2.1.2 氧化钠和过氧化钠 学案（含解析）

2.1.2氧化钠和过氧化钠
1.了解钠的氧化物的物理性质。
2.掌握过氧化钠的化学性质。
一、钠的两种氧化物的性质比较
题型演练
1．下列物质中可作为治疗胃酸过多药物的主要成分的是
A．碳酸氢钠 B．氢氧化铜 C．氧化钠 D．氧化钙
2．下列关于Na2O的说法，不正确的是
A．能与CO2反应生成盐和氧 B．能与水反应生成对应的碱
C．能与酸反应生成盐和水 D．属于碱性氧化物
3．下列生活中各常见物质与其有效成分的化学式、用途的对应关系中，不正确的是
选项 (1) (2) (3) (4)
物质名称 食盐 生石灰 小苏打 呼吸面具
有效成分 NaCl Ca(OH)2 NaHCO3 Na2O2
主要用途 做调味品 做食品干燥剂 焙制糕点 做供氧剂
(1) B．(2) C．(3) D．(4)
二、有关 Na2O2 与 H2O、CO2 反应的计算与技巧归纳
1.转移电子关系
在 Na2O2 与 H2O、CO2 的反应中，氧化剂和还原剂均是 Na2O2，反应中每生成 1 个 O2 均转移 2 个电子，即存在关系：2Na2O2 O2 2e-。
2.先后顺序关系
Na2O2 与 H2O 和 CO2 的混合气体反应时，可视为 Na2O2 先和 CO2 反应，待 CO2 反应完全后再和 H2O 反应。这是因为 Na2O2 与 H2O 反应生成的 NaOH 会继续和 CO2 反应生成 Na2CO3：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
3.固体质量关系
在发生以上两个反应时，固体质量的变化相当于 Na2O2 固体吸收了 CO2 中的 CO 和 H2O 中的 H2。
题型演练
4．飞船内安装盛有Na2O2的装置，它的作用是产生氧气。下列关于Na2O2的叙述正确的是
A．Na2O2中阴阳离子比是1：1
B．Na2O2分别与水及CO2反应，产生相同量的O2时，需要水和CO2的质量相等
C．Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，转移电子数量相等
D．Na2O2和次氯酸都是优良漂白剂，按一定比例混合后漂白效果更好
5．过氧化钠常用作漂白剂、杀菌消毒剂。某兴趣小组以过氧化钠为对象进行如下探究：“干燥的CO2不能与Na2O2反应”和“CO2在有水存在时才能与Na2O2反应”，设计如图实验装置，下列说法错误的是
A．试剂X为浓硫酸
B．在点燃酒精灯之前，应先通一段时间CO2排出装置内的氧气，防止其与铜反应干扰实验
C．若“干燥的CO2不能与Na2O2反应”，则打开K1，关闭K2时，铜丝受热不发生变化
D．“CO2在有水存在时才能与Na2O2反应”，此时，Na2O2只做氧化剂
6．图示为证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂的实验装置图，其中a装置是实验室制备二氧化碳的装置，c中盛放的是过氧化钠。下列说法正确的是
A．a中可以用Na2CO3和稀盐酸来制备CO2
B．b装置中是饱和Na2CO3溶液，作用是除去a中产生的HCl
C．c中只发生2Na2O2 +2CO2=2Na2CO3+O2
D．f中收集的气体是纯净的O2
7．5gCO和的混合气体与足量的氧气充分反应后，在150℃时将混合气体通过足量的固体，则固体增加的质量为
A．5g B．3g C．1.5g D．无法确定
8．某温度下，mg某物质在足量氧气中充分燃烧，其燃烧产物立即与过量的Na2O2反应，固体质量增加mg。下列物质中，符合题意的有
①H2 ②CO ③CH4 ④乙醇(C2H6O) ⑤CO和H2的混合物
A．①②③ B．①②⑤ C．②③④ D．③④⑤
9．为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境，一般在飞船内安装盛有或颗粒的装置，它的用途是产生氧气。下列关于或的说法正确的个数是
①中阴、阳离子的个数比是1：1；
②分别与水及反应产生等量氧气时，需水和的质量相等；
③分别与水及反应产生等量氧气时，转移电子的物质的量相等；
④与反应生成和；
⑤能与酸反应生成盐和水，所以是碱性氧化物；
⑥与水反应，既是氧化剂，又是还原剂；
⑦投入到紫色石蕊溶液中，溶液先变蓝，后褪色。
A．3个 B．4个 C．5个 D．6个
10．将Na2O2分别投入到含有下列离子的溶液中，离子浓度明显减小的是
①　②I-　③　④Ca2+　⑤Cl- ⑥Na+
A．②③④⑤ B．①③④⑤ C．①②③④ D．②③④
多选题
11．下列对于Na2O、Na2O2的表述正确的有
A．Na2O2、Na2O都是钠的氧化物，其中Na2O是碱性氧化物
B．Na2O、Na2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体
C．Na2O2在和CO2的反应中既是氧化剂又是还原剂
D．Na2O2、Na2O均可作供氧剂
12．有如下物质：①Na；②NaOH溶液；③固体；④；⑤酒精()；⑥蒸馏水；⑦溶液；⑧晶体。
(1)以上物质中，属于电解质的是_______(填序号，右同)，属于非电解质的是_______。
(2)将②与⑦进行混合，该过程中发生反应的离子方程式是_______。
(3)向氢氧化钡溶液中加入物质③的溶液至恰好沉淀完全，其离子方程式为_______。
(4)向100mL②溶液中通入一定量的④，然后向该溶液中逐滴加入2的盐酸，所加盐酸的体积与产生的体积(标准状况)关系如图所示：
回答下列问题：
①0A段发生反应的离子方程式为_______。
②m=_______mL。
③原②溶液的物质的量浓度为_______。
(5)将0.1mol⑤在足量氧气中充分燃烧，再将全部产物缓慢通过足量的固体，固体质量增加______g。
参考答案：
1．A
【详解】A． 碳酸氢钠呈弱碱性，能与盐酸反应，可治疗胃酸过多，A正确；
B． 氢氧化铜与盐酸反应生成的铜离子能使蛋白质变性，不可治疗胃酸过多，B不正确；
C． 氧化钠与水反应生成的氢氧化钠是强碱、具有强腐蚀性，不可治疗胃酸过多，C不正确；
D． 氧化钙与水反应生成的氢氧化钙是强碱、具有较强腐蚀性，不可治疗胃酸过多，D不正确；
答案选A。
2．A
【详解】A．Na2O与CO2反应生成Na2CO3，不能生成氧气，故A错误；
B．Na2O能与水反应生成NaOH，故B正确；
C．Na2O为碱性氧化物，能与酸反应生成盐和水，故C正确；
D．Na2O能与水反应生成NaOH，为碱性氧化，故D正确；
故答案选A。
3．B
【详解】A．食盐的有效成分是NaCl，常用作调味品，故A正确；
B．生石灰有效成分是CaO，常用作食品干燥剂，故B错误；
C．小苏打有效成分是NaHCO3，常用于焙制糕点，故C正确；
D．呼吸面具中有效成分是Na2O2，常用作供氧剂，故D正确；
故选B。
4．C
【详解】A．Na2O2含有2个钠离子和1个过氧根离子，故阴、阳离子的个数比为1：2，故A错误；
B．Na2O2与水及CO2反应，反应的方程式分别为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，生成相同量的O2时消耗的水和二氧化碳的物质的量相同，但质量不同，故B错误；
C．过氧化钠与水和二氧化碳反应，过氧化钠都是既做氧化剂，又是还原剂，由得失电子守恒知两者转移电子的物质的量相同，转移电子数量相等，故C正确；
D．Na2O2和水反应生成NaOH，强碱能与次氯酸反应，两者混合后漂白效果变差，故D错误；
故选：C。
5．D
【分析】要证明干燥的CO2不能与Na2O2反应，试剂X应是干燥剂，故是浓硫酸；装置中含有空气，空气会与铜反应，干扰试验结果，所以先通一段时间CO2的目的是：将装置内的氧气排出，防止其与铜反应干扰实验；若打开K2，关闭K1，则二氧化碳气体中含有水蒸气，若干燥管中淡黄色固体变白色，玻璃管中的铜丝由红变黑，证明有水时CO2与Na2O2反应产生了O2，据此解答。
【详解】A．要证明干燥的不能与反应，试剂X应是干燥剂，故是浓硫酸，A正确；
B．装置中含有空气，空气会与铜反应，干扰实验结果，所以应先通一段时间，B正确；
C．若“干燥的不能与反应”，则打开，关闭时，铜丝受热不发生变化，干燥的没有与反应生成，C正确；
D．与的反应中既做氧化剂又做还原剂，D错误。
答案选D。
6．A
【分析】该实验的目的是证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂，a装置是实验室用盐酸和碳酸钙制备CO2的装置，由于盐酸具有挥发性，制得的二氧化碳中含有HCl，通过装置b中的溶液目的是除去HCl，通入装有过氧化钠的装置c中的二氧化碳气体未干燥，含有少量水蒸气，则装置c中发生的反应有2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，实验过程中二氧化碳不能完全反应，装置d中应盛装氢氧化钠来吸收未反应的二氧化碳，避免干扰e中收集的气体的验证试验，用带火星的木条可检验e中试管内收集的气体，若木条复燃，证明收集到的是氧气，则可以证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂。
【详解】A．碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳、氯化钠和水，则a装置可以用碳酸钠和稀盐酸制备CO2，选项A正确；
B．由于a中的盐酸易挥发，制得的二氧化碳中含有HCl，则b装置中应盛放饱和NaHCO3溶液，其作用是除去a中产生的HCl，不能盛放碳酸钠，因为碳酸钠也会与二氧化碳反应，选项B错误；
C．从装置b中出来的气体为干燥，二氧化碳中混有水蒸气，c中不仅仅发生反应2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，还有反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，选项C错误；
D．根据分析，f中用排水法收集的气体是湿润的O2，不纯，选项D错误；
答案选A。
7．A
【详解】CO与H2在氧气中完全燃烧，生成CO2和H2O，生成的CO2和H2O再与Na2O2反应：，一氧化碳与二氧化碳物质的量相等，Na2O2与CO2反应：2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2，总方程式为：2CO+2Na2O2=2Na2CO3，质量增重△m=2Na2CO3-2Na2O2=2CO，可知反应后固体质量增加量为CO的质量；，生成的水与氢气物质的量相等，Na2O2与H2O反应：2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2，总方程式为：2H2+2Na2O2=4NaOH，质量增重 m=4NaOH-2Na2O2=2H2，可知反应后固体增加的质量为氢气质量；所以Na2O2增重的质量为CO与H2混合气体的质量，共5g。
故选A
8．B
【详解】H2、CO在该体系中发生反应的化学方程式为，；，，由方程式可知，固体增加的质量即为H2、CO的质量。由分析可知，mg分子组成符合(CO)m(H3)n的物质在O2中完全燃烧，将其产物(CO2和水蒸气)通过足量Na2O2后，固体增重必为mg，①②⑤符合题意，故选B。
9．A
【详解】①中含有Na+、，阴、阳离子的个数比是1 :2，故①错误； .
②与水反应的方程式是2+2H2O=4KOH+O2↑， 与CO2反应的方程式是2+2CO2=2K2CO3+O2，产生等量氧气时，需水和CO2的物质的量相等，质量不相等，故②错误；
③分别与水及CO2反应，生成1mol氧气时均转移2mol电子，故产生等量氧气时，转移电子的物质的量相等，故③正确；
④具有氧化性、SO2 具有还原性，与SO2反应生成Na2SO4，故④错误；
⑤能与酸反应生成盐、水、氧气，所以不是碱性氧化物，故⑤错误；
⑥K2O2与水反应生成氢氧化钾和氧气，K2O2 中部分氧元素由-1升高为0、部分由-1 降低为-2，所以K2O2既是氧化剂又是还原剂，故⑥正确；
⑦与水反应生成氢氧化钠，投入到紫色石蕊溶液中，溶液先变蓝，具有氧化性，所以石蕊褪色，故⑦正确；
③⑥⑦正确；
故选A；
10．C
【分析】将Na2O2投入到溶液中，首先与水反应：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，然后根据反应产物与溶液的成分是否发生反应判断离子浓度的变化情况。
【详解】①Na2O2投入到溶液中，首先与水反应：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，反应产生的NaOH电离产生的OH-与溶液中结合形成弱电解质NH3·H2O，导致的浓度降低，①符合题意；
②Na2O2具有强氧化性，而I-具有还原性，二者会发生氧化还原反应，导致I-的浓度减小，②符合题意；
③Na2O2与溶液中的水反应产生NaOH，NaOH电离产生OH-与反应产生和水，导致浓度减小，③符合题意；
④Na2O2与溶液中的水反应产生NaOH，反应放出热量，使溶液温度升高，同时Ca2+、OH-形成的Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低，导致Ca2+浓度降低，④符合题意；
⑤Cl-与Na2O2及其与水反应产生的成分NaOH、O2都不能发生反应，故溶液中Cl-的浓度不变，⑤不符合题意；
⑥Na2O2与溶液中的水反应产生NaOH，NaOH电离产生Na+使Na+的浓度增大，⑥不符合题意；
可见加入Na2O2后离子浓度减小的微粒序号是①②③④，故合理选项是C。
11．AC
【详解】A．钠的氧化物为只含钠元素和氧元素的氧化物，因此Na2O2、Na2O都是钠的氧化物，碱性氧化物与酸反应生成盐和水，因此Na2O是碱性氧化物，故A正确；
B．Na2O2是淡黄色固体，Na2O是白色固体，故B错误；
C．Na2O2在和CO2的反应生成碳酸钠和氧气，Na2O2中的氧元素化合价从-1价升高到0价，从-1价降低为-2价，所以Na2O2既是氧化剂又是还原剂，故C正确；
D．Na2O与二氧化碳只生成碳酸钠，不生成氧气，不能作为供氧剂；故D错误。
故答案为：AC。
12．(1) 白 碱性
(2) Na2O＋H2O=2NaOH Na2O＋2HCl=2NaCl＋H2O Na2O＋CO2=Na2CO3
【解析】略
13．(1) ③⑥⑧ ④⑤
(2)
(3)
(4) 、 896 0.9mol/L
(5)3.4
【详解】（1）由电解质与非电解质概念可知，属于电解质的是③固体、⑥蒸馏水、⑧晶体；属于非电解质的是④、⑤酒精；
故答案为：③⑥⑧；④⑤。
（2）将NaOH溶液与进行混合，生成碳酸钠和水，该过程中发生的离子反应方程式是；
故答案为：。
（3）向氢氧化钡溶液中加入物质的溶液至恰好沉淀完全，硫酸氢钠完全反应，其离子方程式为：；
故答案为：。
（4）由图像可知，开始没有二氧化碳生成，是氢氧化钠与盐酸反应、碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠，0A段反应的离子方程式为：、；②结合图像可知，25～45mL发生碳酸氢钠与盐酸反应生成二氧化碳，此时消耗盐酸的物质的量为，依据方程式可知，此时产生二氧化碳的物质的量为0.04mol，则的体积(标准状况)为；③B点溶液为NaCl，根据元素守恒可知，；
故答案为：、；896；0.9mol/L。
（5）酒精完全燃烧的产物是和，，固体增加的质量相当于CO、的质量，根据元素守恒，固体增加的质量为；
故答案为：3.4。