过氧化钠的计算专题

有关过氧化钠的计算专题一、过氧化钠与二氧化碳的反应

2Na

2O

2

+ 2CO

2

= 2Na

2

CO

3

+ O

2

2×78g 2×106g △m=56g（固体的质量差）2L 1L △V=1L（气体的体积差）

结论：

⑴若有2mol CO

2

参与反应，固体质量增重56g

⑵Na

2O

2

与CO

2

反应时，减少气体的体积等于生成O

2

的体积，等于参加反应的CO

2

体积的一半。

小结：此类题目可以用差量法进行计算。

练习1：某容器中通入VL CO

2，再加入少量Na

2

O

2

后，气体缩小到WL，则被吸收的CO

2

的体积

（气体体积均为相同条件下测定）是

A.（V-W）L （V-W）L C.（2V-W）L D. 2W L

练习2：将10gCO

2

和CO的混合气体，通过装有足量过氧化钠的干燥管，反应后干燥管的总

质量增加了，则原混合气体中CO

2

的质量分数为

A．32％ B．44％ C．56％D．88％

练习3：标准状况下，将20L CO

2和CO的混合气通过足量的Na

2

O

2

粉末，在相同状况下，气

体体积减少到16L，则原混合气体中CO的体积为

A．4L B．8L C．12L D．16L

练习4：将44g二氧化碳气体通入装有过氧化钠的硬质玻璃管中，发现导出的气体质量变为，则有多少过氧化钠参加了反应

二、过氧化钠与水的反应

2Na

2O

2

+ 2H

2

O = 4NaOH + O

2

↑

2×78g 4×40g △m=4g

2Na

2

O

2

+ 2H

2

O(g) = 4NaOH + O

2

2L 1L △V=1L

结论：

⑴若有2mol H

2

O参与反应，则固体质量增重4g

⑵Na

2

O

2

与H

2

O（g）完全反应时，气体减少的体积等于生成O

2

的体积，等于参加反应的H

2

O

（g）的一半

小结：此类题目可以用差量法进行计算。

练习：在一定条件下，使H

2

和O

2

的混合气体26 g充分发生反应。所得产物在适当温度下

跟足量的固体Na

2

O

2

反应，使固体增重2 g。求原混合气体中O

2

和H

2

的质量。

三、过氧化钠与CO

2

和H

2

O的反应

2Na

2

O

2

+ 2CO

2

= 2Na

2

CO

3

+ O

2

2Na

2

O

2

+ 2H

2

O = 4NaOH + O

2

↑

结论：CO

2

、H

2

O（g）与足量Na

2

O

2

反应，混合气体减少的体积恰好为混合气体原体积的一半，

与混合气中气体的物质的量的比无关。

练习1：200℃时，和水蒸气的混合气体与足量的Na

2

O

2

充分反应后，固体质量增加了，则原

混合气体的平均相对分子质量为

A. B. C. D.

Na

2

O

2

先与CO

2

反应，反应后，如Na

2

O

2

还有剩余，才与H

2

O（g）反应。

练习2：1mol过氧化钠与2mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭的容器中加热充分反应，排出

气体物质后冷却，残留的固体物质是

BNa

2

O

2

、Na

2

CO

3

C．NaOH、Na

2

CO

3

D．Na

2

O

2

、NaOH、 Na

2

CO

3

练习3：1mol二氧化碳和1mol水蒸气的混合气体通过过氧化钠（100℃以上），充分反应后，①有哪些物质生成，它们的物质的量分别为多少②过氧化钠增重多少克

答案：产物为Na

2CO

3

(1mol)、NaOH(1mol)、 O

2

过氧化钠增加的质量为29 g。

练习4：在一定条件下，加热碳酸氢钠使其完全分解，所放出的气体用过氧化钠来充分吸收制取氧气，则碳酸氢钠与过氧化钠的最佳质量之比是

A．42：39 B．84：39 C．21：39 D．无法确定

四、CO和H

2完全燃烧后的产物与Na

2

O

2

反应的计算

〖讨论1〗a g H

2在O

2

中完全燃烧，将其燃烧产物（H

2

O）通过足量

．．的Na2O2固体，能使Na2O2

固体质量增加多少克

2H

2+O

2

2H

2

O

2H

2O+2Na

2

O

2

=4NaOH+O

2

↑

∴H

2+Na

2

O

2

=2NaOH

〖结论1〗a g H

2在O

2

中完全燃烧，将其燃烧产物（H

2

O）通过足量

．．的Na2O2固体，恰好能使

Na

2O

2

固体质量增加a g。

〖讨论2〗a g CO在O

2中完全燃烧，将其燃烧产物（CO

2

）通过足量

．．的Na2O2固体，能使Na2O2

固体质量增加多少克

2CO+O

22CO

2

2CO

2+2Na

2

O

2

=2Na

2

CO

3

+O

2

∴CO +Na

2O

2

= Na

2

CO

3

〖结论2〗a g CO在O

2中完全燃烧，将其燃烧产物（CO

2

）通过足量

．．的Na2O2固体，恰好能使

Na

2O

2

固体质量增加a g。

规律：凡分子组成符合通式(CO)

m (H

2

)

n

的物质，W g该物质在O

2

中完全燃烧，将其燃烧产物

（CO

2、H

2

O）通过足量

．．的Na2O2固体后，固体增重必W g（即燃烧前最初物质的质量）。

中学阶段常见的符合这一关系的物质有：

1.无机物：CO 、H

2及CO与H

2

的混合气；

2.有机物：甲醛(CH

2O)、甲醇(CH

4

O)、乙酸(C

2

H

4

O

2

)、甲酸甲酯(C

2

H

4

O

2

)、乳酸C

3

H

6

O

3

、

葡萄糖(C

6H

12

O

6

)及果糖(C

6

H

12

O

6

)等。

练习1：CO与H

2

的混合气体3g，在150℃时在足量的氧气中燃烧后，将所得CO

2

和H

2

O通入

到足量的Na

2

O

2

，Na

2

O

2

增重的质量为

D.无法计算

练习2：120℃时，将 H

2

和 CO的混合气体在足量的氧气中充分燃烧后，立即将所得混合气

体产物通过足量的Na

2

O

2

粉末，固体质量增加为

D.无法确定

练习3：取ag某物质在氧气中完全燃烧，将其产物跟足量

．．的过氧化钠固体完全反应，反应

后固体的质量恰好也增加了ag，下列物质中不能满足

．．．．上述结果的是

练习4：将10g某物质完全燃烧后的产物通过足量的Na

2

O

2

，Na

2

O

2

的质量增加了10g，则该物

质不可能是

B. CO

练习5：将 g甲醛完全燃烧后的产物通过足量的过氧化钠，充分反应后，过氧化钠增重多

少克

答案：过氧化钠增重的质量等于甲醛的质量。这是因为从组成上看1molCH

2

O相当于1molCO

和1molH

2

。

练习6：一定温度下，w

1

克下列物质在足量的O

2

中充分燃烧后，产物与足量的Na

2

O

2

充分

反应，增重w

2

克，若w

1

=w

2

，则符合此条件的物质是

①H

2

②CO③H

2

和CO的混合气体④HCOO CH

3

⑤CH

3

CHO ⑥C

6

H

12

O

6

A.①②③⑥

B.①②③

C.①②③④⑥

D.①②③

⑤

练习7：在甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠，然后各加入100m

L水，搅拌，使固体完全溶解，则甲、乙、丙、丁的溶液的质量分数大小顺序是( )

C.甲＝丁＜乙＝丙

D.丁＜甲＜乙＜丙

有关Na2O2的探究性实验题

一、探究Na2O2的含量

例1：怎样测定Na2O、Na2O2混合物中Na2O2的含量，简述实验方案。

答案：1．方法一称取ag混合物置于烧瓶中，由分液漏斗向烧瓶中逐滴加水，待不再产生气体时，调整量筒高度使其中液面与广口瓶中液面相平，读出水的体积VmL（即产生的O2体积），测出此时的温度、压强，计算出气体摩尔体积为VmL·mol-1。根据O2物质的量计算出Na2O2的质量。

方法二在一个质量mg的烧杯中称取ag混合物，向其中加入b mL水（足量），充分反应后称量，直到两次称量结果相差不超过（托盘天平），得烧杯及溶液质量共cg。根据产生的O2的质量（m＋a＋b —c）计算出Na2O2的量。

方法三称取ag混合物，加水溶解后配成500 mL溶液，取25 mL溶液，滴加酚酞作指示剂，用bm ol·L-1盐酸滴定，至终点时，用去盐酸cmL。根据混合物质量和溶于水产生的NaOH总物质的量（2×10-

2bc mol）计算出Na

2O2的质量。

方法四称取ag混合物置于一质量为mg的玻璃管中，从另一端向玻璃管中通CO2，直至过量（即两次称量相差不超过），称得玻璃管及固体共bg。根据反应前后固体的质量计算出Na2O2的质量。

方法五称取ag混合物，加足量稀盐酸后，将溶液转移到质量为mg的干燥蒸发皿中，蒸发溶剂后，称得蒸发皿和NaCL晶体共bg。根据NaCl的质量（bg—mg）和混合物的质量计算出Na2O2的量。方法六称取ag混合物置于一质量为mg的玻璃管中，通入纯的氧气并加热，充分反应后，再缓缓通入O 2，冷却后称量，重复通O2、加热、冷却、称量，到两次称量相差不超过，称得玻璃管及固体质量共为 bg。根据消耗 O2的质量（bg—ag）先算出Na2O的质量，再计算出 Na2O2的质量。

二、探究反应原理

例2：某研究性学习小组，在做Na2O2与水反应实验时，发现Na2O2与水反应后的溶液中滴加酚酞试液溶液呈现红色，但红色很快褪色，甲、乙、丙三同学对此现象分

别做了如下推测：

甲：因为反应后试管很热，所以可能是溶液温度较高使红色

褪去。

乙：因为所加水的量较少，红色褪去可能是生成的NaOH溶液浓度较大的影响。

丙：Na2O2具有强氧化性，生成物中O2、H2O2（可能产物）等也具有强氧化性，可是氧化漂白了红色物质。

（1）验证甲同学的推测是否正确的方法是__________________________，验证乙同学的推测是否正确的方法是__________________________，

当出现____________________________________现象时，即说明丙同学的推测正确。

（2）有同学提出用定量的方法探究丙同学方案中是否含有H2O2，其实验方法为：称取固体，使之与足量的水反应，测量产生O2的体积，与理论值比较，即可得出结论。

①测量气体体积时，必须待试管和量筒内的气体都冷却至室温时进行，应选用右图装置中的__________ ____________，理由是______________________________________________。

②若在标准状况下测量气体的体积，应选用量筒的大小规格为____（选填“100mL”、“200mL”、“50 0mL”或“100mL”）。

答案：(1)冷却后加酚酞试液或冷却后看溶液是否变红

加水稀释后看溶液是否变红(或加较多的水反应后滴加酚酞试液看是否变红)

冷却后及加水稀释后均不变红

(2)①Ⅱ 防止气体冷却时发生倒吸现象②500mL

三、探究反应的条件

3：为了探究“二氧化碳是否在水存在时才能和过氧化钠

反应”．课题研究小组的同学们设计了如图7-5的实验

装置，分别进行甲、乙两次实验：

实验甲：干燥的二氧化碳和过氧化钠的反应

在干燥的试管Ⅱ中装入Na2O2，在通入CO2之前，关

闭K1和K2．在试管Ⅰ内装入试剂X后，打开K1和K2，通入CO2，几分钟后，将带火星的木条插入试管Ⅲ的液面上，观察到木条不复燃，且Ⅱ中的淡黄色没有变化．

实验乙：潮湿的二氧化碳和过氧化钠的反应

在试管Ⅰ内装入试剂Y，其他操作同实验甲，观察到木条复燃，且Ⅱ中的淡黄色变为白色．

试回答下列问题：

（1）在装入Na2O2后，通入CO2前，关闭K1和K2的目的是________．

（2）在实验甲中，试剂X是________，其作用是______________________．

在实验乙中，试剂Y是________．

（3）根据上述两个实验现象，得到的结论是___________________．

（4）试管Ⅲ中的NaOH溶液的作用是______________________．

（5）为了确保实验现象的准确性，制备CO2所用的反应物最好选用________（填编号，多选扣分）A．大理石B．小苏打C．烧碱D．盐酸E．稀硫酸F．稀硝酸

（6）CO2和Na2O2的反应机理可用示踪原子分析加以证明，请完成下列反应：

Na2O2+ C18O2+H2O→

答案：（1）防止CO2受潮．

（2）X是浓硫酸，其作用是除去CO2中的水．Y是CO2的饱和溶液（或水）

（3）二氧化碳只有在水存在时才能和过氧化钠反应．

（4）除去混在氧气中的过量二氧化碳．

（5）B、E （6）2Na2O2+ C18O2+2H218O→2Na2C18O3+O2↑+2H2O

四、探究反应的产物

4：有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫的反应，都用如下图所示的装置进行实验。通入S O2气体，将带余烬的木条插入试管C中，木条复燃。

请回答下列问题：

（1）第1小组同学认为Na2O2与SO2反应生成Na2SO3和O2，该反应的化学方程式是：

。

（2）请设计一种实验方案证明Na2O2与SO2反应生成的白色固体中含有Na2SO3。

。

（3）第2小组同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外，还有Na2SO4生成。

为检验是否有Na2SO4生成，他们设计了如下方案：

上述方案是否合理，请简要说明两点理由：

①，②。答案：(1)2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2

(2)取白色固体，加稀硫酸，产生能使晶红溶液褪色的气体。

(3)不合理稀硝酸能将亚硫酸钡氧化为硫酸钡

如果反应后的固体中还残留Na2O2，它溶于水后能将亚硫酸根氧化成硫酸根

某同学进行如下实验：在试管中加入少许淡黄色Na2O2粉末，加入适量水直至气体不再放出，将所得溶液均分2等份，在其中一支试管中加入酚酞溶液呈显红色，内红色褪去；在另一支试管中加少许MnO2，可见有气体放出，该气体可使带火星的木条重新燃烧，待气体全部褪去后，滴入酚酞试液呈现红色，而且持久不会褪色。

5：（1）.Na2O2跟水反应所得溶液使酚酞变红原因是Na2O2跟水反应生成 NaOH使酚酞变红。内试液红色褪去的原因是另一生成物H2O2 具有氧化性使红色褪去。表示Na2O2是水反应方程式，应写成2Na2O2+2H 2O===4N aOH+O2↑Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2

（2）在Na2O2跟水反应所得溶液中加入少许MnO2后，发生反应的化学方程式是

MnO2的作用是催化剂。

6．“二氧化碳是否在有水存在时才能与过氧化钠反应”这个问题在实验室里可通过以下实验加以证明：（1）按图装置，在干燥的试管3中装入Na2O2后，在通入CO2之前，应事先用弹簧夹（K1，K2）夹持好，目的————————————————-

（2）试管1内的试剂X应该是————时，打开弹簧夹K1，K2，加热试管3约5min 后，将带火星的木条插入管2的液面上，可观察到带火星的木条不能燃烧，且3内淡黄色粉末没有发生变化，则所得的化学结论是——————

（3）试管1内试剂为CO2和饱和水溶液时，其他操作同（2），通过————————的现象证明Na2O2

与潮湿的CO

2

能反应且放出 O

2

。

答案：（1）防止空气中的CO

2

和H

2

O进入干燥的试管3

（2）浓H

2

SO

4

；干燥的CO

2

不能与Na

2

O

2

反应

（3）淡黄色固体逐渐变成白色固体