内容正文:
第二章 海水中的重要元素─钠和氯
第一节 钠及其化合物
第二课时——氧化钠与过氧化钠
在棉花上加一些过氧化钠的粉末,用胶头滴管向其中加蒸馏水,观察到棉花被点燃了,这是为什么?
知识链接
氧化钠和过氧化钠
物质 氧化钠 Na2O 过氧化钠 Na2O2
颜色状态
类别
生成条件
氧元素化合价
阴、阳离子个数比
Na2O2可以拆成 2个Na+ 和 1个O22-(过氧根离子是原子团)
白色固体
淡黄色固体
碱性氧化物
过氧化物
4Na + O2 = 2Na2O
△
2Na + O2 = Na2O2
-2 -1
1:2 1:2
物质
研究物质性质的一般思路:
物理性质
化学性质
通性:
物质类别
氧化性或还原性:
该物质组成元素的化合价高低
颜色
状态
密度
溶解度
……
熔沸点
学习方法与策略
氧化钠 Na2O
从物质分类的角度分析:
1、氧化钠(Na2O)
碱性氧化物:与酸反应仅生成盐和水的氧化物。
碱性氧化物
碱性氧化物
(化学通性)
+ 酸
盐 + 水
Na2O + 2HCl = 2NaCl +H2O
+ 水
碱
Na2O + H2O = 2NaOH
+ 酸性氧化物
盐
Na2O + CO2 = Na2CO3
【思考】 Na2O2 是否也能与稀盐酸、水、CO2 反应?
过氧化钠 Na2O2
2、过氧化钠(Na2O2)
滴水生火
棉花里包裹着黄色的Na2O2粉末
燃烧三要素
可燃物:棉花
与O2/空气接触
温度达到着火点
物质变化:新物质
能量变化:放热
Na2O2和水发生化学反应
思考:过氧化钠为什么能燃烧?有可燃物棉花,与氧气或者空气接触,达到棉花着火点。在这个过程过氧化钠燃烧很剧烈,说明过氧化钠与水反应生成氧气,促进燃烧的剧烈程度,反应时会释放出大量的热量,这些热量使棉花达到着火点。
2、过氧化钠(Na2O2)
(1) 过氧化钠与水的反应
过氧化物
-1
物质分类
性质相似
物质分类
类比推理
H2O2
Na2O2
H2O2
2H2O2
2H2O + O2↑
Na2O2
类比推理
2H2O2
2H2O + O2↑
化合价升高,失去2e-
化合价降低,得到2e-
-1 -2 0
-2
0
-1
Na2O2
类比推理
过氧化钠 Na2O2
都属于过氧化物,从而推出它们具有相似的化学性质,这种研究方法叫类比推理
讨论
① 水中的氧元素不参与电子转移
② 水中的氧元素参与电子转移
同种元素不同价态之间发生反应化合价只靠近不交叉
(1) 过氧化钠与水的反应
-2
0
-1
Na2O2
-2
0
-1
Na2O2
过氧化钠 Na2O2
8
反应物元素有:Na、 H、 O
Na2O2 + H2O
化合价升高
化合价降低
O2
0
-1
+ NaOH
-2
+ O
-2
生成物元素有:Na、 H、 O
元素守恒
-2
0
-1
Na2O2
思考:发生氧化还原反应后的氧元素以什么形式存在?
9
(1) 过氧化钠与水的反应
Na2O2 + H2O NaOH + O2
酚酞或pH试纸检验
带火星木条
实验2-3
将1~2 mL水滴入盛有1~2 g过氧化钠固体的试管中,立即把带火星的木条伸入试管中,检验生成的气体。用手轻轻触摸试管外壁,有什么感觉?用pH试纸检验溶液的酸碱性。
过氧化钠 Na2O2
(1) 过氧化钠与水的反应
实验操作
实验现象
实验结论
试管中有大量气泡产生
带火星的小木条复燃
试管壁温度升高
反应后溶液使pH试纸变蓝
有气体生成
生成的气体是O2
反应放热
生成碱性物质
过氧化钠 Na2O2
(1) 过氧化钠与水的反应
过氧化钠 Na2O2
化学反应方程式:
2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑
过氧化钠与水反应的历程:
Na2O2+2H2O = 2NaOH+H2O2
2H2O2 = 2H2O+O2 ↑
第一步:
第二步:
思考:为什么用pH试纸检验,没有用无色酚酞溶液?
溶液中存在具有漂白性的物质。反应后的溶液具有漂白性。用于纺织纤维、织物、麦秆、羽毛等的漂白,不可作食品漂白剂
向反应后的溶液中滴加酚酞
溶液先变红
后褪色
①变红:说明有碱生成 ②褪色:说明Na2O2有漂白性
实验现象
实验结论
(1) 过氧化钠与水的反应
过氧化钠 Na2O2
思考:Na2O2 具有漂白性的原因是什么?
(1) 过氧化钠与水的反应
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
化合价升高,失去2×e-,被氧化
化合价降低,得到2×e-,被还原
-1 -2 0
氧化剂、还原剂:Na2O2
氧化产物:O2
还原产物:NaOH
转移电子数:2e-
过氧化钠 Na2O2
Na2O2是强氧化剂,具有强氧化性
用途:可做漂白剂 (强氧化性漂白)、杀菌、消毒
用于纺织工业,不可作食品漂白剂
不可作食品漂白剂
(2) 过氧化钠与二氧化碳的反应
过氧化钠 Na2O2
向棉花包裹着的Na2O2粉末中吹气
呼出的CO2和水蒸气能与Na2O2反应,反应放出热量,产生O2,使棉花燃烧
实验现象
实验结论
棉花燃烧
过氧化钠为什么能点火?反应放热,达到棉花着火点,同时生成氧气有利于燃烧
化学反应方程式:2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
-1
0
-2
化合价升高,失去2×e-,被氧化
化合价降低,得到2×e-,被还原
1个 Na2O2 参与反应,转移 1 个电子;
生成1个 O2 ,转移 2 个电子。
(2) 过氧化钠与二氧化碳的反应
过氧化钠 Na2O2
(3) 过氧化钠与酸的反应
过氧化钠 Na2O2
2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑
NaOH + HCl = NaCl + H2O
化学反应方程式:2Na2O2 + 4HCl = 4NaCl + 2H2O +O2↑
-1
0
-2
化合价升高,失去2×e-,被氧化
化合价降低,得到2×e-,被还原
氧化钠和过氧化钠
氧化钠(Na2O)
Na2O + H2O = 2NaOH
Na2O + CO2 = Na2CO3
Na2O + 2HCl = 2NaCl +H2O
过氧化钠(Na2O2)
2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑
2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
2Na2O2 + 4HCl = 4NaCl + O2↑ + 2H2O
碱性氧化物
过氧化物
常作氧化剂
可作漂白剂
作供氧剂
不能,泡沫灭火器含CO2和水分
思考:Na着火能否用泡沫灭火器灭火?
2Na2O2+2H2O === 4NaOH+O2↑ Δm(固体)
2×78 2×18 4×40 4
即发生反应时,固体增加的质量相当于参加反应的H2O中的“ H2 ”的质量
过氧化钠与水、二氧化碳反应的定量关系
(1)过氧化钠与水反应的定量关系
相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”,H2O中的“H2”;
思考1:将18 g 水蒸气通过足量的 Na2O2 固体,Na2O2 固体质量增加多少 g ?
答案: 2 g
解析① : 18 g H2O 有 16g O 和 2g H2 ,固体增加的质量相当于反应中“ H2 ” 的质量,所以 Na2O2 固体质量增加 2g
解析②
2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑
156
36
160
32
18
△m(固体)= 4 g
△m(固体)= 2 g
思考2:a g H2 在 O2 中完全燃烧,将其燃烧产物通过足量的 Na2O2 固体,Na2O2 固体质量增加多少克?
答案: a g
解析① : H2 在 O2 中完全燃烧生成 H2O,H2O 与 Na2O2 反应,固体增加的质量相当于反应的 H2 的质量,所以 Na2O2 固体质量增加 a g
解析②
2H2+2Na2O2 == 4NaOH
2H2+O2 == 2H2O
2Na2O2+2H2O == 4NaOH+O2↑
总方程式 2H2+2Na2O2 == 4NaOH
点燃
156
4
a
160
△m(固体)
4 g
a g
2Na2O2+2CO2 === 2Na2CO3+O2 Δm(固体)
2×78 2×44 2×106 56
即发生反应时,固体增加的质量相当于参加反应的CO2中“ CO ”的质量
过氧化钠与水、二氧化碳反应的定量关系
(2)过氧化钠与二氧化碳反应的定量关系
答案: 28g
解析:44 g CO2 有 16g O 和 28g CO ,固体增加的质量相当于反应中“ CO ” 的质量,所以 Na2O2 固体质量增加 28g
思考1:将44 g CO2 通过足量的 Na2O2 固体,Na2O2 固体质量增加多少g?
思考2:共有 2g CO 在空气中充分燃烧,将其燃烧产物通过足量的Na2O2 固体,Na2O2 固体质量增加多少克?
答案: 2g
解析 :CO在空气中充分燃烧生成 CO2 ,CO2 与 Na2O2 反应,固体增加的质量相当于反应的 CO 的质量,所以 Na2O2 固体质量增加 2g
先后顺序关系
一定量的 Na2O2 与一定量 CO2 和 H2O(g) 的混合物的反应,可视作 Na2O2 先与 CO2 反应,待 CO2 反应完全后,Na2O2 再与 H2O(g) 发生反应
过氧化钠与水、二氧化碳反应的定量关系
Lavf57.83.100
Lavf59.6.100
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