内容正文:
第一节 钠及其化合物
第2课时 氧化钠和过氧化钠
1.根据碱性氧化物的通性,从物质类别、元素化合价的角度理解氧化钠的化学性质。
2.通过实验探究,结合氧化还原反应原理,认识过氧化钠的化学性质,熟知过氧化钠与水和二氧化碳反应的应用。
3.结合真实情景中的应用实例,了解过氧化钠在生产生活中的应用。
一、氧化钠和过氧化钠的性质
1.物理性质
氧化钠是一种白色固体,过氧化钠是一种淡黄色固体。
【特别提醒】Na2O2中阴、阳离子数之比是1∶2而不是1∶1。
2.氧化钠的化学性质
氧化钠是碱性氧化物,写出下列反应的化学方程式:
(1)氧化钠与水反应:Na2O+H2O===2NaOH。
(2)氧化钠与盐酸反应:Na2O+2HCl===2NaCl+H2O。
(3)氧化钠与二氧化碳反应:Na2O+CO2===Na2CO3。
3.过氧化钠的化学性质
(1)过氧化钠与水的反应
实验现象
①试管外壁发烫,带火星的木条复燃;②用pH试纸检验反应所得溶液呈碱性
实验结论
Na2O2与水反应放热,化学方程式为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
(2)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2。
【拓展知识】
1.Na2O2中氧元素为-1价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性。
①主要表现较强的氧化性,如Na2O2与SO2反应:Na2O2+SO2=Na2SO4,可使品红溶液褪色。
②有时表现还原性,如过氧化钠使酸性高锰酸钾溶液褪色:
5Na2O2+2KMnO4+8H2SO4=5Na2SO4+K2SO4+5O2↑+2MnSO4+8H2O。
2.氧化钠和过氧化钠性质比较
项目
Na2O
Na2O2
色、态
白色
淡黄色
阴阳离子个数比
1∶2
1∶2
氧元素的化合价
-2
-1
类别
碱性氧化物
过氧化物
生成条件
常温
加热或点燃
与H2O反应
Na2O+H2O=2NaOH
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2=Na2CO3
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
与盐酸反应
Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑
稳定性
不稳定,易氧化
2Na2O+O22Na2O2
较稳定
氧化性/漂白性
无
有
主要用途
制备NaOH
强氧化剂、漂白剂、供氧剂
【即学即练】判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)Na2O与Na2O2均为碱性氧化物( )
(2)Na2O与Na2O2中的氧元素的化合价不相同,钠元素的化合价相同( )
(3)Na2O与Na2O2的阴、阳离子个数比均为1∶2( )
(4)Na2O2与H2O的反应中,H2O是还原剂( )
二、钠过氧化钠与水、二氧化碳反应的定量关系
1.化学方程式
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
回答下列问题。
(1)Na2O2中氧的化合价为-1,在两个反应中Na2O2的作用是既做氧化剂又做还原剂,从电子转移角度分析,每生成一分子氧气转移2个电子。每消耗一个Na2O2转移1个电子。
(2)从化学方程式的计量数分析可知,无论是CO2、H2O还是二者的混合物,通过足量的Na2O2时,CO2或H2O与放出O2的分子个数之比均为2∶1。
2.Na2O2与CO2、H2O反应的质量关系
(1)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 Δm(固体)
2×78 2×44 2×106 56
即发生反应时,固体增加的质量等于与CO2等分子数的CO的质量。
(2)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ Δm(固体)
2×78 2×18 4×40 4
即发生反应时,固体增加的质量等于与H2O等分子数的H2的质量。
【特别提醒】Na2O2与H2O、CO2反应的先后顺序
2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑;CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;总反应式为2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2。所以一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)混合物的反应,可视为Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完全后,Na2O2再与H2O(g)发生反应。
【即学即练】在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5 g和足量的Na2O2,用电火花引燃,使其恰好完全反应,Na2O2增重7.5 g,则原混合气体中O2的质量分数是( )
A.54.5% B.40% C.36% D.33.3%
【典例分析】
【例1】下列关于钠及其化合物的说法不正确的是( )
A.粉末加入溶液中,会产生