解析過氧化鈉與水、二氧化碳反應(yīng)的“四大規(guī)律”

1、解析過氧化鈉與水、二氧化碳反應(yīng)的解析過氧化鈉與水、二氧化碳反應(yīng)的“四大規(guī)律四大規(guī)律”過氧化鈉是一種淡黃色固體，結(jié)構(gòu)中存在“—O—O—”，具有過氧化物的性質(zhì)，可以與二氧化碳、水發(fā)生反應(yīng)。由于在反應(yīng)過程中涉及固體質(zhì)量、氣體體積的變化及產(chǎn)物的判斷等問題，再加上試題考查角度靈活多變，題型多樣，因此也就成了學(xué)習(xí)的難點(diǎn)和高考的熱點(diǎn)，下面就過氧化鈉與水、二氧化碳的反應(yīng)特點(diǎn)進(jìn)行剖析，以便使同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)中能夠輕松突破該知識(shí)點(diǎn)。規(guī)律一規(guī)律一分子組成符合分子

2、組成符合(CO)(CO)n(H(H2)m形式的物質(zhì)與形式的物質(zhì)與NaNa2O2反應(yīng)的增重問題反應(yīng)的增重問題過氧化鈉在一定條件下可以與二氧化碳、水發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)的方程式分別為：2Na2O22CO2=2Na2CO3O2①2Na2O22H2O=4NaOHO2↑②在上述兩個(gè)反應(yīng)中，對(duì)Na2O2而言，根據(jù)原子守恒，在反應(yīng)①中Na2O2增加的質(zhì)量實(shí)際上是2CO2~O2即2molCO的質(zhì)量，根據(jù)1molNa2O2~1molCO，其結(jié)果可看作：Na2O

3、2CO=Na2CO3。在反應(yīng)②中Na2O2增加的質(zhì)量實(shí)際上是H2O中H的質(zhì)量；根據(jù)2molNa2O2~4molH，其結(jié)果可看作：Na2O2H2=2NaOH。根據(jù)上述分析，可以得出以下結(jié)論：1.CO或H2的燃燒產(chǎn)物CO2或H2O通過Na2O2，可以看成CO或H2直接與Na2O2反應(yīng)，所以固體質(zhì)量的增加值就是參加反應(yīng)的CO或H2的質(zhì)量。2.凡是分子組成符合(CO)n(H2)m形式的一種或幾種物質(zhì)，wg該物質(zhì)在O2中完全燃燒，將其產(chǎn)物(CO2

4、和水蒸氣)通過足量的Na2O2后，Na2O2固體增加的質(zhì)量必為wg。中學(xué)階段常見的符合這一關(guān)系的物質(zhì)為①無(wú)機(jī)物：H2、CO及H2和CO的混合氣體。②有機(jī)物：CH3OH、HCHO、CH3COOH、HCOOCH3、CH3CH(OH)COOH(乳酸)、C6H12O6(葡萄糖)等?！菊{(diào)研調(diào)研1】取ag某物質(zhì)在氧氣中完全燃燒，將其產(chǎn)物與足量過氧化鈉固體完全反應(yīng)，反應(yīng)后固體的質(zhì)量恰好也增加了ag。下列物質(zhì)中不能滿足上述結(jié)果的是AH2BCOCC6H1

5、2O6DC12H22O11【解析解析】A項(xiàng)和B項(xiàng)中的H2、CO可以看作直接和Na2O2反應(yīng)，增加的質(zhì)量等于氣體的質(zhì)量，符合題意。C項(xiàng)中葡萄糖的分子式可寫為(CO)6(H2)6，將ag葡萄糖燃燒后的產(chǎn)物與足量過氧化鈉反應(yīng)，反應(yīng)后固體增加的質(zhì)量也等于葡萄糖的質(zhì)量ag，C項(xiàng)正確。D項(xiàng)中物質(zhì)C12H22O11只能改寫成(CO)11(C)(H2)11，所以不滿足增加ag的結(jié)果，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：D規(guī)律二規(guī)律二NaNa2O2與COCO2、H2O(g)

6、O(g)反應(yīng)的差量問題反應(yīng)的差量問題CO2和H2O（g）的混合氣體反應(yīng)時(shí)，先與CO2反應(yīng)，再與H2O（g）反應(yīng)。即：2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2①、2Na2O22H2O(g)=4NaOHO2↑②。當(dāng)mn≥2時(shí)，只發(fā)生反應(yīng)①，生成的固體為Na2CO3，生成的氣體為O2和H2O(g)；當(dāng)1＜mn＜2時(shí)，發(fā)生反應(yīng)①和②，但H2O(g)只消耗一部分，最后固體為Na2CO3和NaOH，氣體為O2和H2O(g)；當(dāng)1=mn時(shí)，反應(yīng)①

7、和②恰好完全進(jìn)行，剩余固體為Na2CO3和NaOH，氣體為O2；當(dāng)mn＜1時(shí)，發(fā)生反應(yīng)①和②后，剩余Na2O2，最后剩余固體為Na2O2、Na2CO3和NaOH，氣體為O2。題目要求最后生成的氣體和殘余固體混合物均由兩種物質(zhì)組成，即1＜mn＜2，分解生成的CO2氣體已全部與Na2O2反應(yīng)消耗盡，H2O（g）部分消耗，故最后生成氣體為H2O(g)和O2?！敬鸢浮竣臜2O(g)、O2⑵1＜mn＜2Na2CO3、NaOH規(guī)律四規(guī)律四NaNa2

8、O2與COCO2和H2O(g)O(g)混合物反應(yīng)的產(chǎn)物判斷混合物反應(yīng)的產(chǎn)物判斷根據(jù)反應(yīng)方程式：2Na2O22CO2=2Na2CO3O2、2Na2O22H2O=4NaOHO2↑，結(jié)合反應(yīng)的先后順序：CO2先反應(yīng)，H2O后反應(yīng)，可以推知反應(yīng)后，固體產(chǎn)物的成分：①當(dāng)n(CO2)≥n(Na2O2)，固體產(chǎn)物為Na2CO3；②當(dāng)n(CO2)＜n(Na2O2)，固體產(chǎn)物為Na2CO3和NaOH。在學(xué)習(xí)中一定要深入思考，總結(jié)規(guī)律，靈活掌握知識(shí)間的內(nèi)在

9、聯(lián)系，把握反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，巧妙運(yùn)用反應(yīng)的關(guān)系，才能優(yōu)化解題過程，減化中間步驟，減少出錯(cuò)機(jī)率。【調(diào)研調(diào)研4】將O2、CH4、Na2O2放入密閉容器中，在150℃條件下用電火花引發(fā)反應(yīng)后，恰好完全反應(yīng)后，容器中的壓強(qiáng)為零，由此得出混合物中O2、CH4、Na2O2的物質(zhì)的量之比為A1︰1︰1B2︰2︰6C1︰2︰6D無(wú)法確定解析解析：由題意知，三種物質(zhì)完全反應(yīng)后壓強(qiáng)為零，說明最終生成Na2CO3和NaOH。根據(jù)凡是分子組成符合(CO)n(H2)m

10、形式的一種或幾種物質(zhì)的混合物與足量過氧化鈉反應(yīng)，固體Na2O2增加的質(zhì)量等于該混合物的質(zhì)量的規(guī)律，要使O2和CH4的組成符合(CO)n(H2)m的形式，則必須有n(O2)︰n(CH4)=1︰2。假設(shè)1molO2、2molCH4與nmolNa2O2反應(yīng)：2CH4O2Na2O2→Na2CO3NaOH，然后由氫守恒確定NaOH的物質(zhì)的量為8mol，由碳原子守恒確定Na2CO3的物質(zhì)的量為2mol，最后求出O2的物質(zhì)的量為1mol，即可得出下列