化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第3章 金屬及其化合物 專項突破5 Na2O2、Na2CO3與NaHCO3的有關(guān)計算學(xué)案

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE1學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE（五)Na2O2、Na2CO3與NaHCO3的有關(guān)計算突破1|Na2O2反應(yīng)的有關(guān)計算[考綱知識整合]Na2O2與CO2、H2O的反應(yīng)方程式：2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O22Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑1．物質(zhì)的量關(guān)系 無論是CO2或H2O（g）的單一物質(zhì)還是二者的混合物，與足量的Na2O2反應(yīng)時，消耗CO2或H2O（g)與放出O2的物質(zhì)的量之比均為2∶1,即氣體減小的體積等于生成的O2的體積。2．固體質(zhì)量關(guān)系 相當(dāng)于固體(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”、H2O(g）中的“H2”；可以看作發(fā)生相應(yīng)的反應(yīng)：Na2O2＋CO=Na2CO3、Na2O2＋H2=2NaOH（實際上兩反應(yīng)不能發(fā)生).3．電子轉(zhuǎn)移關(guān)系 不論是與CO2還是與H2O（g）反應(yīng)，CO2與H2O(g）均既不是氧化劑也不是還原劑，反應(yīng)的實質(zhì)都是Na2O2自身發(fā)生的氧化還原反應(yīng),所以每有1molO2生成時，轉(zhuǎn)移的電子均為2mol。4．先后順序關(guān)系 一定量的Na2O2與一定量CO2和H2O（g）的混合物反應(yīng)，解決問題時可視作Na2O2先與CO2反應(yīng)，待CO2反應(yīng)完成后,Na2O2再與H2O(g)發(fā)生反應(yīng)(實際情況復(fù)雜得多）.[高考命題點突破]命題點Na2O2與CO2、H2O反應(yīng)的有關(guān)計算［典例導(dǎo)航]（2018·聊城模擬）200℃時，11.6gCO2和水蒸氣的混合氣體與足量的Na2O2充分反應(yīng)后固體質(zhì)量增加了3。6g，則原混合氣體的總物質(zhì)的量是（） A．0。125mol B．0。25mol C．0.5mol D．1mol ［審題指導(dǎo)]eq\o(CO2、H2Og,\s\do18（11.6g））eq\o（→，\s\up8（Na2O2），\s\do15（足量）)eq\o（Na2CO3、NaOH,\s\do18(增重3。6g））→eq\o(O2，\s\do18（11。6g－3。6g）)→n(O2)＝0.25mol→n（CO2)＋n(H2O)＝0。50mol。 C[根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，生成O2的質(zhì)量為11.6g－3。6g＝8g，n(O2)＝eq\f(8g,32g·mol－1）＝0.25mol，根據(jù)Na2O2與H2O（g)、CO2反應(yīng)的物質(zhì)的量的關(guān)系可知，CO2和H2O（g)的物質(zhì)的量之和為0.25mol×2＝0.5mol。]（1)上述反應(yīng)共轉(zhuǎn)移電子________mol。 (2)上述混合氣體中CO2和H2O(g)的物質(zhì)的量之比為________. (3)Na2O2的質(zhì)量至少為________g. 【答案】（1)0。5（2)1∶4（3)39［對點訓(xùn)練］1．過氧化鈉可作為氧氣的來源。常溫常壓下,二氧化碳和過氧化鈉反應(yīng)后，若固體質(zhì)量增加了28g，反應(yīng)中有關(guān)物質(zhì)的物理量正確的是（NA表示阿伏加德羅常數(shù))（)選項二氧化碳碳酸鈉轉(zhuǎn)移的電子A1mol2NAB22.4L1molC106g1molD106g2NA C[＋2CO2=2Na2CO3＋O2Δm轉(zhuǎn)移電子 2mol2mol56g2mol 1mol1mol28g1mol 由上述關(guān)系，可得出C項正確；B項中未指明標(biāo)準(zhǔn)狀況，錯誤。]2．取ag某物質(zhì)在O2中完全燃燒,將生成物與足量Na2O2固體完全反應(yīng)，反應(yīng)后，固體質(zhì)量增加的量大于ag，下列物質(zhì)能滿足上述結(jié)果的是（） A．H2 B．HCOOH C．C6H12O6 D．C12H22O11 D［2CO＋O2eq\o(=，\s\up8（點燃))2CO2 ① 2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2 ② ①＋②得:Na2O2＋CO=Na2CO3（虛擬的反應(yīng)） 即可看作CO能被Na2O2完全吸收； 同理，2H2＋O2eq\o(=,\s\up8(點燃）)2H2O ③ 2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑ ④ ③＋④得：Na2O2＋H2=2NaOH（虛擬的反應(yīng)） 即可看作H2能被Na2O2完全吸收，故凡分子組成符合(CO）m（H2)n（m＝0,1,2，……，n＝0，1，2，……),ag該物質(zhì)在O2中完全燃燒將其產(chǎn)物（CO2,水蒸氣）通入過量Na2O2固體中，固體增重ag；若組成符合Cx(CO）m(H2)n，固體增重大于ag；若組成符合（CO)m（H2)nOx，固體增重小于ag。]3．1mol過氧化鈉與2mol碳酸氫鈉固體混合后，在密閉容器中加熱充分反應(yīng),排出氣體物質(zhì)后冷卻,殘留的固體物質(zhì)是()【導(dǎo)學(xué)號:97500042】 A．Na2CO3 B．Na2O2、Na2CO3 C．NaOH、Na2CO3 D．Na2O2、NaOH、Na2CO3 A[碳酸氫鈉固體受熱發(fā)生分解反應(yīng)：2NaHCO3eq\o(=,\s\up8（△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O，生成的CO2和H2O均能與Na2O2反應(yīng)：2CO2＋2Na2O2=2Na2CO3＋O2、2H2O＋2Na2O2=4NaOH＋O2↑,根據(jù)計量關(guān)系可知,2mol碳酸氫鈉受熱分解生成CO2和H2O（g）各1mol，Na2O2只有1mol，故其恰好和CO2反應(yīng)生成Na2CO3和O2[要注意Na2O2與CO2、H2O（g）的反應(yīng)先后順序]，排出氣體物質(zhì)后冷卻，殘留的固體物質(zhì)是Na2CO3。］突破2|Na2CO3、NaHCO3的定量計算與圖像分析［考綱知識整合］1．Na2CO3、NaHCO3與酸反應(yīng)的定量比較 （1）速率：相同條件下,NaHCO3與鹽酸反應(yīng)放出CO2的速率比Na2CO3與鹽酸反應(yīng)快。 (2)耗酸量：等質(zhì)量或等物質(zhì)的量的Na2CO3與NaHCO3均為前者耗酸量多。 (3）CO2生成量比較： ①等物質(zhì)的量的Na2CO3、NaHCO3分別與足量的鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生CO2的量相等。 ②等質(zhì)量的Na2CO3、NaHCO3分別與足量的鹽酸反應(yīng)，NaHCO3產(chǎn)生的CO2多. ③等物質(zhì)的量的HCl與足量的Na2CO3、NaHCO3分別反應(yīng),NaHCO3產(chǎn)生的CO2多。2．Na2CO3、NaHCO3與酸反應(yīng)的4種圖像 （1)Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸(圖1）（Oa＝ab）圖1 有關(guān)離子方程式Oa段:COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3）； ab段：HCOeq\o\al（－，3)＋H＋=CO2↑＋H2O. (2)NaHCO3溶液中逐滴加入鹽酸（圖2）圖2 離子方程式：HCOeq\o\al(－，3）＋H＋=CO2↑＋H2O. （3)等物質(zhì)的量Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入鹽酸（圖3)（Oa〈ab)圖3 有關(guān)離子方程式Oa段：COeq\o\al（2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3）； ab段：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O。 （4)等物質(zhì)的量NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入鹽酸(圖4）(Oa〉ab)圖4 有關(guān)離子方程式Oa段:OH－＋H＋=H2O，COeq\o\al(2－，3)＋H＋=HCOeq\o\al（－,3)； ab段：HCOeq\o\al（－,3）＋H＋=CO2↑＋H2O. 提醒：Na2CO3溶液與鹽酸可用順序滴加法鑒別。［高考命題點突破]命題點Na2CO3、NaHCO3與酸反應(yīng)的定量比較與圖像分析1．（2018·淮北模擬)有關(guān)NaHCO3和Na2CO3的性質(zhì)，下列敘述錯誤的是（)【導(dǎo)學(xué)號:97500043】 A．等質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3與足量鹽酸反應(yīng)，在相同條件下Na2CO3產(chǎn) 生的CO2體積小 B．等物質(zhì)的量的兩種鹽與同濃度鹽酸完全反應(yīng),所消耗鹽酸的體積Na2CO3 是NaHCO3的兩倍 C．1molNa2CO3和NaHCO3的混合物與足量稀H2SO4充分反應(yīng),生成的CO2 為1mol D．向200mL0。1mol/LNa2CO3溶液中逐滴加入200mL0.1mol/L的稀鹽酸 并不斷振蕩，生成的CO2為0.01mol D[D項，反應(yīng)原理為COeq\o\al（2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al（－，3)，HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O，故不會生成CO2.］2．(2018·岳陽模擬）分別取等物質(zhì)的量濃度的氫氧化鈉溶液各100mL，再通入一定量的CO2，隨后分別各取20mL溶液,向其中逐滴滴入0。2mol·L－1的鹽酸,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生CO2的體積（y軸)與所加入鹽酸的體積(x軸）的關(guān)系如圖所示(分A、B兩種情況）： （1)在A情況下，溶質(zhì)是________（填化學(xué)式)，其物質(zhì)的量之比為________。 （2）在B情況下，溶質(zhì)是________(填化學(xué)式)，其物質(zhì)的量之比為________。 （3）原氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度為________。 【解析】CO2與NaOH溶液反應(yīng)時，據(jù)CO2量與NaOH量的相對多少，有這樣兩個階段:①CO2＋2NaOH= Na2CO3＋H2O，此時溶質(zhì)可能為NaOH和Na2CO3或只有Na2CO3(剛好反應(yīng)）；②Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3, 此時溶質(zhì)可能為Na2CO3和NaHCO3或只有NaHCO3；據(jù)圖分析：B情況最終生成的CO2（其實就是最初通入的與NaOH溶液反應(yīng)的CO2)是A情況的2倍。（3)當(dāng)加入150mL鹽酸時，恰好完全反應(yīng)，此時溶液中溶質(zhì)為NaCl.據(jù)物料守恒有n(NaOH）＝n（Na＋）＝n(Cl－）＝0.2mo