钠及其化合物的计算与实验探究第三章第14讲1.多角度认识Na2O2与H2O、CO2的反应2.掌握Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的原理与定量分析3.学会用实验的方法测定Na2CO3的质量分数复习复习目标目标考点一Na2O2与H2O、CO2的反应规律与实验探究课时精练巩固提高考点二Na2CO3、NaHCO3与酸反应图像及计算考点三Na2CO3的制备和质量分数测定内容内容索引索引考点一Na2O2与H2O、CO2的反应规律与实验探究知识梳理夯基础1.Na2O2与CO2、H2O的反应规律Na2O2与CO2、H2O(g)的混合气体反应，可看作Na2O2先与CO2反应，完毕后再与H2O(g)反应2.气体体积关系若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量Na2O2，气体体积的减少量等于原混合气体体积的 且等于生成氧气的体积，即VV(O2)V(混合)3.电子转移关系当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量关系为2Na2O2O22e，n(e)n(Na2O2)2n(O2)4.固体质量关系相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”、H2O中的“H2”，可以看作发生相应的反应：Na2O2CO=Na2CO3、Na2O2H2=2NaOH(实际上两反应不能发生)，所以固体增加的质量m(CO2)28 gmol1n(CO2)，m(H2O)2 gmol1n(H2O)。
题组一Na2O2与H2O、CO2反应的定量分析递进题组练能力1.用单线桥分析Na2O2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)Na2O2与CO2反应时，生成0.1 mol氧气时，转移的电子数_Na2O2O2NaOH0.2NA(或1.2041023)2.下列物质均为a g，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，则过氧化钠固体增重为a g的是COH2CH4HCHOCH3COOHHCOOHA.B.C.D.解析H2、CO发生反应的化学方程式为2H2O2 2H2O,2Na2O22H2O=4NaOHO2；2COO2 2CO2，2Na2O22CO2=2Na2CO3O2，由反应方程式可知，过氧化钠增加的质量即为H2、CO的质量因此只要是CO或H2或它们的混合气体或化学式组成符合(CO)m(H2)n，则过氧化钠固体增重质量等于原物质的质量，则符合，而HCHO可以改写成COH2，CH3COOH可以改写成(CO)2(H2)2，HCOOH可以改写成CO2H2，故不符合，符合，故选C选项剩余的固体物质A12Na2CO3B1.52Na2O2、Na2CO3C21Na2O2、NaOH、Na2CO3D22NaOH、Na2CO33.将一定量的Na2O2和NaHCO3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解析将Na2O2与NaHCO3的混合物加热，有关反应的化学方程式依次为2NaHCO3 Na2CO3CO2H2O、2CO22Na2O2=2Na2CO3O2、2Na2O22H2O=4NaOHO2。
当Na2O2与NaHCO3的物质的量之比为12时，二者反应的总方程式为2Na2O24NaHCO3 4Na2CO3O22H2O；当Na2O2与NaHCO3的物质的量之比为11时，二者反应的总方程式为2Na2O22NaHCO3 2Na2CO3O22NaOH，即当n(Na2O2)n(NaHCO3)12时，反应后剩余固体为Na2CO3，当1211时，反应后剩余固体为Na2O2、NaOH、Na2CO3，由此可以判断A、C、D正确，B错误g化学式符合通式(CO)m(H2)n的物质(其中m、n为自然数)在O2中充分燃烧后，将其产物通过足量的Na2O2固体，反应完毕，固体增重 g中学阶段常见符合这一关系的物质有无机物：H2、CO及H2和CO的混合气体；有 机 物：CH3OH(甲 醇)、HCHO(甲 醛)、CH3COOH(乙 酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等方法技巧题组二过氧化钠性质实验探究4.比较下列四组反应，回答下列问题：第一组：Na2O2CO2Na2O2SO2第二组：Na2O2FeCl3(溶液)Na2O2FeCl2(溶液)第三组：SO2通入品红溶液中，加热Na2O2加入品红溶液中，加热第四组：NaOH溶液滴入紫色石蕊溶液中Na2O2固体加入紫色石蕊溶液中(1)若第一组不产生气体，用化学方程式解释原因：_。
2)预测第二组中的现象是否可能相同：_Na2O2SO2=Na2SO4可能相同(3)预测反应中可能产生的现象并分析原因答案溶液红色褪去，加热后又恢复红色；溶液红色褪去，加热后不能恢复红色前者是因为SO2与品红溶液生成的无色物质不稳定，受热易分解；后者是因为Na2O2具有强氧化性，将品红溶液氧化为无色4)预测反应中可能产生的现象并分析原因答案溶液变蓝，溶液先变蓝后褪色前者是因为NaOH溶液呈碱性，使紫色石蕊溶液变蓝；后者是因为Na2O2与H2O反应生成NaOH，溶液呈碱性，同时Na2O2又有漂白性5.某课外活动小组设计如图实验装置，验证“二氧化碳与水接触时才能和过氧化钠反应”1)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是_，该反应中，反应物的总能量_(填“大于”或“小于”)生成物的总能量2Na2O22CO2=2Na2CO3O2大于解析此反应是放热反应2)装置中的试剂是_(填字母)a.稀盐酸 b.稀硫酸c.小苏打 d.石灰石bc解析依据实验目的，需要干燥CO2，所以装置是制取CO2的装置，因为盐酸易挥发出HCl，所以应选择稀硫酸、小苏打3)实验时，应先打开弹簧夹_(填“K1”或“K2”)，观察到预期现象后，关闭它，再打开另一个弹簧夹。
K2解析先通干燥CO2，再通湿润CO2进行对比4)实验过程中将带火星的木条置于a口，观察到带火星的木条始终不复燃为观察到最终木条复燃，甲建议在后安装一个盛有碱石灰的干燥管，目的是_乙认为即使采纳甲的建议且最终观察到木条复燃，也不能证明CO2参与了反应，原因是_除去未充分反应的CO2水与Na2O2反应生成O2(5)为进一步达到实验目的，应补充的实验是：取最终反应后中所得固体，_加入稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水中(答案合理即可)解析证明反应后固体中含有 6.现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样，用如图所示实验装置测定Na2O2试样的纯度可供选用的反应物只有CaCO3固体、6 molL1盐酸、6 molL1硫酸和蒸馏水)回答下列问题：(1)装置A中液体试剂选用_6 molL1盐酸解析A是用来制取二氧化碳的装置，碳酸钙和硫酸反应时，生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在碳酸钙的表面，使反应不能继续进行，所以用盐酸而不用硫酸来反应，故装置A中液体试剂选用6 molL1盐酸2)装 置 B的 作 用 是 _，装 置 E中 碱 石 灰 的 作 用 是_除去气体中的HCl吸收装置D中反应剩余的CO2解析碳酸钙和盐酸反应生成的二氧化碳中含有氯化氢气体，可用饱和碳酸氢钠溶液来除去；装置E中碱石灰的作用是吸收二氧化碳，防止二氧化碳对氧气的体积测量造成干扰。
3)装置D中发生反应的化学方程式为_2Na2O22CO2=2Na2CO3O2、Na2OCO2=Na2CO3解析装置D中含有氧化钠和过氧化钠，CO2分别与它们发生反应4)若开始时测得样品的质量为2.0 g，反应结束后测得气体体积为224 mL(标准状况)，则Na2O2试样的纯度为_78%解析根据反应2Na2O22CO2=2Na2CO3O2，反应结束后测得气体体积为224 mL(标准状况)，则过氧化钠的物质的量为0.02 mol，即生成的氧气的物质的量为 0.01 mol，故试样中过氧化钠的纯度为 100%78%返回考点二Na2CO3、NaHCO3与酸反应图像及计算知识梳理夯基础1.Na2CO3、NaHCO3与足量盐酸反应的比较二者浓度相同时生成CO2的速率 快耗酸量二者等质量 耗酸多二者等物质的量 耗酸多生成CO2的体积二者等质量 产生的多二者等物质的量相等NaHCO3Na2CO3Na2CO3NaHCO32.依据图像特点判断溶液溶质成分的方法(1)化学原理：向碳酸钠溶液中逐滴滴加稀盐酸至过量，依次发生_ 、，完成时消耗盐酸的量相等2)图像分析依据图像特点判断溶液溶质成分H=H=H2OCO2若V(Oa)V(ab)(即Oa段与ab段消耗盐酸的体积相同)溶液中的溶质为_涉及离子方程式Oa：_ab：_若V(Oa)V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积)溶液中的溶质为_涉及离子方程式Oa：OHH=H2O H=ab：H=H2OCO2Na2CO3Na2CO3和NaOHH=H2OCO2若V(Oa)V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积小于ab段消耗盐酸的体积)溶液中的溶质为_涉及离子方程式Oa：ab：H=H2OCO2若a0(即图像从原点开始)溶液中的溶质为_涉及离子方程式：H=H2OCO2Na2CO3和NaHCO3NaHCO3递进题组练能力题组一Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应比较1.有关NaHCO3和Na2CO3的性质，以下叙述错误的是A.等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应，在相同条件下Na2CO3产 生的CO2体积小B.等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应，所消耗盐酸的体积 Na2CO3是NaHCO3的两倍C.等质量的NaHCO3和Na2CO3与盐酸完全反应，前者消耗盐酸较多D.等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应产生CO2一样多解析Na2CO32HCl=2NaClCO2H2ONaHCO3HCl=NaClCO2H2O解答此类题目用归“1”法。
B项，假设二者均为1 mol，则消耗的盐酸：Na2CO3为2 mol，NaHCO3为1 mol，正确；题组二已知溶质种类分析反应阶段2.向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 molL1的稀盐酸，CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示1)Oa段发生反应的离子方程式为_OHH=H2O、H=解析向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 molL1的稀盐酸，发生的反应依次为OHH=H2O、H=、H=CO2H2O2)a的值为_0.3解析从图像知生成0.01 mol CO2，根据 H=CO2H2O知，消耗HCl的物质的量为0.01 mol，ab段消耗盐酸的体积为 0.1 L，a0.40.10.33)原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为_21解析根据离子方程式和图像可知Na2CO3的物质的量是0.01 mol，共计消耗盐酸0.02 mol，所以与氢氧化钠反应的盐酸是0.04 mol0.02 mol0.02 mol，则氢氧化钠的物质的量为0.02 mol，因此，原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为21题组三依据图像分析确定溶质种类3.分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100 mL，再通入一定量的CO2，随后分别各取20 mL溶液，向其中逐滴滴入0.2 molL1的盐酸，在标准状况下产生CO2的体积(y轴)与所加入盐酸的体积(x轴)的关系如图(分A、B两种情况)：(1)在A情况下，溶质是_(填化学式)，其物质的量之比为_。
NaOH、Na2CO311解析对于A情况，V1100 mL，V2(150100)mL50 mLV1，据此判断溶液中溶质的成分是Na2CO3和NaHCO3根据Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl，NaHCO3HCl=NaClH2OCO2，可知NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比等于两个过程分别消耗盐酸的体积之比，则n(NaHCO3)n(Na2CO3)(150 mL50 mL50 mL)50 mL113)原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为_1.5 molL1解析当加入150 mL盐酸时，恰好完全反应，此时溶液中溶质为NaCl据物料守恒有n(NaOH)n(Na)n(Cl。