内容正文:
专题四 钠及其化合物(讲义)
第2讲 钠的几种化合物 焰色反应
知识点一 氧化钠和过氧化钠
在初中我们学习过CaO与水的反应,你能写出它的化学方程式吗?CaO + H2O = Ca(OH)2
现已知Na2O与CaO的化学性质具有相似性,如都能与水反应,请尝试写出氧化钠与水反应的化学方程式。
Na2O + H2O = 2NaOH
1.氧化钠
(1)物理性质:Na2O是一种白色粉末状固体。
(2)化学性质:
有关的化学方程式:
①Na2O + H2O = 2NaOH;②Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O;③Na2O + CO2 = Na2CO3。
2.过氧化钠
(1)物理性质
颜色:淡黄色;状态:固体。
(2)化学性质
①与水的反应
实验操作
实验现象
实验结论
a.滴入水后产生大量气泡
b.带火星的木条复燃
c.试管外壁发热
d.向溶液中滴入酚酞试剂溶液变红
过氧化钠与水反应生成NaOH和O2,反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
②与二氧化碳的反应 化学方程式:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2↑。
(3)用途
①供氧剂:可用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源。
②强氧化剂。
③漂白剂:用于漂白某些物质。
[特别提醒] (1)Na2O2中氧元素的化合价是-1价,Na2O中氧元素的化合价是-2价,Na2O2与水、CO2反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂。
(2)Na2O2中阴、阳离子个数比是1∶2而不是1∶1。
[思考1]Na2O2属于碱性氧化物吗?为什么?
提示:不属于。过氧化钠与盐酸反应的化学方程式为:2Na2O2 + 4HCl = 4NaCl + 2H2O + O2↑,除了生成盐和水外,还有氧气生成,不满足碱性氧化物的定义。
[思考2]过氧化钠与水或二氧化碳反应时,每生成1个氧气分子转移的电子数是多少?
提示:在过氧化钠与水或二氧化碳反应中,过氧化钠既作氧化剂又作还原剂,每生成1个氧气分子转移2个电子。
3.Na2O2与CO2、H2O反应的三大关系
反应的化学方程式为
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 ①
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ ②
(1)分子个数的关系
不论是CO2还是H2O,通过足量的Na2O2时,放出O2的分子数与CO2或H2O的分子数之比均为1∶2。
(2)电子转移关系
在Na2O2与CO2或H2O的反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,每生成1个 O2都转移2 个电子。
(3)固体质量关系
(1)2Na2O2 + 2CO2 === 2Na2CO3 + O2 Δm(固体)
2×78g 2×44g 2×106 g 56 g(即2 ×28g 相当于2个CO的质量)
即发生反应①时,固体增加的质量等于与CO2等物质的量的CO的质量。
(2)2Na2O2 + 2H2O === 4NaOH + O2↑ Δm(固体)
2×78g 2×18g 4×40g 4g(即2×2g H2的质量)
即发生反应②时,固体增加的质量等于与H2O等物质的量的H2的质量。
[练习1]向紫色石蕊溶液中加入过量的过氧化钠粉末,振荡,下列正确的是( )
A.最后溶液变蓝色
B.溶液先变蓝色,最后褪色
C.溶液仍为紫色
D.溶液变为红色
【答案】B
【解答】解:向紫色石蕊溶液中加入过量的过氧化钠粉末,由于过氧化钠与水反应生成NaOH,即化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,溶液中有强碱生成,石蕊先变蓝色,又过氧化钠还具有强氧化性,能把石蕊氧化成无色物质,故溶液最终变为无色,
故选:B。
[练习2]某小组通过如图所示实验,探究Na2O2与水的反应。
下列说法中不正确的是( )
A.②和③中产生的气泡,均可使带余烬的木条复燃
B.充分振荡后,④中MnO2粉末溶解
C.⑤中溶液变红,说明有碱性物质生成
D.③~⑤的现象证明Na2O2与水的反应过程中存在:Na2O2+2H2O═2NaOH+H2O2和2H2O22H2O+O2↑两个反应
【答案】B
【解答】解:A.②和③中产生的气泡为氧气,氧气具有助燃性,均可使带余烬的木条复燃,故A正确;
B.二氧化锰为双氧水分解反应的催化剂,其不溶于水,也不与碱反应,故④中充分振荡后,所加MnO2固体粉末不溶解,故B错误;
C.酚酞遇碱变红,所以⑤中溶液变红,说明有碱性物质生成,故C正确;
D.③~⑤的现象证明Na2O2与水的反应过程中存在Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2和2H2O2=2H2O+O2↑两个反应,故D正确;
故选:B。
[练习3]关于Na2O2的说法错误的是( )
A.常