2024-2025学年人教版必修第一册 2.1.2钠的氧化物 学案（含答案）

第2课时　钠的氧化物
素养要求
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。
3．掌握Na2O2的相关计算。
分点突破一　氧化钠和过氧化钠的性质
1．Na2O的性质
(1)物理性质：________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：__________________________。
氧化钠与盐酸反应：________________________。
氧化钠与二氧化碳反应：____________________。
2．Na2O2的性质
(1)物理性质：________色固体。
(2)化学性质
　　　　　　　　反应放热
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________，带火星的木条________；②用pH试纸检验反应所得溶液呈________性
实验 结论 Na2O2与水反应________，化学方程式为________________________
b.过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)Na2O2的应用
Na2O2可在呼吸面具或潜水艇中作为________的来源。
Na2O2中氧元素的化合价为________，具有强________，可作漂白剂。
提醒　分析过氧化钠的性质，一定要分析中氧元素的价态。
氧元素的化合价主要有0价、－1价、－2价，过氧根离子中氧元素显－1价，故过氧根离子既有氧化性又有还原性。
[即学即练]
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)在氧气中加热时，金属钠剧烈燃烧生成淡黄色固体Na2O2。(　　)
(2)Na2O2、Na2O组成元素相同，与CO2反应的产物相同。(　　)
(3)过氧化钠会因为空气中的氧气而易变质。(　　)
(4)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，是水作还原剂的氧化还原反应。(　　)
(5)Na2O2溶于水产生O2：
Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑。(　　)
(6)Na2O2加入酚酞溶液中，反应现象为变红。(　　)
2．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
3．为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境，一般在飞船内安装盛有Na2O2颗粒的装置。下列关于Na2O2的叙述正确的是(　　)
A．Na2O2为白色的固体粉末
B．Na2O2中阴、阳离子的个数比为1∶1
C．Na2O2与H2O或CO2反应都能产生O2
D．Na2O2属于碱性氧化物
4．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
分点突破二　Na2O2与H2O、CO2的反应规律
1．Na2O2与H2O、CO2反应的氧化还原关系
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
(1)Na2O2中氧的化合价为________，在两个反应中Na2O2的作用是________________________(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________个电子。每消耗一个Na2O2转移________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，与足量的Na2O2反应时，参与反应的CO2或H2O与放出的O2的分子个数之比均为________。
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反应规律
(1)气体反应的顺序
Na2O2与CO2、H2O的混合气体反应时，可认为先与CO2反应再与H2O反应。理解如下：假设先与水反应，但CO2与NaOH反应又会生成水，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑、2CO2＋4NaOH===2Na2CO3＋2H2O，两反应的总化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。
(2)固体质量的变化
由反应方程式比较Na2O2～2NaOH，Na2O2～Na2CO3可知，固体质量增加了H2O中的“H2”的质量，CO2中的“CO”的质量；可以看作发生相应的反应：Na2O2＋H2===2NaOH、Na2O2＋CO===Na2CO3(实际上两反应均不能发生)。
[即学即练]
1．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既是氧化剂，又是还原剂
C．该反应中电子转移的数目为4e－
D．每有18 g H2O与足量Na2O2反应，则固体增重4 g
2．在一定条件下，使CO和O2的混合气体26 g充分反应，所得混合物在常温下跟足量的Na2O2固体反应，结果固体增重14 g，则原混合气体中O2和CO的质量比可能是(　　)
A．9∶4 B．1∶1
C．7∶6 D．6∶7
3．21.2 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(　　)
A．21.2 g B．14 g
C．6.78 g D．不能确定
4．一定温度下，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“＝”)。
1.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，都是碱性氧化物
B．Na2O、Na2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体
C．Na2O2在和CO2的反应中既是氧化剂又是还原剂
D．Na2O2、Na2O均可作供氧剂
2．下列叙述中不正确的是(　　)
A．Na2O2是淡黄色的固体粉末，Na2O是白色固体，二者都能与水反应生成NaOH
B．Na和O2在加热时反应生成Na2O2，在常温下反应生成Na2O
C．Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3，Na2O2与CO2发生置换反应生成O2
D．2 g H2充分燃烧后产物被Na2O2完全吸收，Na2O2固体增重2 g
3．3 g CO与H2的混合气体在足量的氧气中燃烧后，在150 ℃时将混合气体通过足量的Na2O2后，Na2O2增重的质量为(　　)
A．1.5 g B．3 g
C．6 g D．无法计算
4．某实验小组通过如图所示实验，探究Na2O2与水的反应：
下列说法中正确的是(　　)
A．②中的大量气泡的主要成分是氢气
B．③中溶液变红，说明有酸性物质生成
C．④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的
D．⑤中MnO2的主要作用是降低了水中氧气的溶解度
5．如图表示A～E五种物质间的相互转化关系，其中A为淡黄色固体，B为单质。回答下列问题：
(1)写出各物质的化学式：A________，B________，C________，D________，E________。
(2)写出B→C、D→E反应的离子方程式：
B→C：____________________________________________________；
D→E：___________________________________________________。
6．(走进生活)为解决养鱼的增氧问题，可在水中加入过氧化钙(CaO2)做供氧剂。
(1)根据Na2O2与H2O、CO2反应的化学方程式，写出CaO2与H2O、CO2反应的化学方程式，并解释CaO2可作供氧剂的原理________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)用双线桥法表示CaO2与H2O反应的电子转移方向和数目________________________________________________________________________。
(3)若将过氧化钙加入紫色石蕊溶液中，有什么现象？
第2课时　钠的氧化物
分点突破一　氧化钠和过氧化钠的性质
1．(1)白　(2)Na2O＋H2O===2NaOH　Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O　Na2O＋CO2===Na2CO3
2．(1)淡黄　(2)a.发烫　复燃　碱　放热　2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑　b．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
(3)氧气　－1　氧化性
即学即练
1．答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×
2．答案：B
3．答案：C
4．解析：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。
答案：A
分点突破二　Na2O2与H2O、CO2的反应规律
1．(1)－1　既做氧化剂又做还原剂　2　1　(2)2∶1
即学即练
1．解析：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，电子转移的数目为2e－。根据元素守恒，固体增重质量等于参加反应的水中氢元素的质量，即18 g H2O参加反应，固体增重2 g。
答案：B
2．解析：由反应2CO＋O2 2CO2，2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2可推得CO＋Na2O2===Na2CO3，所以固体增加的质量为原来CO的质量。
2CO＋O2===2CO2
56　　32
14 g　m(O2)
m(O2)＝＝8 g。
14＋8<26，反应后气体有剩余26 g－(14＋8)g＝4 g。
若余O2，则CO为14 g，O2为12 g，＝，
若余CO，则CO为18 g，O2为8 g，＝。
答案：D
3．答案：A
4．答案：＝
随堂演练全通关
1．解析：Na2O2与水反应时除了生成碱外，还生成了O2，故Na2O2不属于碱性氧化物，故A项错误；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项正确；Na2O与水或CO2反应中无氧气产生，不能作供氧剂，D项错误。
答案：C
2．解析：Na2O2与CO2反应生成O2：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，该反应不是置换反应，C项不正确。2 g H2充分燃烧后生成18 g水，完全被Na2O2固体吸收，发生反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，由质量守恒定律可知，固体由2Na2O2→4NaOH，其质量增加的量等于2H2O→O2质量减少的量，18 g水被吸收后生成16 g O2，即Na2O2固体增重2 g，D项正确。
答案：C
3．解析：2CO＋O22CO2　①
2H2＋O22H2O　②
2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2　③
2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑　④
将①③合并化简得CO＋Na2O2===Na2CO3　⑤
将②④合并化简得H2＋Na2O2===2NaOH　⑥
由⑤⑥式可以看出Na2O2固体增重的质量就是CO和H2的质量。
答案：B
4．答案：C
5．解析：A是淡黄色固体，可知是Na2O2，B是单质可制取A，知B是Na，A与CO2反应生成D，知D为Na2CO3；B与Cl2反应生成E，知E为NaCl；Na2O2、Na都能生成C，知C为NaOH。
答案：(1)Na2O2　Na　NaOH　Na2CO3　NaCl
(2)2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
＋2H＋===CO2↑＋H2O(答案合理即可)
6．答案：(1)CaO2与H2O反应的化学方程式为2CaO2＋2H2O===2Ca(OH)2＋O2↑；CaO2与CO2反应的化学方程式为2CaO2＋2CO2===2CaCO3＋O2。CaO2与H2O、CO2反应生成O2，CaO2可作供氧剂。
(2)
(3)溶液先变蓝后褪色。