2024年4月24日发(作者:延鹏鲸)
第14讲 钠及其化合物的计算与实验探究
复习目标 1.多角度认识Na
2
O
2
与H
2
O、CO
2
的反应。2.掌握Na
2
CO
3
、NaHCO
3
与盐酸反应
的原理与定量分析。3.学会用实验的方法测定Na
2
CO
3
的质量分数。
考点一 Na
2
O
2
与H
2
O、CO
2
的反应规律与实验探究
1.Na
2
O
2
与CO
2
、H
2
O的反应规律
Na
2
O
2
与CO
2
、H
2
O(g)的混合气体反应,可看作Na
2
O
2
先与CO
2
反应,完毕后再与H
2
O(g)反
应。
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Na
2
O
2
,气体体积的减少量等于原混合气
11
体体积的且等于生成氧气的体积,即ΔV=V(O
2
)=V(混合)。
22
3.电子转移关系
当Na
2
O
2
与CO
2
、H
2
O反应时,物质的量关系为2Na
2
O
2
~O
2
~2e,n(e)=n(Na
2
O
2
)=2n(O
2
)。
4.固体质量关系
相当于固体(Na
2
O
2
)只吸收了CO
2
中的“CO”、H
2
O中的“H
2
”,可以看作发生相应的反应:
Na
2
O
2
+CO===Na
2
CO
3
、Na
2
O
2
+H
2
===2NaOH(实际上两反应不能发生),所以固体增加的质
量Δm(CO
2
)=28g·mol
1
×n(CO
2
),Δm(H
2
O)=2g·mol
1
×n(H
2
O)。
--
--
题组一 Na
2
O
2
与H
2
O、CO
2
反应的定量分析
1.用单线桥分析Na
2
O
2
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)Na
2
O
2
与CO
2
反应时,生成0.1mol氧气时,转移的电子数________。
答案
(1)Na
2
O
2
O
2
NaOH
(2)0.2N
A
(或1.204×10
23
)
2.下列物质均为ag,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,
第 1 页 共 22 页
则过氧化钠固体增重为ag的是( )
①CO ②H
2
③CH
4
④HCHO ⑤CH
3
COOH ⑥HCOOH
A.①②⑤⑥
C.①②④⑤
答案 C
解析 H
2
、CO发生反应的化学方程式为2H
2
+O
2
=====2H
2
O,2Na
2
O
2
+2H
2
O===4NaOH+
O
2
↑;2CO+O
2
=====2CO
2
,2Na
2
O
2
+2CO
2
===2Na
2
CO
3
+O
2
,由反应方程式可知,过氧化钠
增加的质量即为H
2
、CO的质量。因此只要是CO或H
2
或它们的混合气体或化学式组成符合
(CO)
m
·(H
2
)
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④HCHO可以改
写成CO·H
2
,⑤CH
3
COOH可以改写成(CO)
2
·(H
2
)
2
,⑥HCOOH可以改写成CO
2
·H
2
,故⑥不
符合,①②④⑤符合,故选C。
3.将一定量的Na
2
O
2
和NaHCO
3
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
A
B
C
D
答案 B
解析 将Na
2
O
2
与NaHCO
3
的混合物加热,有关反应的化学方程式依次为2NaHCO
3
=====
Na
2
CO
3
+CO
2
↑+H
2
O、2CO
2
+2Na
2
O
2
===2Na
2
CO
3
+O
2
、2Na
2
O
2
+2H
2
O===4NaOH+O
2
↑。
当Na
2
O
2
与NaHCO
3
的物质的量之比为1∶2时,二者反应的总方程式为2Na
2
O
2
+
4NaHCO
3
=====4Na
2
CO
3
+O
2
↑+2H
2
O;当Na
2
O
2
与NaHCO
3
的物质的量之比为1∶1时,二
者反应的总方程式为2Na
2
O
2
+2NaHCO
3
=====2Na
2
CO
3
+O
2
↑+2NaOH,即当
n(Na
2
O
2
)∶n(NaHCO
3
)≤1∶2时,反应后剩余固体为Na
2
CO
3
,当
△
△
△
点燃
点燃
B.②③④⑤
D.①②③⑤
nNa
2
O
2
mol
1
1.5
2
2
nNaHCO
3
mol
2
2
1
2
剩余的固体物质
Na
2
CO
3
Na
2
O
2
、Na
2
CO
3
Na
2
O
2
、NaOH、Na
2
CO
3
NaOH、Na
2
CO
3
1∶2 2 O 2 )∶n(NaHCO 3 )≤1∶1,反应后剩余固体为Na 2 CO 3 和NaOH,当 n(Na 2 O 2 )∶n(NaHCO 3 )>1∶1时,反应后剩余固体为Na 2 O 2 、NaOH、Na 2 CO 3 ,由此可以判断 第 2 页 共 22 页
2024年4月24日发(作者:延鹏鲸)
第14讲 钠及其化合物的计算与实验探究
复习目标 1.多角度认识Na
2
O
2
与H
2
O、CO
2
的反应。2.掌握Na
2
CO
3
、NaHCO
3
与盐酸反应
的原理与定量分析。3.学会用实验的方法测定Na
2
CO
3
的质量分数。
考点一 Na
2
O
2
与H
2
O、CO
2
的反应规律与实验探究
1.Na
2
O
2
与CO
2
、H
2
O的反应规律
Na
2
O
2
与CO
2
、H
2
O(g)的混合气体反应,可看作Na
2
O
2
先与CO
2
反应,完毕后再与H
2
O(g)反
应。
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Na
2
O
2
,气体体积的减少量等于原混合气
11
体体积的且等于生成氧气的体积,即ΔV=V(O
2
)=V(混合)。
22
3.电子转移关系
当Na
2
O
2
与CO
2
、H
2
O反应时,物质的量关系为2Na
2
O
2
~O
2
~2e,n(e)=n(Na
2
O
2
)=2n(O
2
)。
4.固体质量关系
相当于固体(Na
2
O
2
)只吸收了CO
2
中的“CO”、H
2
O中的“H
2
”,可以看作发生相应的反应:
Na
2
O
2
+CO===Na
2
CO
3
、Na
2
O
2
+H
2
===2NaOH(实际上两反应不能发生),所以固体增加的质
量Δm(CO
2
)=28g·mol
1
×n(CO
2
),Δm(H
2
O)=2g·mol
1
×n(H
2
O)。
--
--
题组一 Na
2
O
2
与H
2
O、CO
2
反应的定量分析
1.用单线桥分析Na
2
O
2
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)Na
2
O
2
与CO
2
反应时,生成0.1mol氧气时,转移的电子数________。
答案
(1)Na
2
O
2
O
2
NaOH
(2)0.2N
A
(或1.204×10
23
)
2.下列物质均为ag,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,
第 1 页 共 22 页
则过氧化钠固体增重为ag的是( )
①CO ②H
2
③CH
4
④HCHO ⑤CH
3
COOH ⑥HCOOH
A.①②⑤⑥
C.①②④⑤
答案 C
解析 H
2
、CO发生反应的化学方程式为2H
2
+O
2
=====2H
2
O,2Na
2
O
2
+2H
2
O===4NaOH+
O
2
↑;2CO+O
2
=====2CO
2
,2Na
2
O
2
+2CO
2
===2Na
2
CO
3
+O
2
,由反应方程式可知,过氧化钠
增加的质量即为H
2
、CO的质量。因此只要是CO或H
2
或它们的混合气体或化学式组成符合
(CO)
m
·(H
2
)
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④HCHO可以改
写成CO·H
2
,⑤CH
3
COOH可以改写成(CO)
2
·(H
2
)
2
,⑥HCOOH可以改写成CO
2
·H
2
,故⑥不
符合,①②④⑤符合,故选C。
3.将一定量的Na
2
O
2
和NaHCO
3
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
A
B
C
D
答案 B
解析 将Na
2
O
2
与NaHCO
3
的混合物加热,有关反应的化学方程式依次为2NaHCO
3
=====
Na
2
CO
3
+CO
2
↑+H
2
O、2CO
2
+2Na
2
O
2
===2Na
2
CO
3
+O
2
、2Na
2
O
2
+2H
2
O===4NaOH+O
2
↑。
当Na
2
O
2
与NaHCO
3
的物质的量之比为1∶2时,二者反应的总方程式为2Na
2
O
2
+
4NaHCO
3
=====4Na
2
CO
3
+O
2
↑+2H
2
O;当Na
2
O
2
与NaHCO
3
的物质的量之比为1∶1时,二
者反应的总方程式为2Na
2
O
2
+2NaHCO
3
=====2Na
2
CO
3
+O
2
↑+2NaOH,即当
n(Na
2
O
2
)∶n(NaHCO
3
)≤1∶2时,反应后剩余固体为Na
2
CO
3
,当
△
△
△
点燃
点燃
B.②③④⑤
D.①②③⑤
nNa
2
O
2
mol
1
1.5
2
2
nNaHCO
3
mol
2
2
1
2
剩余的固体物质
Na
2
CO
3
Na
2
O
2
、Na
2
CO
3
Na
2
O
2
、NaOH、Na
2
CO
3
NaOH、Na
2
CO
3
1∶2 2 O 2 )∶n(NaHCO 3 )≤1∶1,反应后剩余固体为Na 2 CO 3 和NaOH,当 n(Na 2 O 2 )∶n(NaHCO 3 )>1∶1时,反应后剩余固体为Na 2 O 2 、NaOH、Na 2 CO 3 ,由此可以判断 第 2 页 共 22 页