2.1.2氧化钠和过氧化钠课件（共31页）-2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

(共31张PPT)
氧化钠和过氧化钠
学习目标：
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,了解过氧化钠与水和二氧化碳反应在生产、生活中的应用。
2.根据过氧化钠与水、二氧化碳的反应,能分析反应中的质量、体积变化及电子转移情况,掌握相关的实验设计和分析。

分点突破(一)　氧化钠与过氧化钠
1.Na2O的性质
(1)物理性质: 　白　 色固体。
(2)化学性质:碱性氧化物,能与水、酸、酸性氧化物等发生化学反应。
写出下列反应的化学方程式:
氧化钠与水反应:Na2O＋H2O2NaOH。
氧化钠与盐酸反应:Na2O＋2HCl2NaCl＋H2O。
氧化钠与二氧化碳反应:Na2O＋CO2Na2CO3。
2.Na2O2的性质
(1)物理性质: 　淡黄　 色固体。
白　
淡黄　
(2)化学性质
a.实验探究过氧化钠与水的反应
实验操作
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＋2H2O4NaOH＋O2↑
发烫　
复燃　
碱　
放热　
2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2。
(3)Na2O2的应用
Na2O2可在呼吸面具或潜水艇中作为 　氧气　 的来源。
Na2O2中氧元素的化合价为 　-1　 ,具有强 　氧化性　 ,可作漂白剂。
b.过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式:
氧气　
-1　
氧化性　

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;2Na2O2＋4HCl4NaCl＋O2↑＋2H2O。
(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,溶液颜色变浅,同时有蓝色沉淀生成;2Na2O2＋2H2O4NaOH＋O2↑、2NaOH＋CuSO4Cu(OH)2↓＋Na2SO4。

氧化钠和过氧化钠的比较
物质 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2)
组成结构 由Na＋与O2-构成 由Na＋与构成
类别 碱性氧化物 过氧化物
生成条件 Na与O2常温下反应 Na与O2在点燃或加热条件下反应
热稳定性 不稳定,易转化为Na2O2 较稳定
与H2O反应 Na2O＋H2O2NaOH 2Na2O2＋2H2O4NaOH＋O2↑
与CO2反应 Na2O＋CO2Na2CO3 2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2
与H＋反应 Na2O＋2H＋2Na＋＋H2O 2Na2O2＋4H＋4Na＋＋2H2O＋O2↑
转化 2Na2O＋O22Na2O2

1.下列关于氧化钠和过氧化钠的叙述正确的是(　　)
A.都是白色固体
B.与水反应都能生成氢氧化钠
C.都可在呼吸面具中作为氧气的来源
D.都属于碱性氧化物
解析:B　过氧化钠为淡黄色固体,A错误;过氧化钠与二氧化碳和水反应均生成氧气,可用于呼吸面具中作为氧气的来源,氧化钠与水反应只生成氢氧化钠,C错误;氧化钠是碱性氧化物,过氧化钠不是碱性氧化物,D错误。
2.如图装置,试管中盛有水,气球a中盛有干燥的Na2O2颗粒。U形管中注有浅红色的水。将气球用橡皮筋紧缚在试管口。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(　　)
A.U形管内红水褪色
B.试管内溶液变红
C.气球a被吹大
D.U形管水位:d＜c
解析:C　由于发生反应:2Na2O2＋2H2O4NaOH＋O2↑,产生O2使气球膨胀,该反应放出大量热量,使广口瓶中空气受热膨胀而出现U形管中水位:d＞c。
3.下列关于钠及其化合物的说法正确的是(　　)
A.Na2O、Na2O2均为淡黄色固体
B.将Na、Na2O2投入水中,会生成同种气体
C.Na、Na2O、Na2O2久置在空气中均会因发生氧化还原反应而变质
D.将Na、Na2O固体分别投入滴加了紫色石蕊试液的水中,均可以得到蓝色溶液
解析:D　A项,Na2O是白色固体,Na2O2为淡黄色固体,错误;B项,将Na、Na2O2投入水中,分别会生成H2和O2,错误;C项,Na和Na2O2久置在空气中会因发生氧化还原反应而变质,Na2O与CO2和H2O发生非氧化还原反应而变质,错误。
分点突破(二)　过氧化钠与水、二氧化碳反应的定量关系及强氧化性
某同学设计了一个“滴水点火,水火相容”的魔术实验,他用脱脂棉包住一些过氧化钠粉末放在石棉网上,向脱脂棉上滴几滴蒸馏水,结果脱脂棉竟然剧烈燃烧起来。
(1)脱脂棉剧烈燃烧的原因是什么
提示:过氧化钠与水反应放热并生成O2,使脱脂棉在O2中达到着火点而燃烧。
(2)写出上述魔术的反应的化学方程式: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ,反应中的氧化剂是 　　　　　　 ,还原剂是 　　　　　　　 ,当有2个H2O分子参加反应时,转移 　　　　 个电子。
提示:2Na2O2＋2H2O4NaOH＋O2↑　Na2O2　Na2O2　2
(3)你知道魔术前后固体的质量如何变化吗
提示:Na2O2与水发生反应:2Na2O2＋2H2O4NaOH＋O2↑,设参加反应的Na2O2的物质的量为1 mol,则固体的质量由78 g变为80 g,因此固体的质量增加。同理,若1 mol Na2O2与足量CO2反应,则固体质量增加28 g。
(4)将足量的Na2O2投入酚酞溶液中,现象是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
提示:Na2O2与H2O反应生成氢氧化钠,使酚酞溶液变红,但Na2O2具有漂白性,足量的Na2O2又会使红色褪去
(5)白色的Na2O粉末中若混有少量的Na2O2,检验的方法是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
提示:取少量白色粉末于试管中,滴加少量水,若有气体生成,则说明含有Na2O2
(6)把少量Na2O2固体投入FeCl2溶液中,观察到什么现象
提示:Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2,Na2O2具有强氧化性,把Fe2＋氧化成Fe3＋,与NaOH生成红褐色沉淀Fe(OH)3,故观察到的现象:既有气体放出,又有红褐色沉淀生成。

1.从氧化还原的角度探究Na2O2与CO2和H2O的反应:
2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2 ①
2Na2O2＋2H2O4NaOH＋O2↑ ②
(1)在反应①②中,Na2O2既表现出氧化性也表现出还原性,H2O、CO2既不是氧化剂,也不是还原剂。
(2)在反应①②中,2个Na2O2均生成1个O2,转移2个电子。如图:
(3)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,与足量的Na2O2反应时,参与反应的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＋2CO22Na2CO3＋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＋2H2O4NaOH＋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。
3.Na2O2强氧化性的表现

1.对于反应:2Na2O2＋2H2O4NaOH＋O2↑。下列说法中正确的是(　　)
A.Na2O2是氧化剂,H2O是还原剂
B.Na2O2既是氧化剂,又是还原剂
C.1个 Na2O2参加反应时,转移2个电子
D.每18 g H2O与足量Na2O2反应,则固体增重4 g
解析:B　只有Na2O2中O元素的化合价由-1价变为0价和-2价,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂,H2O不是氧化剂也不是还原剂,A错误,B正确;Na2O2中O元素的化合价由-1价升高为0价、降低为-2价,故1个 Na2O2参加反应时,转移1个电子,C错误;由反应2Na2O2＋2H2O4NaOH＋O2↑可知,H2O与足量Na2O2反应增重为水中H的质量,则固体增重为18 g×＝2 g,D错误。
2.一定温度下,m g甲醛(HCHO)在足量的O2中充分燃烧,生成的产物与足量的Na2O2充分反应,Na2O2增加了n g,则n与m的大小关系为n 　　　　 m(填“＞”“＜”或“＝”)。
答案:＝
3.Na2O2具有强氧化性,可用作漂白剂。下列有关Na2O2说法正确的是(　　)
A.Na2O2遇到湿润的紫色石蕊试纸后,石蕊试纸最终变成蓝色
B.过氧化钠沾到红色鲜花上,鲜花无变化
C.将Na2O2投入CuCl2溶液中有蓝色沉淀及气泡产生
D.向饱和烧碱溶液中加入2 g Na2O2,恢复至室温后,溶液中Na＋的数目不变
解析:C　Na2O2遇湿润的紫色石蕊试纸,它最终能氧化石蕊使其褪色,A错误;过氧化钠沾到红色鲜花上,鲜花将褪色,B错误;将Na2O2投入CuCl2溶液中,Na2O2先与水反应生成NaOH与O2,NaOH再与CuCl2反应生成Cu(OH)2沉淀,C正确;Na2O2与水反应,饱和烧碱溶液中溶剂减少,新生成的NaOH不溶且原来溶液中的溶质会部分析出,Na＋的数目减小,D错误。

与过氧化钠有关的实验探究(探究与创新)
课外活动小组设计了下列装置,证实了二氧化碳跟过氧化钠反应时需要与水接触。
【研究对象】过氧化钠跟二氧化碳反应的化学方程式是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
【装置分析】
(1)装置①中反应的离子方程式是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
(2)装置②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③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,一段时间后,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,一段时间后,将带火星的木条放在a处。
(4)步骤1和步骤2中,a处带火星的木条复燃的是步骤 　　　 。
(5)有同学提出质疑:“上述实验现象不足以证明有水存在时过氧化钠是跟二氧化碳发生了化学反应。”其理由是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　 。
(6)需要补充的实验操作是:取⑤中反应后的少量固体, 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
【实验反思】
解析:①中盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳,②用于除去CO2中的HCl,应为饱和碳酸氢钠溶液,③应为浓硫酸干燥CO2,④⑤为对比试验,用于判断干燥的二氧化碳是否与过氧化钠反应,⑥可避免空气中的水、二氧化碳进入④⑤,最后用带火星的木条检验是否生成氧气。(4)步骤1:打开弹簧夹K2,关闭K1,生成的二氧化碳被干燥,步骤2为湿润的二氧化碳,可观察到步骤1中木条不复燃,步骤2中木条复燃。(5)气体中有水,水与过氧化钠反应生成氧气,不能证明二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气使木条复燃。(6)可用反应后的固体加入盐酸,观察生成的气体能否使澄清石灰水变浑浊,若澄清石灰水变浑浊说明生成碳酸钠,二氧化碳参加反应。
答案:2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2a
(1)CaCO3＋2H＋Ca2＋＋H2O＋CO2↑　(2)a
(3)浓硫酸　 (4)2　
(5)气体中有水,水也可与Na2O2反应产生O2使木条复燃　
(6)加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清的石灰水中(合理即可)

1.向紫色石蕊溶液中加入过量Na2O2粉末,振荡,正确的叙述是(　　)
A.最后溶液变蓝色
B.溶液先变蓝色后褪色
C.溶液仍为紫色
D.因为Na2O2与石蕊发生氧化还原反应而无气泡产生
解析:B　生成了碱(NaOH)使紫色石蕊试液变蓝色,又因Na2O2有氧化性能漂白,故溶液先变蓝后褪色。
2.某同学结合所学知识探究Na2O2 与H2 能否反应,设计装置如图,下列说法正确的是(　　)
A.装置A气密性的检查方法:先关闭K1,然后向长颈漏斗中加水直到漏斗中液面低于试管中液面且长时间高度不变说明气密性良好
B.装置B中盛放碱石灰,目的是除去A中挥发出来的少量水蒸气
C.装置C加热前,必须用试管在干燥管管口处收集气体,检验气体纯度
D.装置A中锌粒可用铁粉代替
解析:C　用液差法检查装置A的气密性:关闭K1,然后向长颈漏斗中加水,当漏斗中液面高于试管中液面且长时间高度不变说明气密性良好,A不正确;装置B中应盛放碱石灰,目的是除去A中挥发出来的少量水蒸气和氯化氢,B不正确;装置C加热前,用试管在干燥管管口处收集气体点燃,验纯之后方可加热,C正确;装置A中铁粉不能代替锌粒,若粉末放在有孔塑料板上,难以控制反应,D不正确。
3.取一定量过氧化钠粉末于试管中,加入足量水,充分反应至不再有气泡产生后得溶液A,向溶液A中加入少量二氧化锰粉末并微热,发现又有较多的气泡产生。下列有关该实验的说法正确的是(　　)
A.向溶液A中滴入酚酞试液,溶液一直显红色
B.加入的二氧化锰发生分解生成了氧气
C.过氧化钠与水反应的过程中有过氧化氢生成
D.该反应涉及的物质中,氧元素有两种化合价
解析:C　根据实验现象分析,Na2O2与水反应先生成了NaOH和H2O2:Na2O2＋2H2O2NaOH＋ H2O2,然后在MnO2的催化下H2O2分解生成水和氧气,H2O2有漂白性,在溶液A中滴入酚酞试液,溶液先变红后褪色;该反应涉及的物质中,氧元素有三种化合价:-2、-1、0。