化学必修 第一册第一节 钠及其化合物第2课时学案设计

第2课时　氧化钠和过氧化钠

[核心素养发展目标]　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，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。

一、氧化钠和过氧化钠的性质

1．Na2O的性质

氧化钠(Na2O)是一种白色固体。属于     氧化物，能与水、     、     等发生化学反应。

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。

2．Na2O2的性质

过氧化钠(Na2O2)是一种     色固体。Na2O2中氧元素为－1价，既有氧化性也有还原性。

(1)实验探究过氧化钠与水的反应

(2)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式：

     。

3．Na2O2的应用

(1)Na2O2可在呼吸面具或潜水艇中作为     的来源。

(2)Na2O2中氧元素的化合价为     价，具有强     ，可作漂白剂。

(1)Na2O与Na2O2均为碱性氧化物(　　)

(2)Na2O与Na2O2中的氧元素的化合价不相同，钠元素的化合价相同(　　)

(3)Na2O与Na2O2的阴、阳离子个数比均为1∶2(　　)

(4)Na2O2有强氧化性，能漂白酸碱指示剂(　　)

1．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。

(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。

2．在鲜活水产品的长途运输中，必须考虑以下几点：①水中需要保持适量的O2；②及时去除鱼类等排出的CO2；③防止细菌的大量繁殖。

(1)过氧化物具有杀菌消毒的性质，金属的过氧化物能与H2O反应产生O2，如2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。现有两种在水中能起供氧灭菌作用的物质：Na2O2和CaO2，已知CaO2能缓慢与水反应。根据以上介绍，运输鲜活水产品时应选择________放入水中，理由是______________________________________________________________________________。

(2)写出过氧化钙与水反应的化学方程式：___________________________________________。

氧化钠与过氧化钠的比较

二、过氧化钠与水、二氧化碳反应的定量关系

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(2CO)

  2×78    2×44  2×106        2×28

固体增加2个碳原子和2个氧原子，固体增加的质量相当于与CO2等分子数的CO的质量。

(2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑　Δm(4H)

  2×78    2×18  4×40         2×2

固体增加4个氢原子，固体增加的质量相当于与H2O等分子数的H2的质量。

1．21.2 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

2．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28 g，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。

3．一定温度下，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．下面是比较氧化钠和过氧化钠性质异同点的有关叙述，其中错误的是(　　)

A．氧化钠和过氧化钠长期置于空气中都较稳定

B．氧化钠和过氧化钠都能与二氧化碳或水发生反应

C．氧化钠和过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

2．(2022·山东潍坊阶段检测)学习小组进行如下实验：

实验①、③的白色沉淀经检验为BaO2。下列说法合理的是(　　)

A．实验说明H2O2一定能电离得到O

B．实验①、②、③证明Na2O2与H2O反应过程存在反应Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2

C．实验①和③生成白色沉淀的反应属于氧化还原反应

D．可用BaCl2、H2O检验长期放置的Na2O2中是否含有Na2CO3

3．对Na2O2与CO2和H2O(g)混合气体的反应来说，下列说法错误的是(　　)

A．只要参加反应的Na2O2一定，反应生成的氧气就一定

B．只要CO2和H2O(g)的总量一定，反应所消耗的Na2O2的量就一定

C．只要气体的总数量一定，反应中所转移的电子的数量就一定

D．只要混合气体的总数量一定，固体所增加的质量就一定

题组一　Na2O和Na2O2的性质

1．(2021·黑河月考)下列叙述正确的是(　　)

①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物

②Na2O2中O元素的化合价为－2价

③Na2O是淡黄色物质，Na2O2是白色物质

④Na2O2可作供氧剂，而Na2O不可

⑤向Na2O2与水反应后的溶液中滴加酚酞溶液，溶液先变红后褪色

A．都正确   B．④⑤

C．②③⑤   D．②③④⑤

2．下列判断正确的是(　　)

A．可用水来检验Na2O粉末中是否含有Na2O2

B．可用CO2来检验Na2O粉末中是否含有Na2O2

C．可利用在纯氧中加热的方法除去Na2O中的Na2O2

D．将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞溶液中，最终溶液均为红色

3．已知：2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑，对此反应，下列说法正确的是(　　)

A．Na2O2只做氧化剂

B．还原剂只有 FeSO4

C．氧化产物只有Na2FeO4

D．Na2FeO4既是还原产物，又是氧化产物

4．某溶液中含有Na＋、SO、CO、HCO 四种离子，若向其中加入少量的过氧化钠固体后，溶液中离子浓度基本保持不变的是(　　)

A．HCO   B．Na＋

C．CO   D．SO

题组二　与Na2O2有关的计算

5．将3.2 g H2和CO的混合气体(其密度为相同条件下氧气密度的)，通入一盛有足量Na2O2的密闭容器中，再通入过量O2，并用电火花点燃使其充分反应，最后容器中固体的质量增加了(　　)

A．3.2 g   B．4.4 g

C．5.6 g   D．6.4 g

6．在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5 g和足量的Na2O2，用电火花引燃，使其恰好完全反应，Na2O2增重7.5 g，则原混合气体中O2的质量分数是(　　)

A．54.5%   B．40%

C．36%   D．33.3%

题组三　过氧化钠性质的探究实验

7．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

8.(2021·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

9．某实验小组通过如图所示实验，探究Na2O2与水的反应。下列说法不正确的是(　　)

A．②中的大量气泡主要成分是氧气

B．③中溶液变红，说明有碱性物质生成

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

10．向一定量的饱和NaOH溶液中加入少量Na2O2固体，恢复到原温度时，下列说法正确的是(　　)

A．溶液中的Na＋个数增多

B．溶液的碱性增强

C．溶质的质量分数不变

D．溶液的质量不变

11．(2021·临沂高一月考)Na2O2是呼吸面具中常用的供氧剂，下列关于Na2O2的叙述正确的是(　　)

A．Na2O2中阴、阳离子的个数比为1∶1

B．Na2O2分别与H2O、CO2反应，产生相同质量的O2时，消耗H2O和CO2分子的数量相等

C．在Na2O2与CO2反应过程中，Na2O2只做氧化剂

D．Na2O2能漂白所有的有色物质

12.200 ℃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

13．下列说法正确的是(　　)

A．7.8 g Na2O2和6.2 g Na2O分别溶于100 g水中得到溶质的质量分数前者更大

B．Na2O2在空气中久置后由淡黄色变白色的原因为2Na2O2===2Na2O＋O2↑

C．制O2时，用Na2O2或H2O2作反应物不能选择相同的气体发生装置

D．Na2O2与CO2反应放出O2，可用于制作呼吸面具

14．某同学结合所学知识探究Na2O2与H2能否反应，设计实验装置如下，下列说法正确的是(　　)

A．若装置D中无水硫酸铜变蓝，则说明Na2O2与H2反应生成水

B．装置B中盛放浓硫酸，目的是除去装置A中挥发出来的少量水蒸气

C．装置C加热前，用试管在干燥管管口处收集气体，点燃，通过声音判断气体纯度

D．装置A不能直接用于H2O2与MnO2反应制取氧气

15．(2021·淄博高一月考)Na2O2是中学化学常用的强氧化剂，除了能与CO2、H2O反应外，还可与其他还原剂如H2、C发生反应，某化学课外兴趣小组为探究Na2O2与H2的反应情况，设计了如图所示装置进行有关实验。

(1)此装置中，怎样检查除启普发生器之外的装置的气密性？________________________。

(2)请完成该实验的有关操作步骤。

①检查装置气密性；

②打开a、b，产生氢气，观察试管内物质的颜色变化；

③___________________________________________________________________________；

④加热过氧化钠，观察试管内物质的颜色变化；

⑤反应完全后，_______________________________________________________________；

⑥拆卸装置。

(3)该装置中，碱石灰的作用是__________________________________________________。

(4)实验过程中观察到(2)中步骤②无明显变化，步骤④Na2O2熔化，黄色粉末立即变成白色，干燥管内无水硫酸铜未变成蓝色。则Na2O2与H2反应的化学方程式为_________________

______________________________________________________________________________。

16．查阅相关文献可知，潮湿的CO2才能与Na2O2反应，而干燥的CO2与Na2O2不反应。潮湿的CO2与Na2O2反应的过程可以表示如下：

先：Na2O2(淡黄色)＋2H2O===2NaOH＋H2O2；

2H2O2===2H2O＋O2↑；

后：CO2＋2NaOH===Na2CO3(白色)＋H2O。

某同学设计了如下装置，验证上述理论的正确性(已知无水氯化钙能吸收水分，但不与CO2反应)。

(1)装置1实验过程中的现象有___________________________________________________。

(2)装置2的目的是_____________________________________________________________。

(3)分别取上述两装置实验后硬质试管中的固体，进行下列实验。

①若取用装置1中的固体进行实验，则加入酚酞溶液后溶液的颜色是___________________。

②若取用装置2中的固体进行实验，则加入酚酞溶液后的现象是________________________。