从四个角度理解Na2O2与CO2、H2O的反应
1.从氧化还原的角度
(1)Na2O2与H2O、CO2反应均有O2生成,在反应中Na2O2既表现出氧化性也表现出还原性,H2O、CO2在此反应中既不是氧化剂,也不是还原剂。
(2)2 mol的Na2O2不论与水还是与CO2反应均生成1 mol 的O2,转移2 mol的电子。
2.从物质的量的角度
(1)2 mol的Na2O2不论与水还是与CO2反应均生成1 mol的O2,消耗2 mol的H2O或2 mol的CO2。
(2)若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量的Na2O2,则气体体积减小的量等于原混合气体体积的1/2,且等于生成氧气的体积。
3.从先后顺序的角度
Na2O2与水蒸气、CO2混合气体反应时,Na2O2应视为首先与CO2反应生成Na2CO3,CO2反应完后,剩余的Na2O2再与水蒸气反应生成NaOH。
4.从质量的角度
1 mol Na2O2与足量CO2、H2O分别完全反应时相当于吸收了28 g CO、2 g H2。
对点专练
3.200 ℃时,11.6 g CO2和H2O(g)的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3.6 g,则原混合气体的总物质的量是( )
A.0.125 mol B.0.25 mol
C.0.5 mol D.1 mol
解析:选C。由质量守恒定律知,生成的O2为
m(O2)=11.6 g-3.6 g=8.0 g,n(O2)=0.25 mol
由关系式2CO2~O2 2H2O~O2
混合气体的总物质的量为:n=2n(O2)=0.25 mol×2=0.5 mol。
4.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14 g,反应中有关物质物理量正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)( )
二氧化碳 | 碳酸钠 | 转移的电子 | |
A | 0.5 mol | NA | |
B | 53 g | 0.5 mol | |
C | 53 g | NA | |
D | 11.2 L | 0.5 mol |
解析:选B。设二氧化碳和过氧化钠反应,当固体质量增加14 g时,参与反应二氧化碳的物质的量为x,生成碳酸钠的物质的量为y
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 Δm
2 mol 2 mol 56 g
x y 14 g
解之得:x=0.5 mol,y=0.5 mol
m(Na2CO3)=0.5 mol×106 g/mol=53 g
因常温常压下发生的反应,1 mol 二氧化碳的体积>11.2 L;由化学方程式可以知道,0.5 mol二氧化碳参与反应时消耗0.5 mol过氧化钠,过氧化钠既作氧化剂又作还原剂,其作用各占一半,故转移电子为0.5 mol×1/2×2=0.5 mol,即有0.5NA个电子转移,所以选B。
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