[示例3] 将mmolNa2O2和nmolNaHCO3固体混合物放在密闭容器中加热至250℃，使其充分反应排出气体。
（1）试分析讨论m与n的比值跟容器内剩余固体的成分，排出气体的成分之间的关系。
填写下表：
m/n
剩余固体成分
排出气体成分
<
Na2CO3
O2、CO2、H2O（g）
<
<1
1
>1
（2）当排出气体只含等物质的量的O2和H2O（g）时，原混合物中Na2O2与NaHCO3的物质的量之比为________。
[分析]
（1）本题发生的反应有：
2NaHCO3
Na2CO3＋H2O＋CO2↑ ①
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 ②
2Na2O2＋2H2O（g）===4NaOH＋O2 ③
当混合物中的Na2O2恰好与NaHCO3分解产生的CO2完全反应时，由方程式①、②得总方程式：
2Na2O2＋4NaHCO3
4Na2CO3＋2H2O↑＋O2↑ ④
当混合物中的Na2O2恰好与NaHCO3分解产生的CO2和H2O（g）完全反应时，由方程式①、②、③得总方程式：
2Na2O2＋2NaHCO3
2Na2CO3＋2NaOH＋O2↑ ⑤
由总方程式④、⑤可得：
当
＝
时，固体产物为Na2CO3，气体产物为O2和H2O（g）；
当
＝1∶1时，固体产物为Na2CO3、NaOH，气体产物为O2；
当
<
<1时，固体产物为Na2CO3、NaOH，气体产物为O2和H2O（g）；
显然，当
>1时，除按反应⑤发生外，Na2O2过量，固体产物为Na2CO3、NaOH、Na2O2，气体产物为O2。
（2）当排出气体为等物质的量的O2和H2O（g）时，由方程式④、⑤得总方程式：
3NaHCO3＋2Na2O2
3Na2CO3＋NaOH＋H2O↑＋O2↑
故原固体混合物中Na2O2与NaHCO3的物质的量之比为2∶3
[答案]
（1）
m/n
剩余固体成分
排出气体成分
<
Na2CO3
O2、CO2、H2O（g）
Na2CO3
H2O（g）、O2
<
<1
Na2CO3、NaOH
H2O（g）、O2
1
Na2CO3、NaOH
O2
>1
Na2CO3、NaOH、Na2O2
O2
（2）2∶3
过氧化物的制备
1．工业上制备Na2O2的方法是将钠加热熔化，通入一定量的除去CO2的干燥空气，维持温度在453～473K之间，钠即被氧化为Na2O，进而增加空气流量并迅速提高温度至573～673K，即可制得Na2O2：
4Na＋O2
2Na2O
2Na2O＋O2
2Na2O2
2．其他元素的过氧化物都是用间接方法制得的。
例如制备BaO2是在室温下以氨水为介质，使Ba（NO3）2和H2O2反应：
Ba（NO3）2＋3H2O2＋2NH3·H2O===BaO2·2H2O2＋2NH4NO3＋2H2O
然后加热到383～388K，脱去H2O2即得到BaO2。
超氧化物——KO2（超氧化钾）
（1）KO2是很强的氧化剂，与H2O剧烈反应生成O2和H2O2：
2KO2＋2H2O===2KOH＋H2O2＋O2↑
2H2O2===2H2O＋O2↑
总反应式为4KO2＋2H2O===4KOH＋3O2↑
（2）KO2也能与CO2反应放出O2：
4KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2
因此，KO2能用来除去CO2和再生O2，常用于急救器中。
[专项增分集训]
1．由钠和氧组成的某种离子晶体中阴离子只有O2－和O
（过氧离子）。
在此晶体中，氧元素和钠元素质量之比是48∶92，则其中O2－和O
的物质的量之比为（ ）
A．2∶1 B．1∶1
C．1∶2D．1∶3
解析：
选B 设n（O2－）＝x，n（O
）＝y，则
＝
＝
＝
，解得x＝y。
2．钠在干燥的空气中形成的氧化物0.7g，溶于水后，可被80mL0.25mol·L－1的盐酸恰好中和，则钠的氧化物的成分是（ ）
A．Na2OB．Na2O与Na2O2
C．Na2O2D．Na2O2与NaO2
解析：
选B 因加入盐酸后恰好中和，由NaCl的组成知n（Na＋）＝n（Cl－）＝0.02mol，氧化物中m（Na）＝0.46g，m（O）＝0.7g－0.46g＝0.24g，n（O）＝0.015mol，n（Na）∶n（O）＝2∶1.5，则该氧化物为Na2O与Na2O2的混合物。
3．amolNa2O2和bmolNaHCO3固体混合后，在密闭容器中加热到250℃，使其充分反应，当排出气体为两种时，a∶b不可能为（ ）
A．3∶2B．4∶5
C．2∶3D．3∶4
解析：
选A 在250℃时水是气体。
发生的反应为2NaHCO3
Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑；2Na2O2＋2H2O（g）===4NaOH＋O2；2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。
若a∶b＝1∶1，则上述反应恰好完全进行，最后产生的气体为O2，若a∶b>1∶1，Na2O2过量，则气体产物也就是唯一的O2，只要a∶b<1∶1，由于Na2O2先与CO2反应，则产物中至少会有氧气和水蒸气。
4．ag下列物质在氧气中充分燃烧后的气体（1.01×105Pa,120℃），通过足量的过氧化钠充分反应后，过氧化钠增重ag，则该物质为（ ）
A．CH3COOCH2CH3B．HCOOH
C．HOOCCOOHD．HCHO
解析：
选D A项，CH3COOCH2CH3改写为C2（CO）2（H2）4，ag充分燃烧后的气体通过足量Na2O2，Na2O2增重大于ag，A不符合；B项，HCOOH改写为（CO）（H2）O。
agHCOOH燃烧后的气体通过足量Na2O2，Na2O2增重小于ag，B不符合；C项，HOOCCOOH改写为（CO）2（H2）O2，agHOOCCOOH充分燃烧后的气体通过足量Na2O2，Na2O2增重小于ag，C不符合；D项，HCHO改写为CO（H2），agHCHO充分燃烧后的气体通过足量Na2O2，Na2O2增重为ag，D符合。
5．（2018·大连八中模拟）在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5g和足量的Na2O2，用电火花引燃，使其完全反应，Na2O2增重7.5g，则原混合气体中O2的质量分数是（ ）
A．54.5% B．40%
C．36%D．33.3%
解析：
选A CO、H2、O2完全反应生成的二氧化碳、水与过氧化钠反应生成碳酸钠、氢氧化钠，所以过氧化钠固体增重的质量等于CO、H2的质量，所以混合气体中CO、H2的质量一共是7.5g，则O2的质量是16.5g－7.5g＝9g，所以原混合气体中O2的质量分数是
×100%＝54.5%。
6．（2018·淄博月考）物质的量相同的N2、O2、CO2混合后，通过Na2O2颗粒一段时间，测得体积变为原混合气体体积的
（同温同压下），此时N2、O2、CO2的物质的量之比为（ ）
A．1∶1∶0B．6∶9∶0
C．3∶4∶1D．3∶3∶2
解析：
选C 结合题中的数据可以假设三种气体的物质的量均为3mol，发生反应：
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，反应后的体积变为原来的
，所以剩余气体的物质的量为8mol，假设CO2完全反应生成1.5molO2，反应后气体的物质的量为7.5mol，则说明CO2剩余，假设参加反应的CO2的物质的量为xmol，则反应后的混合气体的物质的量为3mol＋3mol＋0.5xmol＋（3－x）mol＝8mol，解得x＝2，从而确定此时N2、O2、CO2的物质的量之比为3∶4∶1。
7．将一定量Na2O2和NaHCO3的均匀混合物分成质量相等的甲、乙两份。
将甲投入100mL稀盐酸中，固体完全溶解，收集到2.24L标准状况下的干燥气体，再将生成的气体全部导入装有乙的干燥管中，充分吸收后，收集到一种单质气体，标准状况下的体积为2.016L。
根据以上信息，下列有关推断不正确的是（ ）
A．甲、乙两份混合物中均含Na2O20.16mol
B．甲、乙两份混合物中均含NaHCO30.02mol
C．原混合物中Na2O2与NaHCO3的物质的量之比无法确定
D．盐酸的物质的量浓度可能为3.4mol·L－1
解析：
选B 装有乙的干燥管中CO2与Na2O2发生反应（设参加反应的CO2的体积为xL，对应生成的O2的体积为yL）：
2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2 差值
2 1 1
xL yL 2.24L－2.016L＝0.224L
得x＝0.448，y＝0.224。
由题意可知，装有乙的干燥管中CO2完全反应，但不能确定Na2O2是否完全反应，因此不能通过上述反应确定混合物中Na2O2的含量。
混合物与盐酸反应时，由于不知道盐酸的浓度，故不能通过盐酸与NaHCO3的反应确定混合物中NaHCO3的含量，但可以通过Na2O2与盐酸反应时生成的O2的量（2Na2O2～O2）来确定混合物中Na2O2的含量：
n（Na2O2）＝2n（O2）＝
＝0.16mol，A项正确，B项错误，C项正确。
若盐酸完全反应，则有：
4HCl＋2Na2O2===4NaCl＋2H2O＋O2↑，HCl＋NaHCO3===NaCl＋H2O＋CO2↑，n（HCl）＝4n（O2）＋n（CO2）＝4×0.08mol＋0.02mol＝0.34mol，故盐酸的物质的量浓度可能为
＝3.4mol·L－1，D项正确。
8．过氧化钙（CaO2）是一种白色、无毒、难溶于水的固体，能杀菌消毒，广泛用于果蔬保鲜、空气净化、污水处理等方面。
工业生产过程如下：
①在NH4Cl溶液中加入Ca（OH）2；
②不断搅拌的同时加入30%H2O2，反应生成CaO2·8H2O沉淀；
③经过陈化、过滤，水洗得到CaO2·8H2O，再脱水干燥得到CaO2。
完成下列填空：
（1）第①步反应的化学方程式为________________________________________________。
第②步反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
（2）可循环使用的物质是________________________________________________________________________。
工业上常采用Ca（OH）2过量而不是H2O2过量的方式来生产，这是因为________________________________________________________________________。
（3）检验CaO2·8H2O是否洗净的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）CaO2·8H2O加热脱水的过程中，需不断通入不含二氧化碳的氧气，目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（5）已知CaO2在350℃迅速分解生成CaO和O2。
下图是实验室测定产品中CaO2含量的装置（夹持装置省略）。
若所取产品质量是mg，测得气体体积为VmL（已换算成标准状况），则产品中CaO2的质量分数为________（用字母表示）。
过氧化钙的含量也可用重量法测定，需要测定的物理量有________________________________________________________________________。
解析：
（1）第①步在NH4Cl溶液中加入Ca（OH）2，二者发生复分解反应，反应的化学方程式为2NH4Cl＋Ca（OH）2===CaCl2＋2NH3·H2O。
②不断搅拌的同时加入30%H2O2，反应生成CaO2·8H2O沉淀，反应的化学方程式是CaCl2＋H2O2＋8H2O＋2NH3===CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl。
（2）根据
（1）的分析可知，可循环使用的物质是NH4Cl。
工业上常采用Ca（OH）2过量而不是H2O2过量的方式来生产，是因为Ca（OH）2过量，使溶液显碱性，可以减少CaO2·8H2O的溶解，从而可以提高产品的产率。
H2O2呈弱酸性会促进CaO2·8H2O的溶解，对物质的制取不利。
（3）CaO2·8H2O是从含有NH4Cl的溶液中过滤出来的，若CaO2·8H2O洗涤干净，则表明CaO2·8H2O上不含有NH4Cl，所以检验CaO2·8H2O是否洗净的方法是取最后一次洗涤溶液，向其中加入AgNO3溶液，再滴加几滴稀硝酸，若无白色沉淀产生，就证明洗涤干净，否则没有洗涤干净。
（4）CaO2·8H2O加热脱水的过程中，会发生反应：
CaO2·8H2O
Ca（OH）2＋H2O2＋6H2O；2H2O2
2H2O＋O2↑。
若通入O2中含有CO2，就会与反应产生的Ca（OH）2反应，使反应正向进行，同时通入O2，就可以使装置中H2O2分解率降低，因而可以得到更多的CaO2。
（5）已知CaO2在350℃迅速分解生成CaO和O2。
反应的化学方程式是2CaO2
2CaO＋O2↑。
根据方程式可知，每有2molCaO2发生反应，会产生1molO2，在标准状况下体积是22.4L。
现在产生标准状况下的O2体积是VmL，则O2的物质的量是n（O2）＝
mol；则反应的CaO2的物质的量是n（CaO2）＝2n（O2）＝
mol，产品中CaO2的质量分数为w＝[n（CaO2）×M÷m]×100%＝
mol×72g·mol－1÷m×100%＝
%。
过氧化钙的含量也可用重量法测定，需要测定的物理量有灼烧前过氧化钙的质量及物质质量不再发生改变时剩余固体的质量。
答案：
（1）2NH4Cl＋Ca（OH）2===CaCl2＋2NH3·H2O CaCl2＋H2O2＋8H2O＋2NH3===CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl
（2）NH4Cl 溶液显碱性，就可以抑制CaO2·8H2O的溶解，从而提高产品的产率。
H2O2是弱酸性，会促进CaO2·8H2O的溶解，对物质的制取不利
（3）取最后一次洗涤溶液，向其中加入AgNO3溶液，再滴加几滴稀硝酸，若无白色沉淀产生，就证明洗涤干净，否则没有洗涤干净
（4）防止CO2与CaO2·8H2O分解产生的Ca（OH）2反应，使反应逆向进行，得到更多的CaO2
（5）
% 加热前过氧化钙及加热后固体质量不再发生改变时试管中固体的质量
9．某同学想通过下图装置进行实验，探究SO2与Na2O2反应的产物。
Ⅰ.检验反应中是否有O2生成的方法是____________________；若有O2生成，请写出装置C中的化学方程式：
________________________________________________。
Ⅱ.A中盛装H2SO4溶液的仪器名称是________；D装置除起了防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C装置与Na2O2反应作用外，还可以________________________________________________________________________。
Ⅲ.
（1）C中固体产物可能有三种情况：
①只有Na2SO3；②只有________；③Na2SO3和Na2SO4混合物。
（2）若Na2O2反应完全，为确定C中固体产物的成分，该同学设计如下实验，请您利用限选试剂和仪器帮助他完成该探究过程。
限选试剂和仪器：
0．01mol·L－1KMnO4酸性溶液；
0．1mol·L－1Ba（NO3）2溶液；
0．1mol·L－1BaCl2溶液；
1mol·L－1HNO3溶液；
1mol·L－1盐酸、试管、胶头滴管。
实验操作
预期现象和结论
步骤一：
取少量C中固体产物于试管中，加入适量的蒸馏水、搅拌溶解，分别取少量该溶液于A、B试管中
固体完全溶解，得到无色透明溶液
步骤二：
取试管A，向溶液中加入________________，振荡，观察溶液颜色变化
________________
步骤三：
取试管B，向其中先加入__________，振荡；再加入____________，振荡
产生气泡，再加入另一试剂看到产生白色沉淀，则固体C中还含有________
解析：
Ⅰ.由于O2具有助燃性，能使带火星的木条复燃，所以用带火星的木条靠近管口a，若木条复燃，说明有O2生成，否则没有；若有O2生成，根据CO2和Na2O2反应的化学方程式可写出SO2和Na2O2反应的化学方程式为2SO2＋2Na2O2===2Na2SO3＋O2。
Ⅱ.实验室制备SO2用较浓硫酸和Na2SO3反应，盛放H2SO4溶液的仪器为分液漏斗；SO2是污染性气体，不能直接排放到空气中，所以用碱石灰吸收SO2，防止污染空气。
Ⅲ.
（1）Na2O2有强氧化性，SO2有还原性，Na2O2和SO2反应生成Na2SO4，SO2＋Na2O2===2Na2SO4。
（2）步骤一、二：
取少量C中固体产物于试管中，加入适量的蒸馏水溶解，分别取少量该溶液于A、B试管中，固体完全溶解，得到无色透明溶液，取试管A，加入几滴（或少量）0.01mol·L－1KMnO4酸性溶液，紫红色的KMnO4溶液振荡后褪色，证明C中含有Na2SO3，若无此现象则只含有Na2SO4；步骤三：
取试管B，向其中先加入过量的1mol·L－1盐酸，再加入适量的0.1mol·L－1BaCl2溶液，生成无色刺激性气味的气体，出现白色沉淀，则除含有Na2SO3外还含有Na2SO4。
答案：
Ⅰ.用带火星的木条靠近干燥管口a，观察木条是否复燃 2SO2＋2Na2O2===2Na2SO3＋O2
Ⅱ.分液漏斗 吸收过量（或多余）的SO2，以免污染空气
Ⅲ.
（1）Na2SO4
（2）几滴0.01mol·L－1KMnO4酸性溶液 紫红色的KMnO4溶液振荡后褪色，则C中有Na2SO3 过量的1mol·L－1盐酸 0.1mol·L－1BaCl2溶液 Na2SO4
10．CO2是重要的化工原料，也是应用广泛的化工产品。
CO2与过氧化钠或超氧化钾反应可产生氧气。
CO2和KO2有下列反应：
4KO2＋2CO2―→2K2CO3＋3O2
4KO2＋4CO2＋2H2O―→4KHCO3＋3O2
若9molCO2在密封舱内和KO2反应后生成9molO2，则反应前密封舱内H2O的量应该是多少？
列式计算。
解析：
法一：
依题意，9molCO2在密封舱内和KO2反应后生成9molO2，即n（CO2）∶n（O2）＝1∶1，通过观察题给两个方程式可知，当把两个方程式相加时正好符合题目要求：
8KO2＋6CO2＋2H2O―→2K2CO3＋4KHCO3＋6O2
所以有n（H2O）＝
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