第1节　第2课时　氧化钠和过氧化钠 课件（共37张PPT）人教版高中化学必修1

(共37张PPT)
第二章
第一节　第二课时　氧化钠和过氧化钠
素养目标 学习要点
1.能从物质组成和化合价的角度认识氧化钠、过氧化钠所属物质类别及其性质,培养宏观辨识与微观探析的学科素养。 2.能通过过氧化钠与水及二氧化碳的反应,推理分析在反应中质量、体积的变化及电子转移情况,培养学生的推理意识,培养证据推理与模型认知的学科素养。 两种氧化物:Na2O和Na2O2
两个重要反应:Na2O2与CO2和H2O的反应
两种用途:Na2O2作供氧剂和漂白剂
知识点 氧化钠和过氧化钠
基础落实 必备知识全过关
一、Na2O的性质
Na2O是一种碱性氧化物
Na2O为　　　色固体,具有下列化学性质与转化:
写出上述转化的化学方程式:
①　　　　　　　　　　　　　　,
②　　　　　　　　　　　　　　,
③　　　　　　　　　　　　　　。
白
Na2O+H2O ══ 2NaOH
Na2O+CO2 ══ Na2CO3
Na2O+2HCl ══ 2NaCl+H2O
二、Na2O2的性质与应用
Na2O2是　　　　色粉末状固体,是一种过氧化物。
氧的化合价为-1价
1.Na2O2与H2O反应
(1)实验操作(如图)
淡黄
(2)实验现象:
①产生大量　　　　,带火星的木条放在管口能复燃,说明生成　　　　。
②试管外壁发热,说明反应　　　热。
③用pH计检验溶液,pH大于7,说明生成　　　。
(3)化学方程式:　 。
气泡
O2　
放
碱
2Na2O2+2H2O ══ 4NaOH+O2↑
2.Na2O2与CO2反应
反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
3.Na2O2用途
(1)Na2O2与H2O、CO2反应生成　　　　,故Na2O2可在呼吸面具或潜水艇中作　　　　的来源,作　　　　剂。
(2)Na2O2常作强氧化剂,用于杀菌消毒,作漂白剂。
2Na2O2+2CO2 ══ 2Na2CO3+O2
O2　
O2　
供氧
名师点拨
碱性氧化物的通性:
①部分(如Na2O、CaO)能与水反应生成碱;
②与酸性氧化物反应生成盐;
③与酸反应生成盐和水。
特别提醒
(1)将氧化钠投入酚酞溶液中溶液变红。
(2)将过量过氧化钠投入酚酞溶液中溶液先变红后褪色。
(3)过氧化钠既有氧化性又有还原性,常作强氧化剂,用于杀菌消毒,作漂白剂。
深度思考
Na2O2能与水反应生成碱,它属于碱性氧化物吗 为什么
提示 不属于。碱性氧化物是与酸反应只生成盐和水的氧化物,Na2O2与盐酸反应时不仅生成NaCl和水,还会有氧气生成,故不属于碱性氧化物。
教材拓展
(1)在加热条件下,Na与O2反应生成Na2O2:2Na+O2 Na2O2。
(2)Na2O2与H2O反应原理
Na2O2与水的反应是比较特殊的氧化还原反应,实质上可以分成两个过程:
①Na2O2+2H2O ══ 2NaOH+H2O2
②2H2O2 ══ 2H2O+O2↑
①×2+②得:
2Na2O2+2H2O ══ 4NaOH+O2↑。
重难突破 能力素养全提升
探究角度1 氧化钠与过氧化钠的比较
例1 (教材改编题)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
C
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错;Na2O2是淡黄色固体,故B错;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正确;Na2O与水或CO2反应中无氧气产生,不能作供氧剂,D错误。
【变式设问】
(1)白色的Na2O粉末中若混有少量的Na2O2,如何进行检验
(2)将一定量的Na2O、Na2O2分别加入滴有酚酞的水中,二者现象是否相同
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。
提示 不同。Na2O2加入滴有酚酞溶液的水中观察到有气体生成,溶液先变为红色后褪色;而Na2O加入滴有酚酞溶液的水中只观察到溶液变为红色。
[对点训练1]
(2024·河南郑州高一模拟)下列关于Na2O与Na2O2的说法中,错误的是(　　)
A.二者颜色不同
B.均可与H2O、CO2反应
C.Na2O能被氧化成Na2O2
D.它们的固体溶于水滴加酚酞溶液后,现象相同
D
解析 氧化钠为白色固体,过氧化钠为淡黄色固体,二者颜色不同,故A正确;氧化钠与水反应生成氢氧化钠,与二氧化碳反应生成碳酸钠,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,故B正确;加热条件下,氧化钠可以被氧气氧化成过氧化钠,故C正确;氧化钠与水反应生成氢氧化钠,所以溶于水滴加酚酞溶液后显红色;过氧化钠除了与水反应生成氢氧化钠外,还具有强氧化性而能漂白,所以溶于水滴加酚酞溶液后先变红后褪色,故D错误。
归纳总结　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, =2
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+H2O══2NaOH 2Na2O2+2H2O══4NaOH+O2↑
与CO2反应 Na2O+CO2══Na2CO3 2Na2O2+2CO2══2Na2CO3+O2
与H+反应 Na2O+2H+══2Na++H2O 2Na2O2+4H+══4Na++2H2O+O2↑
转化 2Na2O+O2 2Na2O2 探究角度2 过氧化钠的氧化性　过氧化钠与水反应的实验探究
例2 已知Na2O2与水发生反应Na2O2+2H2O ══ 2NaOH+H2O2。探究Na2O2与水的反应,实验如图。下列分析不正确的是(　　)
A.①、⑤中产生的气体能使带火星的木条复燃
B.①、④中均发生了氧化还原反应和复分解反应
C.②、⑤中KMnO4与MnO2的作用不同,产生气体的量也不同
D.沉淀经过滤、洗涤、干燥后称量:④中反应后的沉淀质量小于③中所得沉淀的质量
答案 D　
解析 过氧化钠和水发生复分解反应生成氢氧化钠和双氧水,双氧水发生分解反应生成水和氧气;双氧水能被酸性高锰酸钾氧化为氧气,高锰酸钾被还原;双氧水中加入氯化钡溶液发生复分解反应生成过氧化钡沉淀和盐酸,过氧化钡悬浊液中加稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和双氧水,双氧水中加二氧化锰,在二氧化锰的催化作用下双氧水分解为水和氧气。①中过氧化钠和水反应生成氧气、⑤中双氧水在二氧化锰催化作用下分解放出氧气,故A正确;①中过氧化钠和水发生复分解反应生成氢氧化钠和双氧水,双氧水发生分解反应生成水和氧气;④中BaO2和硫酸发生复分解反应生成硫酸钡沉淀和双氧水,双氧水发生分解反应生成水和氧气;双氧水发生分解反应生成水和氧气,为氧化还原反应,故B正确;②中过氧化氢被高锰酸钾氧化生成氧气,⑤中过氧化氢在二氧化锰催化条件下自身发生氧化还原反应生成水和氧气,KMnO4与MnO2的作用不同,产生气体的量也不同,故C正确;③中生成BaO2,④中生成BaSO4沉淀,由Ba原子守恒可知④中反应后的沉淀质量大于③中所得沉淀的质量,故D错误。
【变式设问】
(1)向试管①中加入酚酞溶液,先变红后褪色,H2O2表现　　　(填“氧化”或“还原”)性。
(2)试管②中与高锰酸钾反应的物质表现　　　(填“氧化”或“还原”)性。
提示 氧化　H2O2具有氧化性,可以漂白。
提示 还原　高锰酸钾具有强氧化性,与H2O2反应时,H2O2表现还原性。
[对点训练2]
(2023·上海浦东高一检测)向紫色石蕊溶液中加入过量的过氧化钠粉末,振荡,正确的叙述是(　　)
A.最后溶液变蓝色
B.溶液先变蓝色,最后褪色
C.溶液仍为紫色
D.石蕊溶液变为红色
B
解析 Na2O2与水反应的总化学方程式为2Na2O2+2H2O ══ 4NaOH+O2↑,生成的NaOH使紫色石蕊溶液变为蓝色;在反应过程中,存在着中间产物H2O2,H2O2具有漂白性,最后使溶液褪色,B符合题意。
思维模型　基于氧元素的化合价,认识Na2O2的氧化性和还原性
探究角度3 过氧化钠与CO2、H2O的反应探究
例3 (2024·山东聊城高一检测)CO与H2的混合气体3 g在足量的氧气中完全燃烧,在150 ℃时将完全燃烧后的混合气体通过足量的Na2O2,Na2O2增重的质量为(　　)
A.1.5 g B.3 g
C.6 g D.无法计算
B
解析 2CO+O2 2CO2①
2H2+O2 2H2O②
2CO2+2Na2O2 ══ 2Na2CO3+O2③
2H2O+2Na2O2 ══ 4NaOH+O2↑④
将①③合并得:CO+Na2O2 ══ Na2CO3⑤
将②④合并得:H2+Na2O2 ══ 2NaOH⑥
由⑤⑥式可以看出Na2O2固体增重的质量就是CO和H2的质量,故选B。
图解要点　根据化学方程式可得下列关系:
【变式设问】
(1)若将上题3 g的混合气体改为可燃物甲醛(HCHO),Na2O2增重的质量为　　　。
(2)若CO与H2的混合气体的分子个数为N,充分反应后,O2的分子个数为
　　　个。
提示 3 g　甲醛(HCHO)可以写作CO(H2),相当于CO与H2的混合气体,完全燃烧生成CO2和H2O,结果如上题。
提示 　由原子守恒可知N个CO与H2生成N个CO2与H2O,由方程式2CO2+2Na2O2 ══ 2Na2CO3+O2、2H2O+2Na2O2 ══ 4NaOH+O2↑知,得到 个O2。
[对点训练3]
(教材改编题)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.当2分子H2O参加反应时,生成1分子O2
C.当生成1分子O2时,转移的电子数为4
D.每有18 g H2O与足量Na2O2反应,则固体增重4 g
B
解析 反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,A错误;当生成1分子O2时,转移电子数为2,C错误;当18 g H2O参加反应时,设固体增重为m,
2Na2O2+2H2O ══ 4NaOH+O2↑　固体增重
2×18 32 4
18 g m
m=2 g,D错误。
归纳总结　Na2O2与水、CO2的反应的两条规律
(1)先后规律:一定量Na2O2固体与一定量CO2、H2O(g)混合气体反应时,由于NaOH与CO2反应生成Na2CO3,分析此类问题时,可按照以下顺序进行:Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完全后,剩余Na2O2再与H2O(g)反应。
(2)质量规律:
①Na2O2固体与CO2反应时,固体增加的质量等于与参加反应的CO2等物质的量的CO的质量,即Na2O2+CO ══ Na2CO3(实际上该反应不能发生)。
②Na2O2固体与H2O反应时,固体增加的质量等于与参加反应的H2O等物质的量的H2的质量,即Na2O2+H2 ══ 2NaOH(实际上该反应不能发生)。
学以致用 随堂检测全达标
题组1氧化钠与过氧化钠的比较
1.(2024·广西南宁高一检测)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
解析 Na2O为白色、无氧化性、无漂白性,Na2O2为淡黄色,具有氧化性、具有漂白性,两者水溶液均为NaOH溶液。
2.(2024·浙江嘉兴高一检测)下列有关Na2O2的叙述中不正确的是(　　)
A.Na2O2是淡黄色固体
B.Na2O2中阴、阳离子个数比是1∶2
C.Na2O2属于碱性氧化物
D.Na2O2可在呼吸面具中作为氧气的来源
C
解析 Na2O2为淡黄色固体,A正确;1个Na2O2中含有2个钠离子和1个过氧根离子,阴、阳离子个数比为1∶2,B正确;Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气,不是碱性氧化物,C错误;Na2O2可与二氧化碳反应生成氧气,可用于呼吸面具的氧气来源,D正确。
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.向饱和食盐水中加入2 g Na2O2,充分反应后,溶液中Cl-的数目不变
C
解析 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与水反应使溶剂水减少,导致溶液中有NaCl晶体析出,Cl-数目减少,D错误。
题组2过氧化钠与H2O、CO2反应
4.(2024·江西宜春高一检测)现有装置如图(夹持装置已略去),将胶头滴管中的水逐滴滴入盛有少量过氧化钠固体的试管中,发生反应(该反应伴随放热现象),下列有关说法正确的是(　　)
A.过氧化钠为碱性氧化物
B.该反应属于复分解反应
C.反应进行一段时间后(反应未结束),可观察到U形管中液面高度:a>b
D.反应结束后(Na2O2已消耗完),往盛有过氧化钠的试管中滴入几滴无色酚酞溶液,可观察到试管中溶液先变红后褪色
D
解析 过氧化钠和酸反应有氧气生成,不是碱性氧化物,A错误;生成物中有单质,不是复分解反应,B错误;反应进行一段时间后(反应未结束),反应放热,大试管温度升高,压强增大,U形管中液面高度:a5.某无色溶液,加入Na2O2时有白色沉淀生成,该无色溶液中含有的物质可能是(　　)
A.CuSO4 B.MgCl2
C.BaCl2 D.Fe2(SO4)3
B
解析 CuSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液不是无色溶液,故A、D两项错误; 2Na2O2+2H2O ══ 4NaOH+O2↑,NaOH与MgCl2反应产生白色沉淀,而与BaCl2溶液不反应,故B项正确,C项错误。
6.为了制取纯净干燥的气体A,可用如图所示装置,生成A的速率可通过滴入液体B的速率控制,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为　　　　　　　　　　　　　　　　 　。
(3)若C是一种黑色粉末,则B物质是　　　　,C物质的作用是　　　　。
(4)洗气瓶(广口瓶)中装的试剂D是　　　,其作用是　 。
所制得的气体用　　　　　　　　法收集。
O2
2Na2O2+2H2O ══ 4NaOH+O2↑
H2O2　
催化剂
浓硫酸　
除去O2中的水蒸气　
向上排空气
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。由于上述方法制得的氧气都是在水溶液中制得的,所以要得到干燥、纯净的O2应干燥后再收集。