过氧化钠的电子式

1

过氧化钠的强氧化性及计算

一·知识点梳理

1.氧化钠与过氧化钠的理化性质

化学式Na

2

ONa

2

O

2

氧元素化合价－2－1

色、态白色固体淡黄色固体

阴、阳离子个数比1∶21∶2

是否为碱性氧化物是不是

与水反应的化学方

程式

Na

2

O＋H

2

O===2NaOH2Na

2

O

2

＋2H

2

O===4NaOH＋O

2

↑

与CO

2

反应的

化学方程式

Na

2

O＋CO

2

===Na

2

CO

3

2Na

2

O

2

＋2CO

2

===2Na

2

CO

3

＋O

2

与盐酸反应的

化学方程式

Na

2

O＋2HCl===2NaCl＋H

2

O2Na

2

O

2

＋4HCl===4NaCl＋2H

2

O＋O

2

↑

2.过氧化钠强氧化性的五个表现

3.从“四个角度”理解H

2

O、CO

2

与Na

2

O

2

反应的定量关系

(1)物质的量关系

无论是CO

2

或H

2

O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na

2

O

2

时，CO

2

或H

2

O与放出O

2

的物质的量

之比均为2∶1。

(2)气体体积关系

若CO

2

和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量的Na

2

O

2

，则气体体积减少的量等于原混合气体体积的

1

2

，

且等于生成氧气的体积。

(3)转移电子关系

2molNa

2

O

2

不论与H

2

O还是与CO

2

反应均生成1molO

2

，转移2mol电子。

2

如：2CO

2

＋2Na

2

O

2

===2Na

2

CO

3(

得2e－)

＋O

2(

失2e－)

(4)固体质量关系

2CO＋O

2

=====点燃2CO

2

①

2Na

2

O

2

＋2CO

2

===2Na

2

CO

3

＋O

2

②

①＋②得，Na

2

O

2

＋CO===Na

2

CO

3

(虚拟的反应)

即CO可被Na

2

O

2

完全吸收，固体增重即为CO的质量；

2H

2

＋O

2

=====点燃2H

2

O③

2Na

2

O

2

＋2H

2

O===4NaOH＋O

2

↑④

③＋④得，Na

2

O

2

＋H

2

===2NaOH(虚拟的反应)

即H

2

可被Na

2

O

2

完全吸收，固体增重即为H

2

的质量。

【结论】：凡分子组成符合(CO)

m

·(H

2

)

n

的物质，mg该物质在O

2

中完全燃烧，将其产物(CO

2

和水蒸气)全部通

过足量Na

2

O

2

后，固体增重为mg。或者是由C、H、O三种元素组成的物质，只要C、O原子个数比为1∶1，

即可满足上述条件。中学阶段常见的符合这一关系的物质有：

①无机物：H

2

、CO及H

2

和CO的混合气体；

②有机物：CH

3

OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH

3

COOH(乙酸)、C

6

H

12

O

6

(葡萄糖)等。

二·典例剖析

1.金属钠露置在空气中会发生一系列变化：银白色金属钠――→

O

2生成

表面变暗

――→

H

2

O

生成

出现白色固体

――→

H

2

O

(NaOH______)――→

CO

2生成Na

2

CO

3

·10H

2

O

白色块状物质

――→

风化

生成

白色粉末状物质

【答案】Na

2

ONaOH溶液Na

2

CO

3

2.分别写出氧化钠、过氧化钠的电子式并分析它们含有化学键的类型：

(1)Na

2

O的电子式：____________________________________________________________，

化学键类型：____________________，属于：__________________(填“离子化合物”或“共价化合物”，

下同)。

(2)Na

2

O

2

的电子式：____________，化学键类型：______________，属于：________________。

【答案】(1)离子键离子化合物

(2)离子键、共价键(或非极性键)离子化合物

3.用双线桥分析Na

2

O

2

与水反应中电子转移的方向和数目：__________________________。

回答下列问题：

(1)氧化剂和还原剂是__________________，氧化产物是__________________，还原产物是

__________________。

3

(2)1molNa

2

O

2

与水完全反应时转移的电子数：________________。

【答案】

(1)Na2O2O2NaOH(2)NA(或6.02×1023)

三·解题探究

题型一过氧化钠的性质及应用

例题1下列有关Na

2

O

2

的说法不正确的是()

A.向包有Na

2

O

2

粉末的脱脂棉上滴加几滴水，脱脂棉剧烈燃烧起来，说明Na

2

O

2

与H

2

O反应放热且有

氧气生成

2

O

2

与CO

2

反应时有单质O

2

生成，该反应属于置换反应

2

O

2

在空气中久置变白，涉及的氧化还原反应中，Na

2

O

2

既是氧化剂，又是还原剂

2

O

2

粉末加入Ca(HCO

3

)

2

溶液中，会产生气体和浑浊

【答案】B

【解析】A项，燃烧的条件是达到着火点和具有助燃物质；B项，反应物中没有单质参加反应，不符合置换反应的定义；

C项，Na

2

O

2

与CO

2

、H

2

O的反应都是Na

2

O

2

自身的氧化还原反应；D项，Na

2

O

2

先和水反应生成O

2

和NaOH，NaOH再与

Ca(HCO

3

)

2

反应产生沉淀CaCO

3

。

变式1将Na

2

O

2

投入FeCl

2

溶液中,可观察到的现象是（）

A.生成白色沉淀、有气泡产生B.生成红褐色沉淀、有气泡产生

C.生成浅绿色沉淀、有气泡产生D.生成黑色沉淀，有气泡产生

例题2把4.6g钠放入200mL0.1mol·L－1AlCl

3

溶液中，待其充分反应后，下列叙述中错误的是()

A．Cl－的浓度几乎不变

B．溶液变浑浊

C．溶液中Al3＋全部转化为AlO－

2

D．溶液中存在最多的离子是Na＋

【答案】B

【解析】4.6gNa生成0.2molNaOH，n(Al3＋)＝0.02mol，则Al3＋全部转化成AlO－

2

，溶液澄清。

变式2某溶液中含有HCO－

3

、SO2－

3

、CO2－

3

、CH

3

COO－4种阴离子。向其中加入足量的Na

2

O

2

固体后，溶液

4

中离子浓度基本保持不变的是(假设溶液体积无变化)()

3

COO－2－

3

2－

3

－

3

例题3比较下列四组反应，回答下列问题：

一组：①Na

2

O

2

＋CO

2

②Na

2

O

2

＋SO

2

二组：③Na

2

O

2

＋FeCl

3

(溶液)

④Na

2

O

2

＋FeCl

2

(溶液)

三组：⑤SO

2

通入品红溶液中，加热

⑥Na

2

O

2

加入到品红溶液中，加热

四组：⑦NaOH溶液滴入紫色石蕊溶液中

⑧Na

2

O

2

固体加入到紫色石蕊溶液中

(1)写出①反应的化学方程式：______________________________________，

有同学类比①的反应写出②的反应方程式为2Na

2

O

2

＋2SO

2

===2Na

2

SO

3

＋O

2

，你认为是否合理？

______________(填“合理”或“不合理”)。

(2)比较分析③、④反应中可能发生的现象，相同点：_________________________，差异：

_________________________。

(3)预测⑤可能的现象：___________________________________，

⑥可能的现象：__________________________________________。

(4)判断⑦、⑧反应中可能发生的现象：

⑦____________________________；

⑧_____________________________。

【答案】(1)2Na

2

O

2

＋2CO

2

===2Na

2

CO

3

＋O

2

不合理

(2)均会有红褐色沉淀生成并有气体逸出④中气体明显少于③中气体

(3)溶液红色褪去，加热后又恢复红色溶液红色褪去，加热后不能恢复红色

(4)溶液变蓝溶液先变蓝后褪色

【解析】(1)Na

2

O

2

具有强氧化性，可能发生：Na

2

O

2

＋SO

2

===Na

2

SO

4

。(2)FeCl

3

与NaOH反应生成Fe(OH)

3

，Fe(OH)

3

是不

溶性的红褐色沉淀；④中Fe2＋具有强还原性，易被Na

2

O

2

氧化并生成Fe(OH)

3

，Na

2

O

2

与溶液中的水剧烈反应会有O

2

产生。

(3)SO

2

的漂白性是由于它能与某些有色物质生成易分解的无色物质，Na

2

O

2

的漂白性是因其

具有强氧化性。(4)Na

2

O

2

与H

2

O反应生成NaOH，呈碱性，同时Na

2

O

2

又有漂白性。

变式3A、B、C、D是按原子序数由小到大排列的第二、三周期元素的单质。

B、E均为组成空气的成分。F的焰色反应呈黄色。在G中，非金属元素与金

属元素的原子个数比为1∶2。在一定条件下，各物质之间的相互转化关系如

5

右(图中部分产物未列出)：

请填写下列空白：

(1)A是，C是。

(2)H与盐酸反应生成E的化学方程式是。

(3)E与F反应的化学方程式是。

(4)F与G的水溶液反应生成I和D的离子方程式是。

题型二Na

2

O

2

与H

2

O、CO

2

反应的定量分析

例题4将等物质的量的氧化钠和过氧化钠分别投入到足量且等质量的水中，得到溶质质量分数分别是a%

和b%的两种溶液，则a和b的关系是（）

A．a＝bB．a>bC．a

【答案】A

【解析】乙、丙相比：











乙：2Na

2

O――→

H

2

O

4NaOH

丙：2Na

2

O

2

――→

H

2

O

4NaOH＋O

2

生成NaOH相等消耗H

2

O相等

溶剂相等故乙、丙溶液完全等同。

变式4往甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1mol的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠，然后各加入100

mL水，搅拌，使固体完全溶解，则甲、乙、丙、丁溶液中溶质的质量分数大小顺序是()

A.甲＜乙＜丙＜丁B.丁＜甲＜乙＝丙

C.甲＝丁＜乙＝丙D.丁＜甲＜乙＜丙

例题5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

应中有关物质的物理量正确的是(N

A

表示阿伏加德罗常数)()

选项二氧化碳碳酸钠转移的电子

A1mol2N

A

B22.4L1mol

C106g1mol

D106g2N

A

【答案】C

【解析】Δm转移电子

6

2mol2mol56g2mol

1mol1mol28g1mol

由上述关系，不难得出C项正确；B项中未指明标准状况，错误。

变式5使5.6LCO

2

气体迅速通过Na

2

O

2

固体后得到4.48L气体(标准状况),这4.48L气体的质量为（）

A．6.4gB．11gC．8.2gD．1.6g

例题6在密闭容器中充入CO

2

、CO、CH

4

的混合气体共mg，若加入足量Na

2

O

2

，充分振荡并不断用电火

花引燃至反应完全，测得固体质量增加mg，则CO

2

与CH

4

的体积比为()

A.3∶1B.2∶1C.1∶1D.任意比

【答案】C

【解析】2CO＋O

2

=====

点燃

2CO

2

①

2Na

2

O

2

＋2CO

2

===2Na

2

CO

3

＋O

2

②

①＋②得：Na

2

O

2

＋CO===Na

2

CO

3

(虚拟的反应)

即：CO可被Na

2

O

2

完全吸收

2H

2

＋O

2

=====

点燃

2H

2

O③

2Na

2

O

2

＋2H

2

O===4NaOH＋O

2

↑④

③＋④得：Na

2

O

2

＋H

2

===2NaOH(虚拟的反应)

即：H

2

可被Na

2

O

2

完全吸收

由于CO完全被吸收，当CO

2

、CH

4

的体积比符合1∶1时，相当于2CO∶2H

2

，可被Na

2

O

2

完全吸收。

变式6把3.6g的CO与H

2

组成的混合气体与足量的O

2

充分燃烧后，立即通入足量的Na

2

O

2

固体中，固体

的质量增加为（）

A．2.1gB．3.6gC．7.2gD．无法确定

7

变式答案

变式1【答案】B

【解析】考虑过氧化钠的强氧化性将二价铁离子氧化成三价铁离子，再就是过氧化钠与水分与生成碱和氧气；碱与

铁离子生成红褐色的沉淀。

变式2【答案】A

【解析】Na

2

O

2

与水反应生成NaOH，HCO－

3

＋OH－===CO2－

3

＋H

2

O，HCO－

3

浓度减小，CO2－

3

浓度增大；SO2－

3

具有还

原性，被Na

2

O

2

氧化，浓度减小；CH

3

COO－浓度几乎不变。

变式3【答案】(1)A:碳(或C)C:钠(或Na)

(2)Na

2

CO

3

+2HCl=2NaCl+H

2

O+CO

2

↑

(3)2CO

2

+2Na

2

O

2

=2Na

2

CO

3

+O

2

(3)Na

2

O

2

+S2-+2H

2

O=4OH-+S↓+2Na+

变式4【答案】B

【解析】(1)甲、丁相比：

甲：Na→NaOH消耗H

2

O，溶剂减少

丁：NaOH无反应溶剂不变

故NaOH的质量分数：甲>丁。

(2)乙、丙相比：











乙：2Na

2

O――→

H

2

O

4NaOH

丙：2Na

2

O

2

――→

H

2

O

4NaOH＋O

2

生成NaOH相等消耗H

2

O相等

溶剂相等故乙、丙溶液完全等同。

(3)乙、丙与甲相比

甲：Na乙：Na

2

O丙：Na

2

O

2

当它们物质的量相等时，甲(Na)所得NaOH是乙、丙(Na

2

O、Na

2

O

2

)所得NaOH物质的量的

1

2

，它们所消耗的水相等，

故溶剂相等，因此甲的质量分数比乙、丙小。

变式5【答案】C

【解析】由差量法可知，产生的体积差为氧气的体积5.6-4.48=1.12L，物质的量是0.05mol，则剩余的二氧化碳是3.36L，

物质的量是0.15mol，所以总质量是0.05×32+0.15×44=8.2g

变式6【答案】B