化性、漂白性无有用途制NaOH 呼吸面具、漂白剂一、考查Na2O2的制备典例1下列各组中的两物质相互反应时,若改变反应条件(温度、反应物用量比),生成物并不改变的有()组①NaHCO3溶液和NaOH溶液②Na和O2③NaOH和CO2④Na2O2和CO2⑤NaAlO2和HCl ⑥Na2CO3溶液和盐酸A. 1组 B. 2组 C. 3组 D. 4组【答案】B【解析】①NaHCO3溶液和NaOH溶液反应只能生成碳酸钠和水,①正确;②Na和O2常温下反应生成氧化钠,点燃则生成过氧化钠,②错误;③足量NaOH溶液和CO2反应生成碳酸钠和水,二氧化碳如果过量,则生成碳酸氢钠,③错误;④Na2O2和CO2反应只能生成碳酸钠和氧气,④正确;⑤NaAlO2和HCl反应时如果盐酸过量则生成氯化钠、氯化铝和水,如果偏铝酸钠过量则生成氢氧化铝和氯化钠,⑤错误;⑥Na2CO3溶液和盐酸是分步进行的,如果盐酸不足,则生成碳酸氢钠和氯化钠,如果盐酸过量则生成氯化钠、水和二氧化碳,⑥错误。
二、考查Na2O2的结构典例2(广西钦州市2019届高三4月综合能力测试三模)下列关于钠及其化合物的说法正确的是A.过氧化钠的电子式:B.金属钠可用来除去苯中的少量水分C.常温下Na与O2反应生成Na2O,随温度升高生成Na2O的速率加快D.测Na2CO3和Na2SiO3溶液的pH,可确定碳和硅两元素的非金属性强弱【答案】B【解析】A. 过氧化钠是离子化合物,电子式是:,故A错误;B. 金属钠与苯不反应,可用钠除去苯中的少量水分,故B正确;C.在加热条件下Na与O2反应生成Na2O2,故C错误;D. 由于Na2CO3和Na2SiO溶液的浓度未知,故无法通过测Na2CO3和Na2SiO3溶液的pH,来确定碳和硅两元素的非金属性强弱,故D错误。
三、Na2O2在阿伏加德罗常数中的考查典例3(2018届辽宁省重点高中协作校高三第三次模拟考试)设N A为阿伏加德罗常数的数值。
下列说法不正确的是A. 23gCH3CH2OH与30gCH3COOH反应,生成CH3COOCH2CH3的分子数为0.5N AB. 15.6g由Na2S和Na2O2组成的混合物中,含有的阴离子数目为0.2N AC. 32.5g锌与一定量浓硫酸恰好完全反应,生成气体的分子数为0.5N AD.过量MnO2与浓盐酸反应产生1molCl2,转移的电子数目为2N A【答案】A【解析】A项,n(CH3CH2OH)=23g46g/mol=0.5mol,n(CH3COOH)=30g60g/mol=0.5mol,CH3CH2OH与CH3COOH反应的化学方程式为CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O,由于该反应为可逆反应,生成的CH3COOCH2CH3物质的量小于0.5mol,A项错误;B项,Na2S和Na2O2的摩尔质量都是78g/mol,15.6gNa2S和Na2O2以任意比混合,n总=15.6g78g/mol=0.2mol,Na2S和Na2O2中阴、阳离子个数比都为1:2,含有阴离子物质的量为0.2mol,B项正确;C项,n(Zn)=32.5g65g/mol=0.5mol,Zn与浓H2SO4的反应为:Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O,随着反应的进行H2SO4变稀,Zn与稀H2SO4的反应为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,Zn无论与浓硫酸反应还是与稀硫酸反应,生成气体分子物质的量等于Zn的物质的量,生成气体分子物质的量为0.5mol,C项正确;D项,MnO2与浓盐酸共热制Cl2的反应中,Cl元素的化合价由-1价升至0价,生成1molCl2转移电子物质的量为2mol,D项正确。
四、Na2O2与CO2、H2O反应的考查典例4(湖南省长沙市长郡中学2019届高三上学期第五次调研考试)如图装置中,容器甲内充入0.1 mol NO气体。
干燥管内装有一定量Na2O2,从A处缓慢通入CO2气体。
恒温下,容器甲中活塞缓慢由D处向左移动,当移至C处时容器体积缩至最小,为原体积9/10,干燥管中物质的质量增加了2.24 g。
随着CO2的继续通入,活塞又逐渐向右移动。
下列说法中正确的是A.活塞从D处移动到C处的过程中,通入的CO2气体为2.24 L(标准状况)B.NO2转化为N2O4的转化率为20%C.容器甲中NO已反应完D.活塞移至C处后,继续通入a mol CO2,此时活塞恰好回至D处,则a小于0.01【答案】D【解析】A.设通入标准状况下CO2气体的体积为x,产生氧气的体积为y,则:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2质量装置△m2×22.4 L 22.4 L 56 gx y 2.24 g 所以56 g:2.24g=2×22.4 L:x,解得x=1.792L,56 g:2.24g=22.4 L:y,解得:y=0.896L,即:通入二氧化碳的体积为1.792L,故A错误;B.由A计算可知,生成氧气的物质的量:n(O2)==0.04mol,2NO+O2 ===2NO22 1 20.08mol 0.04 mol 0.08 mol0.1 mol>0.08 mol,所以NO过量,生成NO2的物质的量为0.08 mol,2NO2N2O4物质的量减少△n2 1 10.02 mol 0.1 mol×(1-)=0.01mol所以NO2转化为N2O4的转化率为:×100%=25%,故B错误;C.根据B的计算可知,NO还剩余:0.1mol-0.08mol=0.02mol,故C错误;D.活塞移至C,体积不会再减少,则干燥管中Na2O2已反应完,活塞由C向D移动,体积扩大,2NO2N2O4平衡左移,使二者物质的量增多,活塞移至D时,气体物质的量共增加0.01 mol,因此所需CO2必小于0.01 mol,故D正确。
五、Na2O2漂白性的考查典例5(新乡三校联考2019届上学期高三年级第二次月考)下列物质与其用途相符合的是①Cl2——自来水消毒剂②浓硫酸——干燥剂③AgI——人工降雨④FeCl3——印刷电路板⑤淀粉——检验I2的存在⑥Na2O2——漂白纺织物A.②③④⑤⑥ B.①②③④⑤ C.②③④⑤ D.全部【答案】D【解析】①Cl2能与水反应生成次氯酸,次氯酸可作消毒剂,用于杀菌消毒,故正确;②浓硫酸具有吸水性,可以做干燥剂,故正确;③AgI易与空气中水蒸气结合形成晶核,有利水汽粒子的碰撞增大,从而形成雨,故正确;④FeCl3具有氧化性,能够腐蚀铜,故正确;⑤碘遇淀粉变蓝色,可用来检验碘单质,故正确;⑥Na2O2具有强氧化性,可用于漂白纺织物,故正确;综上所述,本题选D。
六、Na2O2性质的探究典例6(北京市朝阳区2019年高三二模考试)探究Na 2O2与水的反应,实验如图:(已知:H2O2 H++ HO2-、HO 2- H+ + O22-)下列分析不正确...的是A.①、⑤中产生的气体能使带火星的木条复燃B.①、④中均发生了氧化还原反应和复分解反应C.②、⑤中KMnO4与MnO2的作用不同,产生气体的量也不同D.通过③能比较酸性:HCl>H2O2【答案】D【解析】A. 试管①中过氧化钠与水反应最终生成氢氧化钠与氧气,试管⑤中过氧化氢在二氧化锰催化剂作用下分解生成水和氧气,因此产生的气体均能是带火星的木条复燃,A项正确;B. ①中的反应机理可以认为过氧化钠与水反应生成过氧化氢与氢氧化钠,过氧化氢分解生成水和氧气,发生的反应为复分解与氧化还原反应,④中过氧化钡再与稀硫酸反应生成过氧化氢与硫酸钡沉淀,过氧化氢分解产生了氧气,因此两个试管中均发生了氧化还原反应和复分解反应,B项正确;C. ②中KMnO4与过氧化氢反应生成氧气,KMnO4体现氧化性,而⑤中MnO2则起催化作用,两个试管中产生氧气的量均由过氧化氢的量决定,因溶液是等分的,但②中过氧化氢全部被氧化⑤中的过氧化氢发生歧化反应,所以产生气体的量不相同,C项正确;D. 根据已知条件可以看出过氧化氢属于二元弱酸,而盐酸属于一元强酸。
试管③因为生成了过氧化钡沉淀,不是可溶性的盐溶液,则不能证明盐酸与过氧化氢的酸性强弱,D项错误。
跟踪练习:1.(上海市青浦区2019届高三高三第二次学业质量调研二模)化学与生活密切相关,下列应用没有涉及氧化还原反应的是()A.过氧化钠用作缺氧场所的供氧剂B.铝热反应用于焊接铁轨C.氯化铁用于净水D.铝罐车用作运输浓硫酸【答案】C【解析】A.过氧化钠和水、二氧化碳反应都生成氧气,O元素化合价由-1价变为-2价和0价,所以该反应为氧化还原反应,选项A不选;B.铝热反应用于焊接铁轨过程中,铝元素化合价由0价变为+3价,所以属于氧化还原反应,选项B不选; C.氯化铁用于净水,氯化铁水解生成氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶体吸附净水,该过程中没有元素化合价变化,所以不涉及氧化还原反应,选项C选; D.铝罐车用作运输浓硫酸,利用浓硫酸的强氧化性与铝发生钝化反应,所以属于氧化还原反应,选项D不选。
2.(天津市河西区2019届高三下学期二模考试)化学与生活等密切相关。
下列有关说法中正确的是A.泡沫灭火器适用于电器灭火B.电热水器用镁棒会加速内胆腐蚀C.过氧化钠可用作呼吸面具的供氧剂D.硅胶可作含油脂食品袋内的脱氧剂【答案】C【解析】A.泡沫灭火器中加入的主要是碳酸氢钠和硫酸铝溶液,两者混合时发生双水解反应,生成大量的二氧化碳泡沫,该泡沫可进行灭火,但是,喷出的二氧化碳气体泡沫中一定含有水,形成电解质溶液,具有一定的导电能力,可能导致触电或电器短路,故泡沫灭火器不适用于电器起火的灭火,A错误;B.Mg比Fe活泼,当发生化学腐蚀时Mg作负极而被腐蚀,从而阻止Fe被腐蚀,属于牺牲阳极的阴极保护法,B 错误;C.过氧化钠与人呼吸产生的CO2及H2O反应产生氧气,可帮助人呼吸,因此可用作呼吸面具的供氧剂,C正确;D.硅胶具有吸水性,可作含油脂食品袋内的干燥剂,但是,其无还原性,不能用作脱氧剂,D错误。