1、解析过氧化钠与水、二氧化碳反应的“四大规律” 过氧化钠是一种淡黄色固体，结构中存在“O O”，具有过氧化物的性质，可以与二氧化碳、水发生反应。由于在反应过程中涉及固体质量、气体体积的变化及产物的判断等问题，再加上试题考查角度灵活多变，题型多样，因此也就成了学习的难点和高考的热点，下面就过氧化钠与水、二氧化碳的反应特点进行剖析，以便使同学们在学习中能够轻松突破该知识点。规律一 分子组成符合(CO) n(H2)m 形式的物质与 Na2O2反应的增重问题过氧化钠在一定条件下可以与二氧化碳、水发生反应，反应的方程式分别为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 2Na 2O2+2H2O=4NaO
2、H+O2 在上述两个反应中，对 Na2O2 而言，根据原子守恒，在反应 中 Na2O2 增加的质量实际上是 2CO2O2 即 2 mol CO 的质量，根据 1 mol Na2O21 mol CO，其结果可看作：Na 2O2+CO=Na2CO3。在反应中 Na2O2 增加的质量实际上是H2O 中 H 的质量；根据 2 mol Na2O24 mol H，其结果可看作：Na2O2+H2=2NaOH。根据上述分析，可以得出以下结论：1.CO 或 H2 的燃烧产物 CO2 或 H2O 通过 Na2O2，可以看成 CO 或 H2 直接与 Na2O2 反应，所以固体质量的增加值就是参加反应的 CO 或 H
3、2 的质量。2.凡是分子组成符合(CO) n(H2)m 形式的一种或几种物质，w g 该物质在 O2中完全燃烧，将其产物(CO 2 和水蒸气)通过足量的 Na2O2 后，Na 2O2 固体增加的质量必为 w g。中学阶段常见的符合这一关系的物质为无机物：H 2、CO 及 H2 和 CO 的混合气体。有机物：CH 3OH、HCHO、CH 3COOH、HCOOCH 3、CH 3CH(OH)COOH(乳酸) 、C 6H12O6(葡萄糖 )等。【调研 1】取 a g 某物质在氧气中完全燃烧，将其产物与足量过氧化钠固体完全反应，反应后固体的质量恰好也增加了 a g。下列物质中不能满足上述结果的是AH 2
4、 BCO C C6H12O6 DC 12H22O11【解析】A 项和 B 项中的 H2、CO 可以看作直接和 Na2O2 反应，增加的质量等于气体的质量，符合题意。C 项中葡萄糖的分子式可写为 (CO)6(H2)6，将 a g 葡萄糖燃烧后的产物与足量过氧化钠反应，反应后固体增加的质量也等于葡萄糖的质量 a g， C 项正确。D 项中物质 C12H22O11 只能改写成 (CO) 11 (C)(H2)11，所以不满足增加 a g 的结果，D 项错误。答案：D规律二 Na 2O2与 CO2、H 2O(g)反应的差量问题1.CO2、H 2O(g)与过量的 Na2O2 反应，所得 O2 的体积为相同
5、状况下CO2、 H2O(g)体积的一半。2.将 Na2O2 粉末加入 H2O(l)中，根据反应：2Na 2O2+2H2O=4NaOH+O2，会发现加入 2 mol Na2O2 出来 1 mol O2，相当于直接加入 2 mol Na2O，即液体增加的质量等于同“物质的量”的 Na2O 的质量。根据 CO2 或 H2O 与 Na2O2 反应的化学方程式，利用质量差量或体积差量进行计算，可以简化运算过程，减少出错几率，提高做题速度。【调研 2】（2011上海卷）过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后，若固体质量增加了 28 g，反应中有关物质的物理量正确的是( NA 表示阿伏
6、加德罗常数 )二氧化碳 碳酸钠 转移的电子A 1 mol NAB 22.4 L 1 mol C 106 g 1 molD 106 g 2NA【解析】根据反应：2Na 2O22CO 22Na 2CO3O 2，设有 x g 过氧化钠参加反应，则：2Na2O2 2CO 2 2Na 2CO3 O 2 m156 88 212 32 212 -15656x g 28 g156g/56g= x g/28，解之得：x=78，即有 1 mol CO2 参加反应，生成 1 mol Na2CO3。根据反应可知转移的电子数为 NA，A、C 项正确。常温常压下 1 mol CO2的体积不是 22.4 L，故 B 项错误
7、。在反应中有 106 gNa2CO3 参加反应，转移的电子数为 NA，D 项错.答案： AC规律三 Na2O2与 CO2、H 2O(g)反应的先后问题Na2O2与 H2O（g）、CO 2的混合物反应时，应看成 Na2O2先吸收 CO2生成Na2CO3，然后再吸收 H2O（g）生成 NaOH。【调研 3】 将 m mol 的 NaHCO3和 n mol 的 Na2O2固体混合物置于密闭容器中加热到 250，使其充分反应，最终生成的气体和剩余固体混合物均由两种物质组成，试完成下列问题。最终生成的气体由什么组成？分析 m/n 的数值范围及固体成分。【解析】 首先发生反应：,生成的 CO2 和 H2O
8、 的物质的量 n(CO2)=n(H2O)= m/2 mol。产生的 CO2 和水蒸气再与过氧化钠反应；当 Na2O2 与CO2 和 H2O（g）的混合气体反应时，先与 CO2 反应，再与 H2O（g）反应。即：2Na2O22CO 22Na 2CO3O 2 、2Na 2O2+2H2O(g)=4NaOH+O2 。当 m/n2 时，只发生反应，生成的固体为 Na2CO3，生成的气体为 O2 和 H2O(g)；当 1m/n2 时，发生反应和，但 H2O(g)只消耗一部分，最后固体为 Na2CO3 和 NaOH，气体为 O2 和 H2O(g)；当 1=m/n 时，反应和恰好完全进行，剩余固体为 Na2C
9、O3 和 NaOH，气体为 O2；当m/n1 时，发生反应和后，剩余 Na2O2，最后剩余固体为 Na2O2、Na 2CO3 和 NaOH，气体为 O2。题目要求最后生成的气体和残余固体混合物均由两种物质组成，即1m/n2，分解生成的 CO2 气体已全部与 Na2O2 反应消耗尽， H2O（g）部分消耗，故最后生成气体为 H2O(g)和 O2。【答案】H 2O(g)、O 2 1m/n2 Na2CO3、 NaOH规律四 Na 2O2与 CO2和 H2O(g)混合物反应的产物判断根据反应方程式：2Na 2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na 2O2+2H2O=4NaOH+O2，结合反应的先
10、后顺序：CO 2 先反应，H 2O 后反应，可以推知反应后，固体产物的成分：当 n(CO2)n(Na2O2)，固体产物为 Na2CO3；当 n(CO2)n(Na 2O2)，固体产物为Na2CO3 和 NaOH。在学习中一定要深入思考，总结规律，灵活掌握知识间的内在联系，把握反应的实质，巧妙运用反应的关系，才能优化解题过程，减化中间步骤，减少出错机率。【调研 4】 将 O2、CH 4、Na 2O2 放入密闭容器中，在 150 条件下用电火花引发反应后，恰好完全反应后，容器中的压强为零，由此得出混合物中O2、CH 4、Na 2O2 的物质的量之比为A111 B226 C126 D无法确定解析：由题
11、意知，三种物质完全反应后压强为零，说明最终生成 Na2CO3和 NaOH。根据凡是分子组成符合(CO) n(H2)m 形式的一种或几种物质的混合物与足量过氧化钠反应，固体 Na2O2 增加的质量等于该混合物的质量的规律，要使 O2 和 CH4 的组成符合(CO) n(H2)m 的形式，则必须有 n(O2) n(CH 4)=12。假设 1 mol O2、2 mol CH 4 与 n mol Na2O2 反应：2CH4+O2+Na2O2Na 2CO3+NaOH，然后由氢守恒确定 NaOH 的物质的量为 8 mol，由碳原子守恒确定 Na2CO3 的物质的量为 2 mol，最后求出 O2 的物质的量为 1 mol，即可得出下列反应方程式：2CH 4+O2+6Na2O2=2Na2CO3+8NaOH，即C 项正确。答案：C
