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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date过氧化钠与水、二氧化碳反应的规律剖析过氧化钠与水、二氧化碳反应的规律剖析过氧化钠与水、二氧化碳反应的规律剖析过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色的固体，结构中存在过氧键“OO”，具有强氧化性。Na2O2可以与H2O、CO2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问题，再加上试题考查角度灵活多变，因此也就成了学习的难点和考试的热点。下面就Na2O
2、2与H2O、CO2反应的特点进行剖析，以便使大家在学习中能轻松突破该知识点。一、组成符合(CO)n(H2)m形式的物质与Na2O2反应地增重问题Na2O2与H2O、CO2反应的化学方程式分别为：2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 在上述两个反应中，对于Na2O2而言，根据原子守恒，在反应中Na2O2增加的质量实际上是2CO2O2即2CO的质量，根据1 mol Na2O2 1 mol CO,其结果可以看作：Na2O2+CO= Na2CO3(注意该反应实际不发生)；同理，在反应中Na2CO3增加的质量实际上是H2O中H的质
3、量，根据2 mol Na2O2 4 mol H,其结果可以看作：Na2O2+H2= 2NaOH(注意该反应实际不发生)。根据上述分析，可以得出结论：1.将CO或H2的燃烧产物CO2或H2O通过足量的Na2O2，可以看成是由CO或H2直接与Na2O2反应，所以Na2O2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，wg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固体增重必为wg。中学阶段常见的符合这一关系的物质有：(1)无机物：H2、CO及H2和CO的混合气体；(2)有机物：CH3OH、H
4、CHO、CH3COOH、HCOOCH3、CH3CH(OH)COOH(乳酸)、C6H12O6(葡萄糖)等。【例1】取ag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，测其反应后固体质量仍为ag，下列物质中不能满足上述结论的是( )A. H2 B. CO C. C6H12O6 D. C12H22O11【答案】D【解析】A项和B项中的H2、CO可以看作直接与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改写成(CO)6(H2)6，则将a g葡萄糖完全燃烧后的产物与足量过氧化钠反应，反应后过氧化钠固体增加的质量也等于葡萄糖的质量 ag，C项正确；D项中物质C1
5、2H22O11只能改写成(CO)11C(H2)11，分子组成不符合(CO)n(H2)m，故不满足增加a g的结果，D项错误。二、Na2O2与H2O(g)、CO2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Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 ，可知2 mol Na2O2生成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，利用体积差量或质量差量进行计算，可
6、以简化运算过程，减少出错几率，提高解题速度。【例2】(2011上海卷)过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后，若固体质量增加了28g，反应中有关物质的量正确的是(NA表示阿伏加德罗常数) ( ) 二氧化碳碳酸钠转移电子数A1 molNAB22.4 L1 molC106 g1 molD106 g2NA【答案】AC【解析】根据反应2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2，设有xg过氧化钠参加反应，则：2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 m156 88 212 32 212-156=56x g 28g所以有，156/56=x/28，解得：x
7、=78，即有1 mol CO2参加反应，生成1 mol Na2CO3。根据反应可知转移的电子数为NA，故A、C两项正确；常温常压下，1 mol CO2的体积不是22.4L，故B项错误；在反应中有106 g Na2CO3参加反应，转移的电子数为NA，D项错误。三、Na2O2与H2O(g)、CO2反应的先后问题Na2O2与H2O(g)、CO2的混合物反应，应看成Na2O2先吸收CO2生成Na2CO3，然后再吸收H2O(g)生成NaOH。【例3】将mmol NaHCO3和nmol Na2O2固体混合物置于密闭容器中加热到250，使其充分反应，最终生成的气体和剩余固体混合物均由两种物质组成，试完成下列
8、问题：(1)最终生成的气体由什么组成？(2)分析m/n的数值范围及固体成分【答案】(1) H2O(g)、O2 (2) 1m/n2 Na2CO3、NaOH 【解析】首先发生反应2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O,生成的CO2和H2O的物质的量n(CO2)=n(H2O)=m/2 mol，产生的CO2和水蒸气再与过氧化钠反应；当Na2O2与H2O(g)、CO2的混合物反应时，先与CO2反应，再与H2O(g)反应，即：2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 当m/n2时，只发生反应，生成的固体为Na2CO3，生成的气体为O
9、2和H2O(g)；当1m/n2时，发生反应和，但H2O(g)只消耗一部分，最后剩余固体为Na2CO3和NaOH，气体为O2和H2O(g)；当m/n=1时，反应和恰好完全进行，剩余固体为Na2CO3和NaOH，气体为O2；当m/n1时，发生反应和后，剩余Na2O2，最后剩余固体为Na2O2、Na2CO3和NaOH，气体为O2；题目要求最终生成的气体和剩余固体混合物均由两种物质组成，即1m/n2，NaHCO3分解生成的CO2已全部与Na2O2反应消耗尽，H2O(g)部分消耗，故最终生成的气体为H2O(g)和O2。四、Na2O2与H2O(g)、CO2混合物反应的产物判断根据反应方程式2Na2O2 +
10、 2CO2 = 2Na2CO3 + O2、 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 ，结合反应的先后顺序：CO2先反应，H2O后反应，可以推知反应后，固体产物的成分为： 当n(CO2) n(Na2O2)时，固体产物为Na2CO3； 当n(CO2) n(Na2O2)时，固体产物为Na2CO3和NaOH。我们在学习中一定要深入思考，总结规律，灵活掌握知识间的内在联系，把握反应的实质，巧妙运用反应的关系，才能优化解题过程，减少中间步骤，降低出错几率。【例4】将O2、CH4、Na2O2放入密闭容器中，在150条件下用电火花引燃反应，恰好完全反应后，容器中的压强为零，由此得出原混合物中O2
11、、CH4、Na2O2的物质的量之比为( )A. 111 B. 226 C. 126 D. 无法确定【答案】C【解析】由题意可知，三种物质完全反应后压强为零，说明最终生成Na2CO3和NaOH。根据凡是分子组成符合(CO)n(H2)m形式的一种或几种物质的混合物与足量过氧化钠反应，固体Na2O2增加的质量等于该混合物的质量的规律，要使O2和CH4的组成符合(CO)n(H2)m的形式，则必有n(O2)n(CH4)=12。假设有1 mol O2、2 mol CH4与nmol Na2O2反应：2CH4+O2+Na2O2Na2CO3+NaOH，然后由氢原子守恒确定NaOH的物质的量为8 mol；由碳原子
12、守恒确定Na2CO3的物质的量为2 mol；最后求出O2的物质的量为1 mol，即可得出下列方程式：2CH4+O2+6Na2O2=2Na2CO3+8NaOH，即C项正确。【练习】1.一定温度下，w1g下列物质在足量的氧气中充分燃烧后，产物与足量的过氧化钠充分反应，过氧化钠增重w2g，且w1= w2，则符合此条件的物质是( )H2 CO H2和CO的混合气体 HCOOCH3 CH3CHO C6H12O6A. B. C.D.2.将1 mol Na2O2与2 mol NaHCO3固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是( )A. Na2CO3 B. Na2O2、Na2CO3 C. NaOH、Na2CO3 D. Na2O2、NaOH、Na2CO3【答案】1.C 2.A-