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过氧化钠题型大全
过氧化钠题型大全
题型示例一:
I.NazQ与HO及CO反应的的实质
解题精要:
NqQ与H0的反应实际上分两步进行
Na2Q+HO=2NaOH+H①2H2Q=2HO+QT②
①*2+②[消去中间产物HQ]:
2Na2Q+4HO=4NaOH+Q+QT
可知此反应中生成的-2价的0进入H2O中,而不是进入NaOH,在标电子
转移时,若用线桥表示,则左右两边的水不能消,若用单线桥表示,则左右两边
的水可以消,此反应的电子转移可用下式表示:
1失S耳
戈呃卡刊裟0列脳0H+2毗坤t或2Na-O-0-N^+2HEO=4Na.OHK>It
在上述反应中NqQ既是氧化剂,又是还原剂,氧化产物是Q,还原产物
是H2Q
同理NqQ与CO的反应为:
NaQ+2HO=2NaOH+OI①2HO2=2HO+OT②2NaOH+GONaCO+HO③
①*2+②+③*2[消去中间产物NaOH,H2]
在实际教学中我们发现许多教师用双线桥表示,NaO2与HO,CO反应为:
完全错误的。
例1:
在NaQ与H0的反应中的还原产物是(
答案选B
例2:
在N&Q与CO的反应里,
每生成5.6LO2(标况)时,转移电子数为()。
A.2个B.0.25molC.3.01X1023个D.1mol
答案选Co
题型示例二:
结构分析
r甘
解题精要:
NaQ的电子式为」,即含有N6和Q2-(过氧离子),
*»
NaO电子式为r(1Na■,即含有Na和0-,同时注意:
O2-是过氧离子,
而Q是超氧离子。
例3:
1mol的NaO晶体和1mol的NaO晶体中阴离子的个数比较,前者和后者
的关系是()。
题型示例三:
NaO与HO的反应
解题精要:
利用反应方程式进行计算。
通过计算可知:
将NqQ粉末加入H0(液)中,液体增重质量等于同“分子”数的NqQ的质量。
等物质的量的氧化钠和过氧化钠分别投入水中,产生氢氧化钠的物质的量相同,溶液质量增加相同。
例4:
在甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入O.lmol的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠,
然后各加入100mL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()
A.甲v乙v丙v丁
B.丁v甲<乙=丙
C.甲=丁<乙=丙
D.丁v甲v乙v丙
解析
此题要求熟练掌握几个反应
:
甲:
2Na+2HO2NaQH+M
乙:
NS20+H02NaOH
丙:
2N@Q+2H2O4NaOH+0
则其质量分数分别为:
0.1x40
4
0.1x40
8
甲:
Il1二.:
:
:
:
:
■j=
102.2
乙:
0.1x62+100:
0.1x40
8
0.1x40
4
丙:
0.1x78+100-005x32
=[.二
丁:
Hi.=:
.■-
故答案为B.
小结:
由反应方程式可知,将NqQ粉末加入"0(液)中,液体增重质量等于同“分子”数的NqQ的质量。
等物质的量的氧化钠和过氧化钠分别投入水中,产生氢氧化钠的物质的量相同,溶液质量增加相同。
题型示例四:
Na2O2与C02的反应及其变式例5:
把4.48LCQ通过一定质量的固体NaO2后,收集到3.36L(S.P.T.)气
体,则这3.36L气体的质量是()。
A.3.8gB.5.6gC.4.8gD.6.0g
分析:
依据差量法解此题
2.24L1.12L1.12L(4.48-3.36)
即参加反应的CO为2.24L,剩余CO的体积为4.48-2.24=2.24L。
生成的Q
为1.12L。
从而可求出气体的总质量为6.0g,所以答案选D。
变式一:
NqQ+CQ+CQS型
解题精要:
2CQ+2NaQ=2NaCQ+Q,2CQ+Q2CQ,经电火花不断打火点燃,从总
的反应效果看,最终相当于N&Q先与CQ反应并无气体生成,再与CQ反应时产生氧气体积等于原二氧化碳的体积的一半。
例6:
在密闭容器中充入CQ和CQ的混合气体,其密度是相同条件下氦气密度的
8倍,这时测得容器内压强为Pi,若控制容器的体积不变,加入足量的过氧化钠,并不断用电火花点燃至完全反应,恢复到开始的温度,再次测得容器内的压强为P2,则Pi和P2关系是()
APi=8F2BPi=4F2CPi=2F2DPi=F2
分析:
由M(CQCQ)=4X8=32,可用十字交叉法求出n(CQ):
n(CQ)=i:
3,所以:
Pi1+38
-,选Ao
例7:
在标况下,将CQ和CQ混合气体共0.1摩充入盛有3.9gNqQ密闭容器中,然后用电火花不断引燃容器内气体混合物,使之充分反应。
若CQ在混合气体中的物质的量分数为x,试通过分析和计算,得出x值与剩余气体的关系的几种情况,将结果填写在表1中(写计算过程)。
表1NQO2+CO+CO2的反应结果与各物质的量的关系
x值
剩余气体
化学式
物质的量/摩
分析:
n(CO)=0.1xmol
n(CO=0.1(1-x)mol(0vxv1)
n(NqQ)=3.9g/(78g/mol)=0.05mol
当CO与NaQ恰好完全反应时,根据关系CONaQ,有nCO=n(NqQ)。
即:
0.1(1-x)=0.05x=0.5(临界值)
讨论:
1)当0vxv[时,NaQ与CO反应,NaQ耗完,且CO有剩余,CO
的量不变。
CO+NatQ=Na2CO3
0.05・0.05
过量的CO为0.1(1-x)-0.05=(0.05-0.1x)mol,即最终剩余气体由0.1molCO和(0.05-0.1x)molCO组成。
(2)当x=1/2时,0.05mol的CO恰好与0.05mol的NqQ完全反应,最终只有0.05mol的CO气体。
(3)当1/2vxv1时,CO与NatQ反应,CC耗完,剩余NaO再与部分的C
Q反应并生成Q。
NatQ+CO=NatCO
0.1(1-x)・0.1(1-x)
剩余的NatQ为0.05-0.1(1-x)=(0.1x-0.05)mol。
由方程式2NafcQ+2CO=2NaCO+Q可知,(0.1x-0.05)molNatQ与(0.1x-0.0
5)molCCt反应得(0.05x-0.025)molQ。
剩余的CO为0.1x-(0.1x-0.05)=0.05mol,生成的O为(0.05x-0.025)mol。
综上所述,所得结论如表2
表2反应结果
x值
剩余气体
化学式
物质的量/摩
0vXV1/2
CO
0.1x|
co
0.05-0.1X
x=1/2
CO
0.05
1/2vxv1
CO
0.05
co
0.05X-0.025
变式二:
NqQ+CONO型解题精要:
可发生的反应有:
2Na2Q+2CO=2NaCO+Q(体积减半)①;2NO+O2NO②;由①+②可得:
CO+NO+N2O=NONaCO(体积减半)③。
从以上不难看出,反应过程中存在一个临界点,即a:
b=1:
1。
讨论:
2
(1)当a:
b=1:
1时,反应恰好按③进行,c=.(a+b)
(2)当a:
bv1:
1时,反应按③进行后,剩余NC体积不变化,则cv[(a
+b)
(3)当a:
b>1:
1时,反应按③进行,剩余CO2按①进行后,体积减少一
1
半,则c=](a+b)
由上分析可得结论:
(1)当V(CO):
V(NO三1:
1时,反应后气体的总体积为原来混合气体
体积的1
(1)当V(CO):
V(noV1:
1时,反应后气体的总体积大于原来混合
气体体积的[例8:
标况下,aLCO气体通过足量NqQ所得气体bLNO混合时,可
得cL气体,以下表达式错误的是(
)o
1
1
A.若avb,则c>[(a+b)
B.若avb,则cv[(a+b)
1
1
C.若a>b,则c=[(a+b)
D.若a=b,则c=[(a+b)
答案为Bo
题型示例五:
NqQ与H2QCQ共同反应及其变式
解题精要:
(1)由它们之间的反应方程式可知:
CO、H0(气)与过量的NaO2反
应,所得Q为同况下CO、HO(气)体积的一半;
(2)2CO+O==2CO①,2H2+Q===2HO②,2CG+2NaQ===2NaCG+Q③,
2H2Q+2NaQ===4NaOH+G④
将①③合并得:
CO+NO===NaCO⑤,将②④合并得:
H2+NaQ===2NaOH
⑥
由⑤⑥式可以看出NaO2固体增重的质量就是与CQ"0(气)相同物质的量
的C0和H2的质量
(3)C0和H20(气)同时与过氧化钠共存时,总的反应效果是:
二氧化碳先
与NqQ反应,完全反应后,水再与NaQ反应。
例9:
C0与H2混合气体3g和足量的氧气燃烧后,在150C时将混合气体通
过足量的NqQ后,NaO2增重的质量为()
A.1.5gB.3gC.6gD.无法计算
答案为B
例10:
200C时11.6gCQ和"0的混合气体与足量的NqQ充分反应后,固体质量
增加了3.6g,则原混合气体的平均分子量为()。
A.5.8B.11.6C.23.2D.46.4
分析:
设含COxmol,HOymol。
卫坐二23爲加引
则:
M(CO、H20)=11'
答案为Co
例11:
1mol二氧化碳和1mol水蒸气的混合气体通过1.5mol过氧化钠(100C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?
分析:
因为气体的物质的量大于过氧化钠的物质的量,且相差0.5mol,而0.5m
olv1mol,所以过量的是水蒸气且物质的量为0.5mol,产物为NaCO、NaOH
02。
反应始态和终态的变化如下:
且过氧化钠增加的质量等于进入容器的气体的质量与从容器中出去的气体
的质量之差,即△m=44g+18g-9g-24g==29g
例12:
在100C时,3.88g气体A与足量的NqQ反应,可放出氧气,且固体的质量增加了2.28g,由此可知,A的组成为()
A只有水蒸气B只有二氧化碳C水蒸气和二氧化碳D无法确
疋
答案选C
变式一:
NatQ+CO+H型
解题精要:
込7-―;①,「忑、「二「「八,、②,①+②得总反应式:
此丄二'丄-‘工厂所以反应②的增重实际上是HO中H的质量,而水中H的质量即为反应①中H2的质量。
同理,人
例13:
将2.1g由CO和f组成的混合气体(平均式量为7.2),在足量的氧气中充分燃烧后,通入足量的N&Q固体中,固体的质量增重()go
A.2.1B.3.6C.4.2D.7.2
答案选A
变式二:
NaQ+NaHC3®
解题精要:
NaHCO?
热先分解产生CO和HO(气),且二氧化碳先与NqQ反应,完全反应后,水再与NaQ反应。
例14:
取6.60gNaHCO和NqQ固体混合物,在密闭容器中加热到250C,经充分反应后排出气体,冷却后称得固体质量为5.30g。
计算原混合物中NaQ的质量分数。
分析:
因二者总质量是一定值,n(NaHCO/n(NaQ)越大,则反应前后
的质量差越大。
此题可能发生的反应为:
2NaHCONaCG+CO+HO①2Na2Q+2CG=2NaCG+Q②2Na2Q+2HO=4NaOH+
Q③
若只发生反应①②,可得方程4NaHC3+2NaQ=4NaCQ+2HQ+QT④,若①
②③同时发生,可得方程式:
2NaHCO2NaQ=2NaCG+NaQH4+0⑤,由④⑤两
方程可知在反应过程中存在两个临界点,即:
n(NaHCQ/n(NqQ)=1和n(NaHCQ/n(NaQ2)=2
假设二者按第二个临界点恰好完全反应,且反应后质量减少x。
卫+叫Q=+2巫”Q5
'V"
49?
68
gJT
492/6.6g=68/xx=0.91v(6.6-5.3)g
所以NaHC3过量,5.3g固体全部为NaCQ。
设NaHCQ勺物质的量为xmol,N
a2Q的物质的量为ymol,由Ns+守恒和质量守恒列等式得:
x=0.06
y=0.02
84x+78y=6.6
丄
二x+y=5.3/106
NaO%=((0.02X78)/6.6)X100%=23.6%
即原混合物中Nan的质量分数为23.6%。
例15:
将NaHCQ和NaQ2的固体混合物置于密闭容器中加热到250C使其充分反应(保持250°C)。
若反应物碳酸氢钠和过氧化钠的物质的量为未知,充分反应后测得残余固体有两种物质组成,一种为amol,另一种为bmol,且a>b,则原固体碳酸氢钠的的物质的量为(),过氧化钠的物质的量为(
a+3)
为:
碳酸氢钠,amol,过氧化钠,_mol,氧气,:
mol。
变式三:
NaQ+Q+CH或CHy型解题精要:
抓住反应过程中氧气的总消耗量和总生成量来进行解题。
例16:
将含有氧气和甲烷的混合气体通入装有过量的过氧化钠的密闭容器中,以电火花点燃,充分反应后,在温度为150C时,压强为0帕。
则甲烷和氧气的体积比为多少?
分析:
设甲烷和氧气的体积分别为xL和yL,则甲烷完全燃烧要消耗2xL的氧气;而在于xL甲烷完全燃烧产生xlCQ2和2xLHQ(气),这些CQ和HQ(气)与过氧化钠反应,产生1.5xL氧气。
由于反应后,压强为0帕,说明没有气体剩余,说明消耗的氧气等于原加入的氧气和反应过程产生的氧气之和。
即:
2x=1.5x+y,
0.5x=y,x:
y=1:
2。
例17:
已知甲烷与氧气的混合气体,在有足量过氧化钠存在的密闭容器中点燃
充分反应,总的化学方程式为:
2Ch4+Q+6NaQ=2NaCG+8NaOH
(1)假设原混合气体中CH、Q的物质的量分别为xmol、ymol,反应后气
体的物质的量为nmol,试确定x与y在不同比值条件下的n值。
将结果填入表3
表3x:
y与n的关系
(2)某烃(GH)与Q的混合气体在上述条件下反应。
若该烃与Q的物质的
量之比分别为3:
3和2:
4时,充分反应后剩余气体的物质的量相同。
计算推断该烃可能的分子式
分析:
(1)x:
y=2:
1时,恰好完全反应,n=0
(2)x:
y>2:
1时,甲烷过量,n=x-2y。
(3)x:
y<2:
1时,氧气过量,n=(y-x)/2。
(3)由反应物的物质的量之比为3:
3和2:
4,知充分反应后剩余气体的
物质的量相同,可知混合物中某烃和氧按上述条件反应的物质的量之比为2:
3。
GH+0.5xO2+0.5(2x+y)NqQ—xNa>CO+yNaOH
1:
x/2=2:
3x=3
故该烃的分子式可能为:
C3H4,C3H6,GH8。
例17:
石油及其分馏产物在供氧不足时燃烧,常常产生CO这也是常见的大气
污染物之一。
将某气态烃在5倍体积的纯氧中燃烧,产物通过足量NaO2并在电火花连续作用下充分反应,生成的气体体积缩小到燃烧后产物体积的3/8(气体
体积都在100C以上,1.01x105Pa时测定)
(1)试写出通式为CH的某烃在供氧不足时燃烧的化学方程式(CO的系数设
定为m。
。
(2)当m=2时,求该烃的分子式。
。
(3)若1摩某气态烃在供氧不足时燃烧,产物在足量NaO和电火花连续作用下产生3摩氧气,且固体NaQ增重范围为90gwAW118g,求烃可能的分子式和燃烧产物CO与CO的物质的量之比,将结果填入下表
烃的分子式
n(CO)/n(CO2)
答案为:
(1)GH+(x/2+y/4+m/2)Q>mCO+y/2H2O+(x-m)C
(2)C4I4
(3)
烃的分子式
n(C0)/n(C02)
CB
1/2
GI4
1/3
变式四:
NaQ+Q+混合气体型
解题精要:
混合气体可以是多样的:
可以为烃、烃的衍生物,也可以是H、CQ
等的一种或多种成分与Q2混合,只要气体仅含C、H、Q三种元素,我们就可以
将其假想为某烃CXHQ
根据方程式
衍生物耗氧"]
其燃烧产物可生成氧
二者相等可解得X:
z=1:
1从中我们可以得出如下结论:
结论一:
混合气体中无论含氢量多少,只要总的碳原子和氧原子的物质的量之比存在C:
0=1:
1,其通入足量的Na2Q密闭体系中反应完全后则无气体剩余。
例18:
将“、C2H5QHQ混合蒸气通入Na2Q密闭容器中,用电火花引燃,反
应完全后,体系内的压强为零帕斯卡,则气体的混合比可能为
A3:
4:
2B、3:
1:
2C、7:
2:
1D、9:
3:
4
答案为A、C例19:
某有机物与氧气以2:
3混合,通入足量NqQ密闭体系,引燃后充分反应无气体剩余,则该烃可能为
A、乙醚B、甲醛C、甲醇D、乙酸乙酯
答案为A
结论二.M克烃的衍生物(或从组成上可看成为烃的衍生物的混合气体),若有通式GHyO,则其完全燃烧的产物通入足量的过氧化钠,过氧化钠增重M克。
例19:
41.6g甲醇完全燃烧产物通入足量的NqQ固体,过氧化钠增重多少克?
答案:
因为甲醇的化学式为CHOHC:
0=1:
1,所以增重41.6g
例20:
32gCHaCOO和CHOH混合气体完全燃烧产物通入足量的NaO固体,过氧化钠增重32g,贝「者的物质的量之比()
A、疋疋2:
1B、一定是2:
1或3:
2C、一定是3:
2D、任
意比
答案为Db
题型示例六:
有关NaO的探究性实验题
一、探究NaQ的含量
例21:
怎样测定NaONaO混合物中NaO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Q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Q物质的量计算出NaQ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bmL水(足量),充分反应后称量,直到两次称量结果相差不超过0.1g(托盘天平),得烧杯及溶液质量共eg。
根据产生的Q的质量(m+a+b—c)计算出NaO的量。
方法三称取ag混合物,加水溶解后配成500mL溶液,取25mL溶液,滴加酚酞作指示剂,用bmol-L-1盐酸滴定,至终点时,用去盐酸emL根据混合
2
物质量和溶于水产生的NaQH总物质的量(2X10-bemol)计算出NqQ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CQ,直至过量(即两次称量相差不超过0.1g),称得玻璃管及固体共bg。
根据反应前后固体的质量计算出NaQ2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NaQ2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Q,冷却后称量,重复通Q、加热、冷却、称量,到两次称量相差不超过0.1g,称得玻璃管及固体质量共为bg。
根据消耗02的质量
(bg—ag)先算出NaQ的质量,再计算出NazQ的质量。
、探究反应原理例22:
某研究性学习小组,在做NaQ与水反应实验时,发现NqQ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NaQH溶液浓度较大的影响
丙:
NqQ具有强氧化性,生成物中Q、HO(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HO,其实验方法为:
称取2.6gNa2Q固体,使之与足量的水反应,测量产生Q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、“500ml”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
⑵①U防止气体冷却时发生倒吸现象②500mL
、探究反应的条件
23:
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:
图7-5
实验甲:
干燥的二氧化碳和过氧化钠的反应
在干燥的试管U中装入NqQ,在通入CO之前,关闭Ki和K2.在试管I内装
入试剂X后,打开Ki和&,通入CO,几分钟后,将带火星的木条插入试管川的
液面上,观察到木条不复燃,且U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内装入试剂丫,其他操作同实验甲,观察到木条复燃,且U中的淡黄色变为白色.
试回答下列问题:
(1)在装入NaQ后,通入CO前,关闭Ki和K2的目的是.
(2)在实验甲中,试剂X是其作用是L
在实验乙中,试剂丫是•
(3)根据上述两个实验现象,得到的结论是L
(4)试管川中的NaOH溶液的作用是L
(5)为了确保实验现象的准确性,制备CO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)CO和NaO的反应机理可用示踪原子分析加以证明,请完成下列反应:
18
NaO+CQ+HO^
答案:
(1)防止CO受潮.
(2)X是浓硫酸,其作用是除去CO中的水.丫是CO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
181818
(6)2NqQ+CQ+2HO^2NaCQ+QT+2HO
四、探究反应的产物
例24:
有两个实验小组的同学为探究过氧化钠
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