1、第第 2 2 课时课时 氧化钠和过氧化钠氧化钠和过氧化钠 核心素养发展目标 1.从物质类别、 元素化合价的角度认识氧化钠与过氧化钠的性质， 熟知 过氧化钠与水和二氧化碳反应的应用。2.会设计实验探究过氧化钠与水的反应，增强科学探 究与创新意识。 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。 注意 Na2O2中阴、阳离子数之比是 12 而不是 11。 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：Na2OH2O=2NaOH。 (2)氧化钠与盐酸反应：Na2O2HCl=2NaClH2O。 (3)氧化钠与二氧化碳
2、反应：Na2OCO2=Na2CO3。 3过氧化钠的化学性质 (1)实验探究过氧化钠与水的反应 实验操作 实验现象 试管外壁发烫，带火星的木条复燃；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 2Na2O22H2O=4NaOHO2 (2)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式： 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2。 (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 12( ) (4)Na2O2与 H2O 的反应中，H2
3、O 是还原剂( ) 答案 (1) (2) (3) (4) 1为什么呼吸面具和潜水艇里常用过氧化钠作供氧剂？写出相关反应的化学方程式。 提示 过氧化钠与水和二氧化碳反应放出氧气，2Na2O22H2O=4NaOHO2，2Na2O2 2CO2=2Na2CO3O2。 2 类比 Na 与 H2O 反应的分析方法及 Na2O2与 H2O 反应的化学方程式， 试着分析以下问题。 (1)将适量过氧化钠投入盐酸中，有什么现象？写出化学方程式。 提示 有气泡产生。 2Na2O24HCl=4NaClO22H2O。 (2)将适量过氧化钠投入硫酸铜溶液中，有什么现象？写出相关反应的化学方程式。 提示 有气泡放出， 溶液
4、颜色变浅， 同时有蓝色沉淀生成。 2Na2O22H2O=4NaOHO2， 2NaOHCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4。 二、过氧化钠与水、二氧化碳反应的定量关系 1化学方程式 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 2Na2O22H2O=4NaOHO2 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(填“氧 化剂”“还原剂”或“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，
5、 通过足量的 Na2O2 时，CO2或 H2O 与放出 O2的分子个数之比均为 21。 2Na2O2与 CO2、H2O 反应的质量关系 (1)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 m(固体) 278 244 2106 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)2Na2O22H2O=4NaOHO2 m(固体) 278 218 440 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。 1常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后，若固体质量增加了 28 g，反应中消耗的二氧化碳 的质量是_g，生成的碳酸钠的质量是_g。 答案 44 106
6、 2 21.2 g H2在一定条件下与氧气充分反应后产生的水蒸气全部通入足量 Na2O2中， 固体质量 增加( ) A21.2 g B14 g C6.78 g D不能确定 答案 A 微专题微专题 4 过氧化钠与水过氧化钠与水、二氧化碳反应的综合实验探究题二氧化碳反应的综合实验探究题 1过氧化钠与水反应实质的实验探究 例 1 用脱脂棉包住约 0.2 g 过氧化钠粉末，置于石棉网上，往脱脂棉上滴水，可观察到脱 脂棉剧烈燃烧起来。 (1)由实验现象所得出的有关 Na2O2和 H2O 反应的结论是： a有氧气生成； b_。 (2)某学校研究性学习小组拟用如图所示装置进行实验，以证明上述结论。 用以验证
7、结论 a 的实验操作方法及现象是_。 用以验证结论 b 的实验_。 (3)该研究性学习小组的同学认为 Na2O2和 H2O 反应可生成 H2O2，现请你设计一个简单的实 验证明 Na2O2和足量的 H2O 充分反应后的溶液中有 H2O2存在。 试剂：_。 操作及现象：_。 答案 (1)该反应是放热反应 (2)将带火星的木条靠近导管口 p 处，木条复燃 将导管口 q 放入水槽中，反应过程中有气泡冒出 (3)MnO2 向反应后的溶液中加入少量 MnO2粉末， 立即冒出大量气泡， 将带火星的木条放到 瓶口，发现木条复燃 2过氧化钠与二氧化碳反应的实验探究 例 2 (2019 北京西城区期末)某课外活
8、动小组设计了如图所示装置， 验证 CO2跟 Na2O2反应 时需要与水接触。 【装置分析】 (1)装置中反应的离子方程式是_。 (2)装置中的试剂是_(填字母)。 a饱和 NaHCO3溶液 b饱和 Na2CO3溶液 c浓 H2SO4 (3)装置中的试剂是_。 【进行实验】 步骤 1：打开弹簧夹 K2，关闭 K1，打开分液漏斗活塞加入盐酸，将带火星的木条放在 a 处。 步骤 2：打开弹簧夹 K1，关闭 K2，打开分液漏斗活塞加入盐酸，将带火星的木条放在 a 处。 (1)步骤1和步骤2中， a处带火星的木条产生的实验现象分别是_。 (2)Na2O2与 CO2反应的化学方程式是_。 【实验反思】 (
9、1)有同学提出质疑：“上述实验不足以证明有水存在时 Na2O2与 CO2发生了化学反应。”其 理由是_。 (2)需要补充的实验操作： 取装置中反应后的少量固体， _。 答案 【装置分析】 (1)CaCO32H =Ca2H 2OCO2 (2)a (3)浓硫酸 【进行实验】 (1)步骤 1 中带火星的木条不复燃，步骤 2 中带火星的木条复燃 (2)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 【实验反思】 (1)气体中有水，水也可与 Na2O2反应产生 O2，使带火星的木条复燃 (2)加 入稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水中 解析 【装置分析】装置为碳酸钙与盐酸反应制备二氧化碳的发生装置，装置的作用
10、是 除去二氧化碳中的氯化氢气体，装置的作用是除去二氧化碳中的水蒸气，装置和用以 验证二氧化碳与过氧化钠反应时需要与水接触，带火星的木条能检验氧气的存在，二氧化碳 不燃烧也不支持燃烧，当二氧化碳通过过氧化钠时，不可能完全反应，所以应先除去未反应 完的二氧化碳，再用带火星的木条来检验是否产生了氧气，否则氧气浓度高低将影响带火星 的木条是否复燃，则装置的作用是吸收未反应完全的二氧化碳，防止干扰氧气的检验。 【进行实验】(1)步骤 1 中通过过氧化钠的二氧化碳中不含有水蒸气，干燥的二氧化碳不能和 过氧化钠反应，没有氧气生成，a 处带火星的木条不复燃，步骤 2 中，通过过氧化钠的二氧 化碳中含有水蒸气，
11、含有水蒸气的二氧化碳能和过氧化钠反应，有氧气生成，a 处带火星的 木条复燃。(2)过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。反应的化学方程式为 2Na2O2 2CO2=2Na2CO3O2。 【实验反思】(1)因水也能够和过氧化钠反应生成氧气，所以不能判断是二氧化碳和过氧化钠 发生了反应。(2)二氧化碳和过氧化钠反应有碳酸钠生成，若中反应后的固体中有碳酸钠， 则其可以和盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。 1下面是比较氧化钠和过氧化钠性质异同点的有关叙述，其中错误的是( ) A氧化钠和过氧化钠长期置于空气中最终所得固体产物相同 B氧化钠和过氧化钠都能与二氧化碳或水发生化合反应 C氧
12、化钠和过氧化钠与水反应都有氢氧化钠生成 D过氧化钠是强氧化剂，而氧化钠只是一种碱性氧化物 答案 B 2下列判断正确的是( ) A可用水来检验 Na2O 粉末中是否含有 Na2O2 B可用 CO2来检验 Na2O 粉末中是否含有 Na2O2 C可利用在纯氧中加热的方法除去 Na2O 中的 Na2O2 D将足量的 Na2O2、Na2O 分别加到酚酞溶液中，最终溶液均为红色 答案 A 解析 CO2、H2O 与 Na2O2、Na2O 均能反应，但与 Na2O2反应时能产生气体，因 O2和 CO2 都是无色无味气体，故 CO2和 Na2O2的反应无明显的现象产生，水与 Na2O2反应产生气泡， A 项正
13、确，B 项错误；在纯氧中加热 Na2O 和 Na2O2的混合物，Na2O 会转化为 Na2O2，C 项 错误；将足量的 Na2O2、Na2O 分别加到酚酞溶液中，均先与溶液中的水反应生成碱而使溶液 变为红色，但因 Na2O2具有漂白性，最后又会将变成红色的溶液漂白，D 项错误。 3 如图所示， 试管 b 中盛有水， 气球 a 中盛有干燥的 Na2O2粉末， U 形管中注有浅红色的水。 将气球用橡皮绳紧紧地系在试管口。实验时将气球中的 Na2O2抖落到试管 b 的水中，将发生 的现象是( ) AU 形管内浅红色的水褪色 B试管内溶液变红 C气球 a 被吹大 DU 形管内的水位：c 高于 d 答案
14、 C 解析 U 形管内浅红色的水不会褪色，A 项错误；因为试管中没有滴入酚酞溶液，故试管内 溶液不会变红，B 项错误；Na2O2与 H2O 反应生成 NaOH 和 O2，O2使气球鼓起，C 项正确； 因为 Na2O2与 H2O 反应放热，故 U 形管内的液面 c 低于 d，D 项错误。 4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( ) A54.5% B40% C36% D33.3% 答案 A 解析 根据 CO2、H2O 与固体 Na2O2反应后，固体增重的质量即为 C
15、O、H2的质量，可得混 合气体中 m(O2)16.5 g7.5 g9.0 g，w(O2) 9.0 g 16.5 g100%54.5%。 5在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验仪器，用 下图中的实验装置进行实验，证明过氧化钠可作供氧剂。 (1)A 是制取 CO2的装置，写出 A 中发生反应的离子方程式：_。 (2)填写表中空格： 仪器 加入试剂 加入该试剂的目的 B 饱和 NaHCO3溶液 C D NaOH 溶液 (3)写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式：_。 (4)用_检验F中收集到的气体， 现象是_。 答案 (1)CaCO32H =Ca2H 2OCO2
16、(2)除去 CO2气体中混入的 HCl 过氧化钠 与 CO2和水反应产生 O2 吸收未反应的 CO2气 体 (3)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 (4)带火星的木条 木条复燃 解析 (1)A 装置中制备 CO2，无加热设备，所以应用分液漏斗盛装稀盐酸与锥形瓶中的石灰 石反应制备 CO2气体，离子方程式为：CaCO32H =Ca2H 2OCO2。(2)CO2气体通 过饱和碳酸氢钠溶液，除去盐酸挥发出的 HCl 气体，C 装置中盛装过氧化钠固体，与二氧化 碳和水反应生成氧气， 再将混合气体通入氢氧化钠溶液中， 以除去氧气中未反应的二氧化碳， 最后用排水法收集氧气。(4)F 利用排水法收集氧气，检验氧气可使用带火星的木条，若木条 复燃则证明该气体为氧气。