【三面延伸 突破过氧化钠性质的学习】
时间：2019-02-07 03:21:59 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
文章编号：1005－6629(2009)01－0069－03中图分类号：G632.479文献标识码：B 1主干延伸，知识成网 对于钠及其化合物的学习可以按照物质分类这条主线：金属→氧化物→氧化物对应水化物→盐，把分散的知识点连成线、结成网，提高知识的融会贯通能力。比如，我们可以把Na、NaOH、Na2O2、Na2CO3之间的转化关系表示如下，
把Na2O2的结构、性质、存在、保存、检验、制法、用途一一罗列出来，帮助我们活化基础，有利于我们在头脑中建立起完整的知识结构。
例1：A、B、C、D、E五种物质的相互转化关系如右图。
已知A为一种短周期元素的单质，B、E在常温下为气体。推断这五种物质的名称分别是：A___，B___，C___，D___，E___。
分析：短周期元素的单质A能与气体E反应，单制裁A又能与化合物D生成一气体，这两种气体能反应生成D，推测此单质A应是Na，E为O2，B为H2，D为H2O。
答案：A：钠；B：氢气；C：过氧化钠；D：水；E：氧气。
2规律延伸，举一反三
这里我们以较复杂也是“曝光率”较高的Na2O2与H2O、CO2反应的拓展延伸为例，总结规律，触类旁通。
规律一：Na2O2+CO+CO2型
解题精要：2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2①，2CO+O2=2CO2②，①+②得总反应式：Na2O2+CO=Na2CO3，经电火花不断打火点燃，从总的反应效果看，最终相当于Na2O2先与CO反应生成Na2CO3，过量的Na2O2再与CO2反应。
例2：在密闭容器中充入CO和CO2的混合气体其密度是相同条件下氦气密度的8倍，这时测得容器内压强为p1，若控制容器的体积不变，加入足量的过氧化钠，并不断用电火花点燃至完全反应，恢复到开始的温度，再次测得容器内的压强为p2，则p1和p2关系是( )。
A.p1=8p2 B.p1=4p2 C.p1=2p2 D.p1=p2
分析：由CO和CO2的Mr=4×8=32，可用十字交叉法求出n(CO2)∶n(CO)=1∶3，由上述规律我们认为Na2O2先与CO反应生成Na2CO3，所以反应后的气体只有O2。 令反应前n(CO2)=1mol,n(CO)=3mol， 反应前后的压强之比等于反应前后气体的物质的量之比为：p1∶p2=(1+3)∶(1×1/2)=8∶1，故选A。
规律二：Na2O2+CO+H2型
解题精要：2H2+O2=2H2O①，2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑②，①+②得总反应式：Na2O2+H2=2NaOH，在点燃的条件下，从总的反应效果看，最终相当于Na2O2与H2反应生成NaOH，同理或由规律一知，从总的反应效果看，最终也相当于Na2O2与CO反应生成Na2CO3。
例3.取wg某物质在氧气中完全燃烧，将其产物跟足量的过氧化钠固体完全反应，反应后固体的质量恰好也增加了wg，符合此要求的是()
①H2 ②CO ③CO、H2的混合气 ④HCHO ⑤CH3COOH ⑥C12H22O11
A.①②③⑥B.①②③④⑥
C.④⑤D.①②③④⑤
分析：最终相当于：Na2O2+H2=2NaOH，Na2O2+CO=Na2CO3，故过氧化钠固体增加的质量等于燃烧前H2和CO的质量。当然，如果燃烧前的物质满足通式：(CO)m(H2)n，过氧化钠固体增加的质量就等于(CO)m(H2)n的质量，只有C12H22O11不满足此通式，应选D。
规律三：Na2O2+CO2+NO型
解题精要：可发生的反应有：
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2(气体体积减半)①;
2NO+O2=2NO2 ②；①+②可得：
CO2+NO+Na2O2=NO2+Na2CO3(气体体积减半)③。
由此可得结论：
(1)当V(CO2)∶V(NO)≥1∶1时，反应后气体的总体积为原来混合气体体积的1/2；
(2)当V(CO2)∶V(NO) 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文
3实验延伸，发展思维
延伸一：探究Na2O2与水反应的原理
例7.某中学学生将过氧化钠与水的反应作为研究性学习的课题。他们经过查资料、提出假设、进行实验设计，并通过实验得到结论验证。下表是他们的实验方案及实验现象。
请仔细阅读有关内容后回答：
(1)根据实验分析，过氧化钠与水反应除了课本所介绍的上述反应外还存在另一反应，其化学方程式为________。
(2)写出实验5中“加入少许MnO2产生气体”时所发生反应化学方程式：________。
(3)从以上实验结果分析，石蕊分子与酚酞分子相比较，它们的稳定性____(填“相等”、“前者大”或“后者大”)。
(4)综合分析上述实验，指出使变红的酚酞褪色的物质是_______，从此实验你认为该物质具有哪些性质__________。
分析：实验5中加入少许MnO2，有气体生成说明是O2，证明溶液中有H2O2生成；实验1中直接有O2生成，说明反应时已有一部分H2O2分解了；实验3中的二份溶液加热至沸1min～2min，再滴加指示剂，溶液先显色马上又褪去，说明加热至沸1min～2min时溶液中还有一部分H2O2未分解，由于剩余H2O2的漂白性使溶液褪色的；实验5中的二份溶液加入少许MnO2，静置到无气体产生时，再加入指示剂加热至沸，指示剂显色后不褪色，说明此时溶液中的H2O2已完全分解了；实验2中，同样的溶液加入紫色石蕊试液溶液变蓝且长时间不褪色，加入无色酚酞试液，溶液显红色，半分钟内褪色，说明石蕊比酚酞稳定；实验4中在变为蓝色石蕊试液中滴加H2O2溶液加热至沸蓝色褪去，对比实验2中的溶液变蓝且长时间不褪色可知，加热时H2O2氧化能力增强了；实验6定量说明过氧化钠与水反应时，已有一部分H2O2分解成了170ml O2，而未分解的H2O2在加入MnO2后还能产生390ml O2，说明水与Na2O2反应生成的H2O2约有1/3发生了分解。
答案:(1)Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2；(2)2H2O22H2O+O2↑；(3)前者大；(4)H2O2；①不稳定能分解；②水与Na2O2反应生成的H2O2约有1/3发生分解；③H2O2具有氧化性(或漂白性)；④加热时氧化能力增强。
延伸二：探究Na2O2与CO2反应的条件
例8.为了探究“二氧化碳是否在水存在时才能和过氧化钠反应”，课题研究小组的同学们设计了如图的实验装置，分别进行甲、乙两次实验：
实验甲：干燥的二氧化碳和过氧化钠的反应，在干燥的试管II中装入Na2O2，在通入CO2之前，关闭K1和K2。在试管I内装入试剂X后，打开K1和K2，通入CO2，几分钟后，将带火星的木条插入试管III的液面上，观察到木条不复燃，且II中的淡黄色没有变化。
实验乙：潮湿的二氧化碳和过氧化钠的反应。
在试管I内装入试剂Y，其他操作同实验甲，观察到木条复燃，且II中的淡黄色变为白色。
试回答下列问题：
(1)在装入Na2O2后，通入CO2前，关闭K1和K2的目的是____________。
(2)在实验甲中，试剂X是____________，其作用是____________。在实验乙中，试剂Y是____________。
(3)根据上述两个实验现象，得到的结论是____________。
(4)试管III中的NaOH溶液的作用是____________。
(5)为了确保实验现象的准确性，制备CO2所用的反应物最好选用___________(填编号，多选扣分)
A.大理石 B.小苏打C.烧碱D.盐酸E.稀硫酸F.稀硝酸
(6)CO2和Na2O2的反应机理可用示踪原子分析加以证明，请完成下列反应：
Na2O2+C18O2+H218O→
分析：实验甲中要验证干燥的二氧化碳和过氧化钠的反应情况，关键要防止CO2中的水的干扰，所以CO2需用浓硫酸干燥，关闭K1和K2的目的是防止NaOH溶液中的水的影响，避免CO2受潮。
实验乙中要验证潮湿的二氧化碳与过氧化钠的反应情况，CO2中要含有水蒸气，同时又不能引入其他的气体，故试管I内可直接装水或用CO2的饱和溶液。制备的CO2中不能引入其他的气体，不能用挥发性的盐酸或硝酸，只能用稀硫酸，由于大理石与稀硫酸生成微溶物CaSO4，另一反应物只能是小苏打了。实验甲和乙的现象证明，干燥的二氧化碳不能与过氧化钠反应，只有潮湿的二氧化碳才能与过氧化钠反应，说明水一定要参与反应过程，于是推测，应先是C18O2+H218O=H2 C18O3，然后是Na2O2+H2 C18O3=Na2C18O3+H2O，最后是2H2O2=2H2O+O2↑，三个反应相加得到总的反应为：2Na2O2+2C18O2+2H218O=2Na2C18O3+O2+2H2O。
答案为：(1)防止CO2受潮；(2)X是浓硫酸，其作用是除去CO2中的水。Y是CO2的饱和溶液(或水)；(3)二氧化碳只有在水存在时才能和过氧化钠反应；(4)除去混在氧气中的过量二氧化碳；(5)B、E；(6)2Na2O2+2C18O2+2H218O=2Na2C18O3+O2+2H2O。
“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文”
本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文
