2.1 第2课时 钠的氧化物 学案（学生版+解析版）高一上学期化学人教版（2019）必修第一册
文档属性
| 名称 | 2.1 第2课时 钠的氧化物 学案（学生版+解析版）高一上学期化学人教版（2019）必修第一册 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-07-12 22:10:51 | ||
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文档简介
2.1 第2课时 钠的氧化物
[学习目标] 结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解氧化钠与过氧化钠的主要性质，了解它们在生产、生活中的应用。
探究一 氧化钠
氧化钠为 白 色固体，是一种 碱 性氧化物，与氧化钙化学性质相似。
请写出下列反应的化学方程式：
(1)氧化钠与水反应：__________________________。
(2)氧化钠与盐酸反应：__________________________。
(3)氧化钠与二氧化碳反应：__________________________。
探究二 过氧化钠
过氧化钠为_____色粉末状固体，是一种过氧化物，其中氧元素的化合价为______价。
1．与水反应
(1)实验操作(如图)
(2)实验现象及结论
①产生大量气泡，带火星的木条复燃，说明生成______。
②试管发烫，说明反应______热。
③用pH计测得反应后的溶液pH大于7，说明生成__________。
(3)化学方程式______________________________。
2．与二氧化碳反应
反应的化学方程式为___________________________________。
3．用途
用在__________或______中作为氧气的来源。
[问题探究]
[探究1] 过氧化钠的组成和性质
1．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。
请思考讨论下列问题：
(1)脱脂棉剧烈燃烧的原因是什么？
(2)写出Na2O2与H2O反应的化学方程式，标出电子转移的方向和数目(双线桥)，指出氧化剂和还原剂。
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。
3．Na2O2与CO2、H2O混合气体反应应视作谁优先反应？为什么？
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过氧化钠的组成和性质
1．氧化钠和过氧化钠的组成
名称 氧化钠 过氧化钠
阴、阳离子个数比 1∶2 1∶2
氧的化合价 －2 －1
2.过氧化钠的强氧化性
(1)可以用来漂白织物、麦秸、羽毛等。
(2)与酚酞溶液：溶液先变红后褪色。
(3)能氧化大多数还原剂，如I－、S2－、Fe2＋等。
3．Na2O2的弱还原性
如遇KMnO4等强氧化剂时，被氧化成O2。
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[迁移应用]
1．向紫色石蕊溶液中加入足量的Na2O2粉末，振荡，观察到的现象为( )
A．产生大量气泡 B．溶液无变化
C．最后溶液变为红色 D．最后溶液变为蓝色
2.在深海中作业的潜水员的呼吸面具上，往往装入一定量的Na2O2，目的是给潜水员提供氧气。下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的一项是( )
A．Na2O2、Na2O都是钠的氧化物，Na2O是碱性氧化物
B．Na2O、Na2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体
C.Na2O2与H2O和CO2的反应中只是氧化剂不是还原剂
D．Na2O2、Na2O均可作供氧剂
[探究2] Na2O2的增重问题
(1)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？写出推导过程。
(2)a g CO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？写出推导过程。
(3)如果是a g H2和CO的混合气体在O2中完全燃烧，产物通过足量Na2O2呢？
(4)若a g某物质在O2中完全燃烧，产物通过足量的Na2O2固体，Na2O2固体增加a g，那么，该物质需要满足什么条件？
[迁移应用]
1．在一定条件下，将12 g CO和O2的混合气体充入盛有足量的Na2O2固体的密闭容器中，用电火花引燃充分反应，结果固体增重7 g，则原混合气体中O2的质量分数可能是( )
A．33.3% B．42.7% C．58.3% D．66.7%
[课堂小结]
课时作业
[基础巩固练]
1．在呼吸面具和潜水艇中，过滤空气的最佳物质是( )
A．NaOH B．Na2O2 C．Na D．Al
2．下列物质中，有一种物质的颜色与其他三种物质不同，这种物质是( )
A．NaOH B．Na2O C．Na2O2 D．Na2CO3
3．Na2O和Na2O2在下列哪一点性质上是相似的( )
A．颜色 B．水溶液的酸碱性
C．氧化性 D．漂白性
4．在滴入酚酞的水溶液中加入过氧化钠，观察到的现象是( )
A．变红 B．无色
C．先变红后褪色 D．上述说法都不正确
5．一个集气瓶中放有一团棉花，向其中倒入CO2气体时棉花燃烧起来，则棉花中可能包有( )
A．烧碱 B．氧化钾 C．过氧化钠 D．纯碱
6．关于氧化钠和过氧化钠的叙述正确的是( )
A．氧化钠比过氧化钠稳定
B．都能与二氧化碳、水反应产生氧气
C．所含氧元素的化合价都为－2价
D．阴、阳离子的个数比都为1∶2
7．(1)根据Na2O2中氧元素的化合价，预测过氧化钠具有的性质为 ____________ 。
(2)试写出Na2O2与盐酸反应的化学方程式 __________________________ 。
(3)Na2O2________(选填“是”或“不是”)碱性氧化物，理由为_________________________
________________________________________________________________________。
(4)Na2O2与水的反应中，氧化剂________，还原剂是________，氧化产物是________，还原产物是______。
8．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。
①用以验证结论a的实验操作方法及现象是 ______________________ 。
②用以验证结论b的实验 __________________________________ 。
[能力提升练]
9．对于反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，下列说法中正确的是( )
A．Na2O2是氧化剂，H2O是还原剂
B．Na2O2是还原剂，H2O是氧化剂
C．2个Na2O2参加反应时电子转移的数目为4个
D．每18 g H2O与足量Na2O2反应，则固体增重2 g
10．过氧化钠与水反应后滴加酚酞，酚酞先变红后褪色。某小组欲探究其原因，进行以下实验：①取反应后溶液加入二氧化锰后迅速产生大量气体；②、③中红色均不褪去。下列分析错误的是( )
A．过氧化钠与水反应产生的气体为O2
B．过氧化钠与水反应需要MnO2作催化剂
C．实验③在本探究过程中证明氧气、氢氧化钠均不能使酚酞褪色
D．过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的H2O2
11.200 ℃时，11.6 g CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3.6 g(如图所示)，其原混合物中CO2和H2O的质量之比是( )
A．11∶18 B．22∶3 C．1∶9 D．21∶9
12.为了制取纯净干燥的气体A，可用如图所示装置，生成A的速度可通过滴入液体B的速度控制，已知A是一种无色、无味、不能使酸碱指示剂变色、不会在空气中燃烧的气体，但能使带火星的木条复燃。
(1)A是________。
(2)若C是一种淡黄色固体，则烧瓶中发生反应的化学方程式是_________________。
(3)若C是一种黑色粉末，则B物质是________，C物质的作用是________。
【答案解析】
2.1 第2课时 钠的氧化物
[学习目标] 结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解氧化钠与过氧化钠的主要性质，了解它们在生产、生活中的应用。
探究一 氧化钠
氧化钠为 白 色固体，是一种 碱 性氧化物，与氧化钙化学性质相似。
请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 。
探究二 过氧化钠
过氧化钠为 淡黄 色粉末状固体，是一种过氧化物，其中氧元素的化合价为 －1 价。
1．与水反应
(1)实验操作(如图)
(2)实验现象及结论
①产生大量气泡，带火星的木条复燃，说明生成 氧气 。
②试管发烫，说明反应 放 热。
③用pH计测得反应后的溶液pH大于7，说明生成 碱性物质 。
(3)化学方程式 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 。
2．与二氧化碳反应
反应的化学方程式为 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 。
3．用途
用在 呼吸面具 或 潜水艇 中作为氧气的来源。
[问题探究]
[探究1] 过氧化钠的组成和性质
1．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。
请思考讨论下列问题：
(1)脱脂棉剧烈燃烧的原因是什么？
(2)写出Na2O2与H2O反应的化学方程式，标出电子转移的方向和数目(双线桥)，指出氧化剂和还原剂。
[提示] (1)过氧化钠与水反应生成O2并放出大量的热，使脱脂棉在氧气中达到着火点而燃烧
(2) ，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂。
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，有蓝色沉淀生成，同时溶液颜色变浅。2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。
3．Na2O2与CO2、H2O混合气体反应应视作谁优先反应？为什么？
[提示] CO2。若先与H2O反应，则有2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，由于CO2存在，又发生2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，则H2O相当于进去又出来。CO2存在前提下，应视作CO2优先反应。
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过氧化钠的组成和性质
1．氧化钠和过氧化钠的组成
名称 氧化钠 过氧化钠
阴、阳离子个数比 1∶2 1∶2
氧的化合价 －2 －1
2.过氧化钠的强氧化性
(1)可以用来漂白织物、麦秸、羽毛等。
(2)与酚酞溶液：溶液先变红后褪色。
(3)能氧化大多数还原剂，如I－、S2－、Fe2＋等。
3．Na2O2的弱还原性
如遇KMnO4等强氧化剂时，被氧化成O2。
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[迁移应用]
1．向紫色石蕊溶液中加入足量的Na2O2粉末，振荡，观察到的现象为( )
A．产生大量气泡 B．溶液无变化
C．最后溶液变为红色 D．最后溶液变为蓝色
A [Na2O2与H2O反应放出O2，故产生大量气泡；由于Na2O2足量且Na2O2具有漂白性，可使石蕊溶液褪色，故A正确。]
2.在深海中作业的潜水员的呼吸面具上，往往装入一定量的Na2O2，目的是给潜水员提供氧气。下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的一项是( )
A．Na2O2、Na2O都是钠的氧化物，Na2O是碱性氧化物
B．Na2O、Na2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体
C.Na2O2与H2O和CO2的反应中只是氧化剂不是还原剂
D．Na2O2、Na2O均可作供氧剂
A [Na2O2、Na2O都是钠的氧化物，Na2O与水反应生成NaOH，为碱性氧化物，故A项正确；Na2O2是淡黄色固体，故B项错误；Na2O2与CO2和H2O反应时，是Na2O2中的氧元素之间发生了氧化还原反应，CO2、H2O既不是氧化剂又不是还原剂，Na2O2既作氧化剂又作还原剂，故C项错误；Na2O与水或CO2反应中无氧气产生，不能作供氧剂，D项错误。]
[探究2] Na2O2的增重问题
(1)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？写出推导过程。
(2)a g CO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？写出推导过程。
(3)如果是a g H2和CO的混合气体在O2中完全燃烧，产物通过足量Na2O2呢？
(4)若a g某物质在O2中完全燃烧，产物通过足量的Na2O2固体，Na2O2固体增加a g，那么，该物质需要满足什么条件？
[提示] (1)a g 2H2＋O22H2O ① 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ ② ①＋②得：H2＋Na2O2===2NaOH
(2)a g 2CO＋O22CO2 ① 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 ② ①＋②得：CO＋Na2O2===Na2CO3
(3)a g
(4)通式为(CO)m(H2)n，m、n其中之一可以为0。
[迁移应用]
1．在一定条件下，将12 g CO和O2的混合气体充入盛有足量的Na2O2固体的密闭容器中，用电火花引燃充分反应，结果固体增重7 g，则原混合气体中O2的质量分数可能是( )
A．33.3% B．42.7% C．58.3% D．66.7%
A [由“2CO＋O22CO2 ① 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 ② ①＋②得：CO＋Na2O2===Na2CO3”知混合气体中含7 g CO。进一步知混合气体中含5 g O2。则O2的质量分数可能为×100%≈41.7%；若参于反应的CO质量就是7 g，则物质的量为0.25 mol。引燃过程消耗氧气是0.125 mol，质量为4 g，而总质量为12 g，这说明CO是过量的，所以O2的质量是4 g，则O2的质量分数可能是×100%≈33.3%，故答案为A。]
2．一定温度下，W g下列物质在足量氧气中充分燃烧，产物与过量的过氧化钠完全反应，过氧化钠固体增重W g，符合此要求的是( )
①H2 ②CO ③CO和H2 ④HCOOCH3 ⑤HOOC—COOH
A．全部 B．仅④⑤ C．仅①②③ D．除⑤以外
D [符合通式(CO)m(H2)n(m、n其中之一可以为0)的可燃物均符合题目要求。其中，HCOOCH3可以改写成(CO)2·(H2)2，HOOC—COOH可以改写成(CO)2·(OH)2，故④符合，⑤不符合，故选D。]
[课堂小结]
课时作业
[基础巩固练]
1．在呼吸面具和潜水艇中，过滤空气的最佳物质是( )
A．NaOH B．Na2O2 C．Na D．Al
B [Na2O2能与空气中的水蒸气、CO2反应，产生氧气，因此Na2O2是过滤空气的最佳物质。]
2．下列物质中，有一种物质的颜色与其他三种物质不同，这种物质是( )
A．NaOH B．Na2O C．Na2O2 D．Na2CO3
C [Na2O2为淡黄色固体，其他三种皆为白色固体。]
3．Na2O和Na2O2在下列哪一点性质上是相似的( )
A．颜色 B．水溶液的酸碱性
C．氧化性 D．漂白性
B [Na2O为白色、无氧化性和漂白性，水溶液为NaOH溶液；Na2O2淡黄色，具有氧化性、漂白性，水溶液为NaOH溶液。]
4．在滴入酚酞的水溶液中加入过氧化钠，观察到的现象是( )
A．变红 B．无色
C．先变红后褪色 D．上述说法都不正确
C [过氧化钠溶于水生成氢氧化钠和氧气，溶液显碱性，因此溶液变红。又因为过氧化钠还具有强氧化性，因此最终溶液褪色。]
5．一个集气瓶中放有一团棉花，向其中倒入CO2气体时棉花燃烧起来，则棉花中可能包有( )
A．烧碱 B．氧化钾 C．过氧化钠 D．纯碱
C [2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，反应生成氧气且放出热量，使棉花燃烧起来。]
6．关于氧化钠和过氧化钠的叙述正确的是( )
A．氧化钠比过氧化钠稳定
B．都能与二氧化碳、水反应产生氧气
C．所含氧元素的化合价都为－2价
D．阴、阳离子的个数比都为1∶2
D [氧化钠能被氧气氧化为过氧化钠，过氧化钠比氧化钠稳定，A不正确；氧化钠与二氧化碳、水都能反应，但无氧气产生，B不正确；氧化钠中氧元素的化合价为－2价，过氧化钠中氧元素的化合价为－1价，C不正确；氧化钠中阴、阳离子分别为O2－、Na＋，过氧化钠中阴、阳离子分别为O、Na＋，其个数比都为1∶2，D正确。]
7．(1)根据Na2O2中氧元素的化合价，预测过氧化钠具有的性质为 ____________ 。
(2)试写出Na2O2与盐酸反应的化学方程式 __________________________ 。
(3)Na2O2________(选填“是”或“不是”)碱性氧化物，理由为_________________________
________________________________________________________________________。
(4)Na2O2与水的反应中，氧化剂________，还原剂是________，氧化产物是________，还原产物是______。
[答案] (1)氧化性和还原性
(2)2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑
(3)不是 因为Na2O2与酸反应除生成盐和H2O外，还产生O2
(4)Na2O2 Na2O2 O2 NaOH
8．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。
①用以验证结论a的实验操作方法及现象是 ______________________ 。
②用以验证结论b的实验 __________________________________ 。
[答案] (1)该反应是放热反应
(2)①将带火星的木条靠近导管口p处，木条复燃
②将导管口q放入水槽中，反应过程中有气泡冒出
[能力提升练]
9．对于反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，下列说法中正确的是( )
A．Na2O2是氧化剂，H2O是还原剂
B．Na2O2是还原剂，H2O是氧化剂
C．2个Na2O2参加反应时电子转移的数目为4个
D．每18 g H2O与足量Na2O2反应，则固体增重2 g
D [在Na2O2与H2O的反应中，Na2O2中－1价氧元素原子之间发生电子转移，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，故A、B均错误；2个Na2O2参加反应时电子转移的数目为2个；根据原子守恒，固体增重质量等于参加反应水中氢原子的质量，即18 g H2O参加反应，固体增重2 g。]
10．过氧化钠与水反应后滴加酚酞，酚酞先变红后褪色。某小组欲探究其原因，进行以下实验：①取反应后溶液加入二氧化锰后迅速产生大量气体；②、③中红色均不褪去。下列分析错误的是( )
A．过氧化钠与水反应产生的气体为O2
B．过氧化钠与水反应需要MnO2作催化剂
C．实验③在本探究过程中证明氧气、氢氧化钠均不能使酚酞褪色
D．过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的H2O2
B [A项，实验①是取反应后溶液加入二氧化锰后迅速产生大量气体，使带火星的木条复燃，证明产生气体为氧气，故A正确；B项，过氧化钠与水反应不需要MnO2作催化剂，故B错误；C项，酚酞滴入氢氧化钠溶液变红色，氢氧化钠的酚酞溶液通入氧气溶液红色不褪色，证明实验②使酚酞褪色的不是氢氧化钠和氧气，故C正确；D项，实验①是取反应后溶液加入二氧化锰后迅速产生大量气体，使带火星的木条复燃，为氧气，说明反应过程中生成了过氧化氢具有漂白性，使红色褪去，故D正确。]
11.200 ℃时，11.6 g CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3.6 g(如图所示)，其原混合物中CO2和H2O的质量之比是( )
A．11∶18 B．22∶3 C．1∶9 D．21∶9
A [向足量的固体Na2O2中通入11.6 g CO2和H2O，固体只增加3.6 g，令混合物中CO2和水蒸气的质量分别为m(CO2)、m(H2O)，则：
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 质量增加
88 g 56 g
m(CO2) m(CO2)
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 质量增加
36 g 4 g
m(H2O) m(H2O)
所以m(CO2)＋m(H2O)＝11.6 g、m(CO2)＋m(H2O)＝3.6 g；
解得：m(CO2)＝4.4 g，m(H2O)＝7.2 g，故原混合物中CO2和H2O的质量比为4.4 g∶7.2 g＝11∶18。]
12.为了制取纯净干燥的气体A，可用如图所示装置，生成A的速度可通过滴入液体B的速度控制，已知A是一种无色、无味、不能使酸碱指示剂变色、不会在空气中燃烧的气体，但能使带火星的木条复燃。
(1)A是________。
(2)若C是一种淡黄色固体，则烧瓶中发生反应的化学方程式是_________________。
(3)若C是一种黑色粉末，则B物质是________，C物质的作用是________。
[解析] 无色、无味且不燃烧的气体主要有O2、N2、稀有气体，而能使带火星的木条复燃的气体只能是氧气。可用淡黄色固体(Na2O2)与液体(H2O)反应制得O2，也可由黑色固体(MnO2)和液体(H2O2)作用制得。
[答案] (1)O2
(2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
(3)H2O2 催化剂
[学习目标] 结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解氧化钠与过氧化钠的主要性质，了解它们在生产、生活中的应用。
探究一 氧化钠
氧化钠为 白 色固体，是一种 碱 性氧化物，与氧化钙化学性质相似。
请写出下列反应的化学方程式：
(1)氧化钠与水反应：__________________________。
(2)氧化钠与盐酸反应：__________________________。
(3)氧化钠与二氧化碳反应：__________________________。
探究二 过氧化钠
过氧化钠为_____色粉末状固体，是一种过氧化物，其中氧元素的化合价为______价。
1．与水反应
(1)实验操作(如图)
(2)实验现象及结论
①产生大量气泡，带火星的木条复燃，说明生成______。
②试管发烫，说明反应______热。
③用pH计测得反应后的溶液pH大于7，说明生成__________。
(3)化学方程式______________________________。
2．与二氧化碳反应
反应的化学方程式为___________________________________。
3．用途
用在__________或______中作为氧气的来源。
[问题探究]
[探究1] 过氧化钠的组成和性质
1．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。
请思考讨论下列问题：
(1)脱脂棉剧烈燃烧的原因是什么？
(2)写出Na2O2与H2O反应的化学方程式，标出电子转移的方向和数目(双线桥)，指出氧化剂和还原剂。
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。
3．Na2O2与CO2、H2O混合气体反应应视作谁优先反应？为什么？
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过氧化钠的组成和性质
1．氧化钠和过氧化钠的组成
名称 氧化钠 过氧化钠
阴、阳离子个数比 1∶2 1∶2
氧的化合价 －2 －1
2.过氧化钠的强氧化性
(1)可以用来漂白织物、麦秸、羽毛等。
(2)与酚酞溶液：溶液先变红后褪色。
(3)能氧化大多数还原剂，如I－、S2－、Fe2＋等。
3．Na2O2的弱还原性
如遇KMnO4等强氧化剂时，被氧化成O2。
INCLUDEPICTURE "下点线.TIF" INCLUDEPICTURE "下点线.TIF" \* MERGEFORMAT
[迁移应用]
1．向紫色石蕊溶液中加入足量的Na2O2粉末，振荡，观察到的现象为( )
A．产生大量气泡 B．溶液无变化
C．最后溶液变为红色 D．最后溶液变为蓝色
2.在深海中作业的潜水员的呼吸面具上，往往装入一定量的Na2O2，目的是给潜水员提供氧气。下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的一项是( )
A．Na2O2、Na2O都是钠的氧化物，Na2O是碱性氧化物
B．Na2O、Na2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体
C.Na2O2与H2O和CO2的反应中只是氧化剂不是还原剂
D．Na2O2、Na2O均可作供氧剂
[探究2] Na2O2的增重问题
(1)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？写出推导过程。
(2)a g CO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？写出推导过程。
(3)如果是a g H2和CO的混合气体在O2中完全燃烧，产物通过足量Na2O2呢？
(4)若a g某物质在O2中完全燃烧，产物通过足量的Na2O2固体，Na2O2固体增加a g，那么，该物质需要满足什么条件？
[迁移应用]
1．在一定条件下，将12 g CO和O2的混合气体充入盛有足量的Na2O2固体的密闭容器中，用电火花引燃充分反应，结果固体增重7 g，则原混合气体中O2的质量分数可能是( )
A．33.3% B．42.7% C．58.3% D．66.7%
[课堂小结]
课时作业
[基础巩固练]
1．在呼吸面具和潜水艇中，过滤空气的最佳物质是( )
A．NaOH B．Na2O2 C．Na D．Al
2．下列物质中，有一种物质的颜色与其他三种物质不同，这种物质是( )
A．NaOH B．Na2O C．Na2O2 D．Na2CO3
3．Na2O和Na2O2在下列哪一点性质上是相似的( )
A．颜色 B．水溶液的酸碱性
C．氧化性 D．漂白性
4．在滴入酚酞的水溶液中加入过氧化钠，观察到的现象是( )
A．变红 B．无色
C．先变红后褪色 D．上述说法都不正确
5．一个集气瓶中放有一团棉花，向其中倒入CO2气体时棉花燃烧起来，则棉花中可能包有( )
A．烧碱 B．氧化钾 C．过氧化钠 D．纯碱
6．关于氧化钠和过氧化钠的叙述正确的是( )
A．氧化钠比过氧化钠稳定
B．都能与二氧化碳、水反应产生氧气
C．所含氧元素的化合价都为－2价
D．阴、阳离子的个数比都为1∶2
7．(1)根据Na2O2中氧元素的化合价，预测过氧化钠具有的性质为 ____________ 。
(2)试写出Na2O2与盐酸反应的化学方程式 __________________________ 。
(3)Na2O2________(选填“是”或“不是”)碱性氧化物，理由为_________________________
________________________________________________________________________。
(4)Na2O2与水的反应中，氧化剂________，还原剂是________，氧化产物是________，还原产物是______。
8．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。
①用以验证结论a的实验操作方法及现象是 ______________________ 。
②用以验证结论b的实验 __________________________________ 。
[能力提升练]
9．对于反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，下列说法中正确的是( )
A．Na2O2是氧化剂，H2O是还原剂
B．Na2O2是还原剂，H2O是氧化剂
C．2个Na2O2参加反应时电子转移的数目为4个
D．每18 g H2O与足量Na2O2反应，则固体增重2 g
10．过氧化钠与水反应后滴加酚酞，酚酞先变红后褪色。某小组欲探究其原因，进行以下实验：①取反应后溶液加入二氧化锰后迅速产生大量气体；②、③中红色均不褪去。下列分析错误的是( )
A．过氧化钠与水反应产生的气体为O2
B．过氧化钠与水反应需要MnO2作催化剂
C．实验③在本探究过程中证明氧气、氢氧化钠均不能使酚酞褪色
D．过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的H2O2
11.200 ℃时，11.6 g CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3.6 g(如图所示)，其原混合物中CO2和H2O的质量之比是( )
A．11∶18 B．22∶3 C．1∶9 D．21∶9
12.为了制取纯净干燥的气体A，可用如图所示装置，生成A的速度可通过滴入液体B的速度控制，已知A是一种无色、无味、不能使酸碱指示剂变色、不会在空气中燃烧的气体，但能使带火星的木条复燃。
(1)A是________。
(2)若C是一种淡黄色固体，则烧瓶中发生反应的化学方程式是_________________。
(3)若C是一种黑色粉末，则B物质是________，C物质的作用是________。
【答案解析】
2.1 第2课时 钠的氧化物
[学习目标] 结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解氧化钠与过氧化钠的主要性质，了解它们在生产、生活中的应用。
探究一 氧化钠
氧化钠为 白 色固体，是一种 碱 性氧化物，与氧化钙化学性质相似。
请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 。
探究二 过氧化钠
过氧化钠为 淡黄 色粉末状固体，是一种过氧化物，其中氧元素的化合价为 －1 价。
1．与水反应
(1)实验操作(如图)
(2)实验现象及结论
①产生大量气泡，带火星的木条复燃，说明生成 氧气 。
②试管发烫，说明反应 放 热。
③用pH计测得反应后的溶液pH大于7，说明生成 碱性物质 。
(3)化学方程式 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 。
2．与二氧化碳反应
反应的化学方程式为 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 。
3．用途
用在 呼吸面具 或 潜水艇 中作为氧气的来源。
[问题探究]
[探究1] 过氧化钠的组成和性质
1．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。
请思考讨论下列问题：
(1)脱脂棉剧烈燃烧的原因是什么？
(2)写出Na2O2与H2O反应的化学方程式，标出电子转移的方向和数目(双线桥)，指出氧化剂和还原剂。
[提示] (1)过氧化钠与水反应生成O2并放出大量的热，使脱脂棉在氧气中达到着火点而燃烧
(2) ，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂。
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，有蓝色沉淀生成，同时溶液颜色变浅。2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。
3．Na2O2与CO2、H2O混合气体反应应视作谁优先反应？为什么？
[提示] CO2。若先与H2O反应，则有2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，由于CO2存在，又发生2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，则H2O相当于进去又出来。CO2存在前提下，应视作CO2优先反应。
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过氧化钠的组成和性质
1．氧化钠和过氧化钠的组成
名称 氧化钠 过氧化钠
阴、阳离子个数比 1∶2 1∶2
氧的化合价 －2 －1
2.过氧化钠的强氧化性
(1)可以用来漂白织物、麦秸、羽毛等。
(2)与酚酞溶液：溶液先变红后褪色。
(3)能氧化大多数还原剂，如I－、S2－、Fe2＋等。
3．Na2O2的弱还原性
如遇KMnO4等强氧化剂时，被氧化成O2。
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[迁移应用]
1．向紫色石蕊溶液中加入足量的Na2O2粉末，振荡，观察到的现象为( )
A．产生大量气泡 B．溶液无变化
C．最后溶液变为红色 D．最后溶液变为蓝色
A [Na2O2与H2O反应放出O2，故产生大量气泡；由于Na2O2足量且Na2O2具有漂白性，可使石蕊溶液褪色，故A正确。]
2.在深海中作业的潜水员的呼吸面具上，往往装入一定量的Na2O2，目的是给潜水员提供氧气。下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的一项是( )
A．Na2O2、Na2O都是钠的氧化物，Na2O是碱性氧化物
B．Na2O、Na2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体
C.Na2O2与H2O和CO2的反应中只是氧化剂不是还原剂
D．Na2O2、Na2O均可作供氧剂
A [Na2O2、Na2O都是钠的氧化物，Na2O与水反应生成NaOH，为碱性氧化物，故A项正确；Na2O2是淡黄色固体，故B项错误；Na2O2与CO2和H2O反应时，是Na2O2中的氧元素之间发生了氧化还原反应，CO2、H2O既不是氧化剂又不是还原剂，Na2O2既作氧化剂又作还原剂，故C项错误；Na2O与水或CO2反应中无氧气产生，不能作供氧剂，D项错误。]
[探究2] Na2O2的增重问题
(1)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？写出推导过程。
(2)a g CO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？写出推导过程。
(3)如果是a g H2和CO的混合气体在O2中完全燃烧，产物通过足量Na2O2呢？
(4)若a g某物质在O2中完全燃烧，产物通过足量的Na2O2固体，Na2O2固体增加a g，那么，该物质需要满足什么条件？
[提示] (1)a g 2H2＋O22H2O ① 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ ② ①＋②得：H2＋Na2O2===2NaOH
(2)a g 2CO＋O22CO2 ① 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 ② ①＋②得：CO＋Na2O2===Na2CO3
(3)a g
(4)通式为(CO)m(H2)n，m、n其中之一可以为0。
[迁移应用]
1．在一定条件下，将12 g CO和O2的混合气体充入盛有足量的Na2O2固体的密闭容器中，用电火花引燃充分反应，结果固体增重7 g，则原混合气体中O2的质量分数可能是( )
A．33.3% B．42.7% C．58.3% D．66.7%
A [由“2CO＋O22CO2 ① 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 ② ①＋②得：CO＋Na2O2===Na2CO3”知混合气体中含7 g CO。进一步知混合气体中含5 g O2。则O2的质量分数可能为×100%≈41.7%；若参于反应的CO质量就是7 g，则物质的量为0.25 mol。引燃过程消耗氧气是0.125 mol，质量为4 g，而总质量为12 g，这说明CO是过量的，所以O2的质量是4 g，则O2的质量分数可能是×100%≈33.3%，故答案为A。]
2．一定温度下，W g下列物质在足量氧气中充分燃烧，产物与过量的过氧化钠完全反应，过氧化钠固体增重W g，符合此要求的是( )
①H2 ②CO ③CO和H2 ④HCOOCH3 ⑤HOOC—COOH
A．全部 B．仅④⑤ C．仅①②③ D．除⑤以外
D [符合通式(CO)m(H2)n(m、n其中之一可以为0)的可燃物均符合题目要求。其中，HCOOCH3可以改写成(CO)2·(H2)2，HOOC—COOH可以改写成(CO)2·(OH)2，故④符合，⑤不符合，故选D。]
[课堂小结]
课时作业
[基础巩固练]
1．在呼吸面具和潜水艇中，过滤空气的最佳物质是( )
A．NaOH B．Na2O2 C．Na D．Al
B [Na2O2能与空气中的水蒸气、CO2反应，产生氧气，因此Na2O2是过滤空气的最佳物质。]
2．下列物质中，有一种物质的颜色与其他三种物质不同，这种物质是( )
A．NaOH B．Na2O C．Na2O2 D．Na2CO3
C [Na2O2为淡黄色固体，其他三种皆为白色固体。]
3．Na2O和Na2O2在下列哪一点性质上是相似的( )
A．颜色 B．水溶液的酸碱性
C．氧化性 D．漂白性
B [Na2O为白色、无氧化性和漂白性，水溶液为NaOH溶液；Na2O2淡黄色，具有氧化性、漂白性，水溶液为NaOH溶液。]
4．在滴入酚酞的水溶液中加入过氧化钠，观察到的现象是( )
A．变红 B．无色
C．先变红后褪色 D．上述说法都不正确
C [过氧化钠溶于水生成氢氧化钠和氧气，溶液显碱性，因此溶液变红。又因为过氧化钠还具有强氧化性，因此最终溶液褪色。]
5．一个集气瓶中放有一团棉花，向其中倒入CO2气体时棉花燃烧起来，则棉花中可能包有( )
A．烧碱 B．氧化钾 C．过氧化钠 D．纯碱
C [2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，反应生成氧气且放出热量，使棉花燃烧起来。]
6．关于氧化钠和过氧化钠的叙述正确的是( )
A．氧化钠比过氧化钠稳定
B．都能与二氧化碳、水反应产生氧气
C．所含氧元素的化合价都为－2价
D．阴、阳离子的个数比都为1∶2
D [氧化钠能被氧气氧化为过氧化钠，过氧化钠比氧化钠稳定，A不正确；氧化钠与二氧化碳、水都能反应，但无氧气产生，B不正确；氧化钠中氧元素的化合价为－2价，过氧化钠中氧元素的化合价为－1价，C不正确；氧化钠中阴、阳离子分别为O2－、Na＋，过氧化钠中阴、阳离子分别为O、Na＋，其个数比都为1∶2，D正确。]
7．(1)根据Na2O2中氧元素的化合价，预测过氧化钠具有的性质为 ____________ 。
(2)试写出Na2O2与盐酸反应的化学方程式 __________________________ 。
(3)Na2O2________(选填“是”或“不是”)碱性氧化物，理由为_________________________
________________________________________________________________________。
(4)Na2O2与水的反应中，氧化剂________，还原剂是________，氧化产物是________，还原产物是______。
[答案] (1)氧化性和还原性
(2)2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑
(3)不是 因为Na2O2与酸反应除生成盐和H2O外，还产生O2
(4)Na2O2 Na2O2 O2 NaOH
8．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。
①用以验证结论a的实验操作方法及现象是 ______________________ 。
②用以验证结论b的实验 __________________________________ 。
[答案] (1)该反应是放热反应
(2)①将带火星的木条靠近导管口p处，木条复燃
②将导管口q放入水槽中，反应过程中有气泡冒出
[能力提升练]
9．对于反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，下列说法中正确的是( )
A．Na2O2是氧化剂，H2O是还原剂
B．Na2O2是还原剂，H2O是氧化剂
C．2个Na2O2参加反应时电子转移的数目为4个
D．每18 g H2O与足量Na2O2反应，则固体增重2 g
D [在Na2O2与H2O的反应中，Na2O2中－1价氧元素原子之间发生电子转移，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，故A、B均错误；2个Na2O2参加反应时电子转移的数目为2个；根据原子守恒，固体增重质量等于参加反应水中氢原子的质量，即18 g H2O参加反应，固体增重2 g。]
10．过氧化钠与水反应后滴加酚酞，酚酞先变红后褪色。某小组欲探究其原因，进行以下实验：①取反应后溶液加入二氧化锰后迅速产生大量气体；②、③中红色均不褪去。下列分析错误的是( )
A．过氧化钠与水反应产生的气体为O2
B．过氧化钠与水反应需要MnO2作催化剂
C．实验③在本探究过程中证明氧气、氢氧化钠均不能使酚酞褪色
D．过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的H2O2
B [A项，实验①是取反应后溶液加入二氧化锰后迅速产生大量气体，使带火星的木条复燃，证明产生气体为氧气，故A正确；B项，过氧化钠与水反应不需要MnO2作催化剂，故B错误；C项，酚酞滴入氢氧化钠溶液变红色，氢氧化钠的酚酞溶液通入氧气溶液红色不褪色，证明实验②使酚酞褪色的不是氢氧化钠和氧气，故C正确；D项，实验①是取反应后溶液加入二氧化锰后迅速产生大量气体，使带火星的木条复燃，为氧气，说明反应过程中生成了过氧化氢具有漂白性，使红色褪去，故D正确。]
11.200 ℃时，11.6 g CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3.6 g(如图所示)，其原混合物中CO2和H2O的质量之比是( )
A．11∶18 B．22∶3 C．1∶9 D．21∶9
A [向足量的固体Na2O2中通入11.6 g CO2和H2O，固体只增加3.6 g，令混合物中CO2和水蒸气的质量分别为m(CO2)、m(H2O)，则：
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 质量增加
88 g 56 g
m(CO2) m(CO2)
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 质量增加
36 g 4 g
m(H2O) m(H2O)
所以m(CO2)＋m(H2O)＝11.6 g、m(CO2)＋m(H2O)＝3.6 g；
解得：m(CO2)＝4.4 g，m(H2O)＝7.2 g，故原混合物中CO2和H2O的质量比为4.4 g∶7.2 g＝11∶18。]
12.为了制取纯净干燥的气体A，可用如图所示装置，生成A的速度可通过滴入液体B的速度控制，已知A是一种无色、无味、不能使酸碱指示剂变色、不会在空气中燃烧的气体，但能使带火星的木条复燃。
(1)A是________。
(2)若C是一种淡黄色固体，则烧瓶中发生反应的化学方程式是_________________。
(3)若C是一种黑色粉末，则B物质是________，C物质的作用是________。
[解析] 无色、无味且不燃烧的气体主要有O2、N2、稀有气体，而能使带火星的木条复燃的气体只能是氧气。可用淡黄色固体(Na2O2)与液体(H2O)反应制得O2，也可由黑色固体(MnO2)和液体(H2O2)作用制得。
[答案] (1)O2
(2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
(3)H2O2 催化剂