2022届高三化学一轮复习讲义：钠及其化合物的计算与实验探究

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钠及其化合物的计算与实验探究

复习目标　1.多角度认识 Na2O2与H2O、CO2的反应。2.掌握 Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应

的原理与定量分析。3.学会用实验的方法测定 Na2CO3的质量分数。

考点一　Na2O2与H2O、CO2的反应规律与实验探究

1．Na2O2与CO2、H2O的反应规律

Na2O2与CO2、H2O(g)的混合气体反应，可看作 Na2O2先与 CO2反应，完毕后再与 H2O(g)反

应。

2．气体体积关系

若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量 Na2O2，气体体积的减少量等于原混合气

体体积的且等于生成氧气的体积，即 ΔV＝V(O2)＝V(混合)。

3．电子转移关系

当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量关系为 2Na2O2～O2～2e－，n(e－)＝n(Na2O2)＝

2n(O2)。

4．固体质量关系

相当于固体(Na2O2)只吸收了 CO2中的“CO”、H2O中的“H2”，可以看作发生相应的反应：

Na2O2＋CO===Na2CO3、Na2O2＋H2===2NaOH(实际上两反应不能发生)，所以固体增加的质

量Δm(CO2)＝28 g·mol－1×n(CO2)，Δm(H2O)＝2 g·mol－1×n(H2O)。

题组一　Na2O2与H2O、CO2反应的定量分析

1．用单线桥分析 Na2O2与水反应中电子转移的方向和数目：___________________________。

(1)氧化剂和还原剂是____________________________，氧化产物是_____________________，

还原产物是_____________________________________________________________________。

(2)Na2O2与CO2反应时，生成 0.1 mol 氧气时，转移的电子数________。

答案　

(1)Na2O2　O2　NaOH

(2)0.2NA(或1.204×1023)

2．下列物质均为 a g，将它们在氧气中完全燃烧的产物全部通入到足量的过氧化钠固体中，

则过氧化钠固体增重为 a g 的是(　　)

①CO　② H2　③ CH4　④ HCHO　⑤ CH3COOH　⑥ HCOOH

A．①②⑤⑥ B．②③④⑤

C．①②④⑤ D．①②③⑤

答案　C

解析　H2、CO 发生反应的化学方程式为 2H2＋O2=====2H2O,2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋

O2↑；2CO＋O2=====2CO2，2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，由反应方程式可知，过氧

化钠增加的质量即为 H2、CO 的质量。因此只要是 CO 或H2或它们的混合气体或化学式组成

符合(CO)m·(H2)n，则过氧化钠固体增重质量等于原物质的质量，则 ①②符合，而④ HCHO

可以改写成 CO·H2，⑤ CH3COOH 可以改写成(CO)2·(H2)2，⑥ HCOOH 可以改写成 CO2·H2，

故⑥不符合，①②④⑤符合，故选 C。

3．将一定量的 Na2O2和NaHCO3混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体，冷却后

有固体物质剩余，下列选项不正确的是(　　)

选项剩余的固体物质

A 1 2 Na2CO3

B 1.5 2 Na2O2、Na2CO3

C 2 1 Na2O2、NaOH、Na2CO3

D22NaOH、Na2CO3

答案　B

解析　将Na2O2与NaHCO3的混合物加热，有关反应的化学方程式依次为

2NaHCO3=====Na2CO3＋CO2↑＋H2O、2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2、2Na2O2＋

2H2O===4NaOH＋O2↑。当 Na2O2与NaHCO3的物质的量之比为 1∶2时，二者反应的总方

程式为 2Na2O2＋4NaHCO3=====4Na2CO3＋O2↑＋2H2O；当 Na2O2与NaHCO3的物质的量

之比为 1∶1时，二者反应的总方程式为 2Na2O2＋2NaHCO3=====2Na2CO3＋O2↑＋

2NaOH ，即当 n(Na2O2)∶ n(NaHCO3)≤1∶2时，反应后剩余固体为 Na2CO3，当

1∶2<n(Na2O2)∶n(NaHCO3)≤1∶1，反应后剩余固体为 Na2CO3和NaOH ，当

n(Na2O2)∶n(NaHCO3)>1∶1时，反应后剩余固体为 Na2O2、NaOH、Na2CO3，由此可以判断

A、C、D正确，B错误。

ω g 化学式符合通式(CO)m·(H2)n的物质(其中 m、n为自然数)在O2中充分燃烧后，将其产物

通过足量的 Na2O2固体，反应完毕，固体增重 ω g。

中学阶段常见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( 甲醇 )、HCHO( 甲醛 )、CH3COOH( 乙酸 )、HCOOCH3(甲酸甲酯 )、

C6H12O6(葡萄糖)等。

题组二　过氧化钠性质实验探究

4．比较下列四组反应，回答下列问题：

第一组：① Na2O2＋CO2　② Na2O2＋SO2

第二组：③ Na2O2＋FeCl3(溶液)　④ Na2O2＋FeCl2(溶液)

第三组：⑤ SO2通入品红溶液中，加热　⑥ Na2O2加入品红溶液中，加热

第四组：⑦ NaOH 溶液滴入紫色石蕊溶液中　⑧ Na2O2固体加入紫色石蕊溶液中

(1)若第一组②不产生气体，用化学方程式解释原因：_________________________________

_______________________________________________________________________________

。

(2)预测第二组中③④的现象是否可能相同：_________________________________________。

(3)预测⑤⑥反应中可能产生的现象并分析原因。

(4)预测⑦⑧反应中可能产生的现象并分析原因。

答案　(1)Na2O2＋SO2===Na2SO4

(2)可能相同

(3)⑤ 溶液红色褪去，加热后又恢复红色；⑥溶液红色褪去，加热后不能恢复红色。前者是

因为 SO2与品红溶液生成的无色物质不稳定，受热易分解；后者是因为 Na2O2具有强氧化性，

将品红溶液氧化为无色。

(4)⑦ 溶液变蓝，⑧溶液先变蓝后褪色。前者是因为 NaOH 溶液呈碱性，使紫色石蕊溶液变

蓝；后者是因为 Na2O2与H2O反应生成 NaOH，溶液呈碱性，同时 Na2O2又有漂白性。

5．某课外活动小组设计如图实验装置，验证“二氧化碳与水接触时才能和过氧化钠反应”。

(1)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是_______________________________________，

该反应中，反应物的总能量________(填“大于”或“小于”)生成物的总能量。

(2)装置Ⅰ中的试剂是________(填字母)。

a．稀盐酸 b．稀硫酸

c．小苏打 d．石灰石

(3)实验时，应先打开弹簧夹________(填“K1”或“K2”)，观察到预期现象后，关闭它，再

打开另一个弹簧夹。

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