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【化学】剖析过氧化钠与水、二氧化碳反应的“四大规律”

2011-09-02 11:52阅读：

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过氧化钠是一种淡黄色固体，结构中存在“—O—O—”，具有过氧化物的性质，可以与二氧化碳、水发生反应。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等问题，再加上试题考查角度灵活多变，题型多样，因此也就成了学习的难点和高考的热点，下面就过氧化钠与水、二氧化碳的反应特点进行剖析，以便使同学们在学习中能够轻松突破该知识点。
规律一
分子组成符合(CO)n(H2)m形式的物质与Na2O2反应的增重问题
过氧化钠在一定条件下可以与二氧化碳、水发生反应，反应的方程式分别为：
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 ① 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ ②
在上述两个反应中，对Na2O2而言，根据原子守恒，在反应①中Na2O2增加的质量实际上是2CO2~O2即2 mol CO的质量，根据1 mol Na2O2~1 mol CO，其结果可看作：Na2O2+CO=Na2CO3。在反应②中Na2O2增加的质量实际上是H2O中H的质量；根据2 mol Na2O2~4 mol H，其结果可看作：Na2O2+H2=2NaOH。
根据上述分析，可以得出以下结论：
1.CO或H2的燃烧产物CO2或H2O通过Na2O2，可以看成CO或H2直接与Na2O2反应，所以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，w g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固体增加的质量必为w g。
中学阶段常见的符合这一关系的物质为①无机物：H2、CO及H2和CO的混合气体。②有机物：CH3OH、HCHO、CH3COOH、HCOOCH3、CH3CH(OH)COOH(乳酸)、C6H12O6(葡萄糖)等。
【调研1】取a g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，反应后固体的质量恰好也增加了a g。下列物质中不能满足上述结果的是
A．H2 B．CO C．C6H12O6 D．C12H22O11
【解析】A项和B项中的H2、CO可以看作直接和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写为(CO)6(H2)6，将a g葡萄糖燃烧后的产物与足量过氧化钠反应，反应后固体增加的质量也等于葡萄糖的质量a g， C项正确。D项中物质C12H22O11只能改写成(CO) 11 (C)(H2)11，所以不满足增加a g的结果，D项错误。答案：D
规律二 Na2O2与CO2、H2O(g)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：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，会发现加入2 mol Na2O2出来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，利用质量差量或体积差量进行计算，可以简化运算过程，减少出错几率，提高做题速度。
【调研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 28 g，反应中有关物质的物理量正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)

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