2019-2020年新教材高中化学 2.1.2 氧化钠和过氧化钠课件 新人教版必修1

第2课时氧化钠和过氧化钠一、氧化钠的性质1.物理性质颜色:_____;状态:___________。白色粉末状固体2.化学性质写出序号表示的化学方程式:①_________________。②_________________。③______________________。Na2O+H2O====2NaOHNa2O+CO2====Na2CO3Na2O+2HCl====2NaCl+H2O【想一想】将氧化钠投入酚酞溶液中会有什么现象?原因是什么?提示:变红。氧化钠与水反应生成氢氧化钠,使酚酞变红。二、过氧化钠的性质与用途1.物理性质过氧化钠是一种_____色固体。淡黄2.化学性质(1)与水反应实验操作实验现象产生大量气泡带火星的木条复燃试管外壁发热滴加酚酞溶液_____________实验结论生成_____反应____热量生成碱;Na2O2具有强氧化性化学方程式:________________________先变红后褪色氧气放出2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑(2)与二氧化碳反应(化学方程式):________________________。2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2【微思考】(1)过氧化钠是不是碱性氧化物?为什么?提示:不是。碱性氧化物和酸反应时只生成盐和水,而Na2O2与酸反应还有O2生成。(2)有一包淡黄色粉末,如何验证其为过氧化钠?提示:可利用过氧化钠易与水反应生成氧气进行验证。取少量粉末,滴加少量蒸馏水,观察,有能使带火星的木条复燃的气体产生则为过氧化钠。3.用途(1)供氧剂:可用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源。(2)强氧化剂。知识点一氧化钠和过氧化钠的性质比较【重点释疑】化学式Na2ONa2O2颜色白色淡黄色状态固体固体氧元素的化合价-2价-1价化学式Na2ONa2O2属类碱性氧化物非碱性氧化物(过氧化物)生成条件常温下缓慢氧化燃烧或加热热稳定性不稳定,易转化为Na2O2较稳定与H2O反应Na2O+H2O====2NaOH2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑化学式Na2ONa2O2与CO2反应Na2O+CO2====Na2CO32Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2主要用途用于制取Na2CO3强氧化剂、漂白剂、供氧剂转化:2Na2O+O22Na2O2【易错提醒】(1)Na2O2与H2O、CO2反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂。(2)Na2O2中阴、阳离子个数比是1∶2而不是1∶1。【思考·讨论】(1)金属钠着火时,能否用H2O或CO2灭火?为什么?提示:不能。钠着火生成Na2O2,Na2O2与H2O、CO2均反应产生O2助燃,应用沙子等与之不反应的物质进行灭火。(2)如何判断Na2O2与H2O反应所得的气体是氢气还是氧气?提示:用排水法收集Na2O2与H2O反应所得的气体,然后利用检验两种气体的方法检验。若是H2,点燃时会燃烧,并听到爆鸣声;若是O2,则可以使带火星的木条复燃。【案例示范】【典例】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【解题指南】解答本题需要注意理解以下两个方面:(1)碱性氧化物的定义。(2)过氧化钠中氧的化合价的特殊性。【解析】选C。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,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反应中无氧气产生,不能作供氧剂,故D项错误。【规律方法】(1)从元素化合价角度分析Na2O2的性质(2)强氧化性的表现【母题追问】(1)白色的Na2O粉末中若混有少量的Na2O2,如何进行检验?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。(2)将一定量的Na2O2、Na2O分别加入滴有酚酞溶液的水中,二者现象是否相同?提示:不同。将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。【迁移·应用】1.(2019·湖南高一检测)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2gNa2O2,充分反应后,溶液中Na+的数目不变【解析】选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项错误;过氧化钠沾到红色鲜花上,鲜花将褪色,B项错误;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项正确;Na2O2与水反应时能放出大量的热,使溶液温度升高,NaOH溶解度增大,导致溶液中Na+的数目增大,D项错误。2.用双线桥分析Na2O2与水反应中电子转移的方向和数目:__________________。氧化剂和还原剂是________,氧化产物是________,还原产物是________。【解析】Na2O2与水反应时Na2O2中氧元素的化合价既升高又降低,同时体现氧化性和还原性。答案:Na2O2O2NaOH【补偿训练】下面是比较Na2O和Na2O2性质异同点的有关叙述,其中错误的是()A.过氧化钠和氧化钠长期置于空气中最终所得固体产物相同B.过氧化钠和氧化钠都能与二氧化碳或水发生化合反应C.过氧化钠和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【解析】选B。因2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑;2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2,Na2O+H2O====2NaOH;Na2O+CO2====Na2CO3,故C项正确,B项错;置于空气中,最终都变为碳酸钠白色粉末,故A项正确;D项显然也正确。【素养提升】魔术——滴水点火,水火相容某同学设计了一个“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。请解释脱脂棉能够燃烧的原因。(1)滴水点火的原理是什么?试写出离子反应方程式。提示:可燃物燃烧需要满足两个条件:有氧气、温度达到着火点。因此说明过氧化钠与水反应生成氧气且是放热反应。离子反应方程式为2Na2O2+2H2O====4Na++4OH-+O2↑。(2)生成的产物加到硫酸铜中有什么现象?提示:生成蓝色沉淀Cu(OH)2。知识点二Na2O2与CO2、H2O反应的四大探究角度【重点释疑】1.反应原理2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2Ⅰ2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑Ⅱ2.探究的四个角度(1)分子个数角度无论是CO2或H2O的单一物质还是两者的混合物,通过足量的Na2O2时,生成O2的个数与CO2或H2O的个数之比均为1∶2。(2)电子转移角度当Na2O2与CO2、H2O反应时,每生成1个O2,转移2个电子,且在反应中Na2O2既是氧化剂又是还原剂,CO2、H2O既不是氧化剂又不是还原剂。(3)质量变化角度分析反应Ⅰ和Ⅱ的化学方程式,可得下列关系式:Na2O2Na2CO3(组成相当于Na2O2·CO)Na2O22NaOH(组成相当于Na2O2·H2)。①发生反应Ⅰ时,固体增加的质量等于与CO2等个数的CO的质量。②发生反应Ⅱ时,固体增加的质量等于与H2O等个数的H2的质量。(4)反应的先后角度一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应,可视为Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完全后,Na2O2再与H2O(g)发生反应。【知识拓展】凡分子组成符合(CO)m·(H2)n的物质,mg该物质在O2中完全燃烧,将其产物(CO2和水蒸气)全部通过足量Na2O2后,固体增重为mg。或者是由C、H、O三种元素组成的物质,只要C、O原子个数比为1∶1,即可满足上述条件。中学阶段常见的符合这一关系的物质有:①无机物:H2、CO及H2和CO的混合气体;②有机物:CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、C6H12O6(葡萄糖)等。【思考·讨论】(1)1个Na2O2与足量H2O或CO2反应转移几个电子?提示:1个。1个Na2O2与足量H2O或CO2反应时,1个O的化合价由-1升高到0价,1个O的化合价由-1降低到-2价。(2)39gNa2O2与足量CO2反应生成O2的质量是多少?提示:8g。由2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2知,39gNa2O2与足量CO2反应生成O2的质量是8g。【案例示范】【典例1】(2019·龙岩高一检测)如图所示装置,试管中盛有水,气球a盛有干燥的固体过氧化钠颗粒,U形管中注有浅红色的水,已知过氧化钠与水反应是放热的。将气球用橡皮筋紧缚在试管口,实验时将气球中的固体颗粒抖落到试管b的水中,将不会出现的现象是()A.气球a变大B.试管b内有气泡冒出C.U形管内红色褪去D.U形管水位d高于c【解析】选C。反应生成氧气,则气球a变大,故A正确;反应生成气体,则试管b中有气泡冒出,故B正确;由于浅红色的水是在U形管中而非试管中,则试管内溶液不变色,U形管内的红水不褪色,故C错误;产生O2使气球膨胀,该反应放出大量热量,使集气瓶中空气受热膨胀而出现U形管中水位d高于c,故D正确。【典例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。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28g,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。【解析】由2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2知反应前后固体增加的质量相当于CO2中的CO,增加了28g,即参加反应的CO2为44g,生成的Na2CO3为106g。答案:44106【母题追问】(1)假设该题目中过氧化钠与水反应固体质量增加了2g,则反应消耗的水的质量是多少?提示:由2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑知,反应前后固体增加的质量相当于H2O中的H2的质量,故参加反应的水的质量是18g。(2)假设该题目中过氧化钠与水反应消耗H2O分子的个数为6.02×1023,则转移电子的个数是多少?提示:6.02×1023。个数相同的H2O和CO2分别与足量Na2O2反应时,转移的电子数相同。【迁移·应用】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.2个Na2O2参加反应时电子转移的数目为4个D.每18gH2O与足量Na2O2反应,则固体增重4g【解析】选B。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;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18gH2O参加反应,固体增重2g。2.分别向下列溶液中加入少量的过氧化钠固体,不会出现浑浊的是世纪金榜导学号()A.Na2CO3溶液B.FeCl3溶液C.饱和Ca(OH)2溶液D.CuSO4溶液【解析】选A。过氧化钠固体与Na2CO3溶液中的水反应,生成的NaOH不会与Na2CO3反应,且溶液不是饱和溶液,则不会出现浑浊,A正确;过氧化钠固体与FeCl3溶液中的水反应,生成的NaOH与FeCl3反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀,则出现浑浊,B错误;过氧化钠固体与饱和Ca(OH)2溶液中的水反应,饱和溶液中溶剂减