新教材适用2024-2025学年高中化学第2章海水中的重要元素-钠和氯第1节钠及其化合物第2课时氧化钠和过氧化钠学案新人教版必修第一册

第2课时氧化钠和过氧化钠学习目标1．结合真实情境中的应用实例或通过试验探究，了解钠的氧化物的主要性质，了解它们在生产、生活中的应用。2．能依据钠的氧化物的性质分析试验室、生产、生活及环境中的某些常见问题，说明妥当保存、合理运用化学品的常见方法。核心素养1．从物质组成和化合价角度相识氧化钠、过氧化钠的性质及物质分类，培育宏观辨识与微观探析的实力。2．通过过氧化钠与水及二氧化碳的试验探究，培育科学探究和创新意识。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_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：(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_淡黄__色固体。Na2O2中氧元素为－1价，既有氧化性也有还原性。(1)试验探究过氧化钠与水的反应试验操作试验现象①试管外壁_发烫__，带火星的木条_复燃__；②用pH试纸检验，试纸_变蓝__试验结论Na2O2与水反应_放热__，化学方程式为2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑(2)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式：2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O23．Na2O2的应用(1)Na2O2可在呼吸面具或潜水艇中作_氧气__的来源。(2)Na2O2中氧元素的化合价为_－1__价，具有强_氧化性__，可作漂白剂。正误推断(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。(√)应用体验1．下列关于钠及其化合物的叙述正确的是(B)A．Na2O和Na2O2都能与CO2反应，产物完全相同B．用钠与空气反应制纯净的Na2O2，空气必需经过固体NaOH处理后，才能与钠反应C．Na和Na＋都具有强还原性D．在Na2O2与CO2的反应中，氧化剂是Na2O2，还原剂是CO2解析：Na2O与CO2反应只生成Na2CO3，Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，A项错误；用固体NaOH除空气中CO2和H2O，防止CO2和H2O与Na2O2反应，B项正确；Na＋只有氧化性，C项错误；Na2O2与CO2反应中，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂，D项错误。2．在鲜活水产品的长途运输中，必需考虑以下几点：①水中须要保持适量的O2；②刚好去除鱼类等排出的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。依据以上介绍，运输鲜活水产品时应选择_CaO2__放入水中，理由是_Na2O2与水反应猛烈，生成的NaOH溶液碱性太强，不利于鲜活水产品的存活(或CaO2能缓慢与水反应，供氧时间长，水溶液碱性弱，有利于鲜活水产品的长途运输)__。(2)写出过氧化钙与水反应的化学方程式：2CaO2＋2H2O=2Ca(OH)2＋O2↑。归纳总结氧化钠与过氧化钠的比较物质氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)色、态白色固体淡黄色固体氧元素化合价－2－1阴、阳离子个数比1︰21︰2是否为碱性氧化物是否化学性质相同点都能与水反应生成氢氧化钠，都能与CO2反应生成Na2CO3不同点过氧化钠与水、二氧化碳反应有氧气产生，具有强氧化性，而Na2O不具有强氧化性二、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_－1__，在两个反应中Na2O2的作用是_既做氧化剂又做还原剂__(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_2__个电子。每消耗一个Na2O2转移_1__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，参加反应的CO2或H2O与放出O2的分子个数之比均为_2︰1__。2．Na2O2与CO2、H2O反应的质量关系(1)2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2Δm(2CO)2×782×442×1062×28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)2×782×184×402×2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。应用体验1．21.2gH2在肯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)A．21.2g B．14gC．6.78g 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28g，反应中消耗的二氧化碳的质量是_44__g，生成的碳酸钠的质量是_106__g。3．肯定温度下，mg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ng，则n与m的大小关系为n_＝__m(填“>”“<”或“＝”)。三、过氧化钠与水、二氧化碳反应的综合试验探究题1．过氧化钠与水反应的实质的试验探究用脱脂棉包住约0.2g过氧化钠粉末，置于石棉网上，往脱脂棉上滴水，可视察到脱脂棉猛烈燃烧起来。(1)由试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．_该反应放出热量__。(2)某学校探讨性学习小组拟用如图所示装置进行试验，以证明上述结论。①用以验证结论a的试验操作及现象是_将带火星的木条靠近导管口p处，木条复燃__。②用以验证结论b的试验操作及现象是_将导管口q放入水槽中，反应过程中有气泡冒出__。(3)该探讨性学习小组的同学认为Na2O2和H2O反应可生成H2O2，现请你设计一个简洁的试验证明Na2O2和足量的H2O充分反应后的溶液中有H2O2存在。试剂：_MnO2__。操作及现象：_向反应后的溶液中加入少量MnO2粉末，马上冒出大量气泡，将带火星的木条放到瓶口，发觉木条复燃__。2．过氧化钠与二氧化碳反应的试验探究某课外活动小组设计了如图所示装置，验证CO2与Na2O2反应时须要与水接触。[装置分析](1)装置①中反应的离子方程式是CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋H2O＋CO2↑。(2)装置②中的试剂是_a__(填字母)。a．饱和NaHCO3溶液b．饱和Na2CO3溶液c．浓硫酸(3)装置③中的试剂是_浓硫酸__。[进行试验]步骤1：打开弹簧夹K2，关闭K1，打开分液漏斗旋塞加入盐酸，将带火星的木条放在a处。步骤2：打开弹簧夹K1，关闭K2，打开分液漏斗旋塞加入盐酸，将带火星的木条放在a处。(1)步骤1和步骤2中，a处带火星的木条产生的试验现象分别是_步骤1中带火星的木条不复燃，步骤2中带火星的木条复燃__。(2)Na2O2与CO2反应的化学方程式是2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2。[试验反思](1)有同学提出质疑：“上述试验不足以证明有水存在时Na2O2与CO2发生了化学反应。”其理由是_气体中有水，水也可与Na2O2反应产生O2，使带火星的木条复燃__。(2)须要补充的试验操作：取装置⑤中反应后的少量固体，_加入稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水中__。应用体验1．向Na2O2与H2O反应后所得溶液中滴加酚酞溶液，酚酞先变红后褪色。某小组欲探究其缘由，进行如图所示试验：a.取反应后的溶液加入MnO2后快速产生大量气体且该气体能使带火星的木条复燃；试验b、c中红色均不褪去。下列分析错误的是(B)①Na2O2与H2O反应产生的气体为O2②Na2O2与H2O反应须要MnO2作催化剂③试验b、c证明使酚酞褪色的是NaOH和O2④Na2O2与H2O反应可能生成了具有强氧化性的H2O2A．①② B．②③C．③④ D．①④解析：Na2O2与H2O反应产生的气体为O2，①正确；Na2O2与H2O反应不须要催化剂，双氧水分解须要MnO2作催化剂，②错误；试验b、c作为比照试验，能证明使酚酞褪色的不是NaOH和O2，③错误；依据向反应后所得溶液中加入MnO2后快速产生大量气体且该气体能使带火星的木条复燃，可推断Na2O2与H2O反应可能生成了具有强氧化性的H2O2，④正确。2．如图是Na2O2和CO2定性、定量试验的装置示意图：注射器1中抽取了100mLCO2，U形管中装有适量小玻璃珠和约1.5g的Na2O2粉末。试验起先时，打开止水夹K1、K2、K4，关闭止水夹K3，推动注射器1活塞，缓缓将CO2压至U形管，视察到注射器2的活塞缓缓向外移动。下列叙述不正确的是(C)A．U形管内的玻璃珠可防止过氧化钠粉末被吹走和增大过氧化钠和二氧化碳的接触面积B．U形管内淡黄色粉末慢慢变白C．注射器1的活塞推究竟后，注射器2中收集到的气体大于50mL，只是因为含有未反应的CO2D．打开U形管右侧的胶塞，马上将带火星的木条伸入其中，可验证反应产物之一为氧气解析：由2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2可知，100mLCO2参加反应，理论上应产生50mLO2，若收集到的气体大于50mL，除部分未反应的CO2外，还可能是反应放热，气体受热膨胀，故C错误。归纳总结(1)Na2O2与水反应的实质Na2O2与水反应的历程：①Na2O2＋2H2O=2NaOH＋H2O2②2H2O2=2H2O＋O2↑由①×2＋②得2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑所以Na2O2在反应中既做氧化剂，又做还原剂，且二者个数比为1︰1；NaOH既不是氧化产物，也不是还原产物；反应过程中有H2O2生成，H2O2有强氧化性。(2)Na2O2与CO2反应的历程①2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑②CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O①＋②×2：2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2所以CO2与Na2O2反应时需与水接触，H2O可看作催化剂。1．(2024·莆田高一检测)Na2O2是一种既有氧化性、又有还原性的物质，当Na2O2与某物质Q发生反应并且有氧气生成时，下列有关说法正确的是(C)A．Q肯定是氧化剂B．Na2O2属于碱性氧化物C．O2肯定是氧化产物D．Na2O2不行能发生还原反应解析：Na2O2中－1价氧元素的化合价既能上升生成O2，又能降低生成－2价氧元素，故选C。2．在深海中作业的潜水员的呼吸面具上，往往装入肯定量的Na2O2，目的是给潜水员供应氧气。下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的一项是(C)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均可做供氧剂解析：Na2O2与酸反应时除了生成盐和水外，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或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既做氧化剂又做还原剂，故C项正确；Na2O与水或CO2反应中无氧气产生，不能做供氧剂，D项错误。3．下列反应中，Na2O2只表现出氧化性的是(C)A．2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑B．2Na2O2＋2H2SO4=2Na2SO4＋2H2O＋O2↑C．Na2O2＋SO2=Na2SO4D．5Na2O2＋2KMnO4＋8H2SO4=5Na2SO4＋K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O解析：过氧化钠分别与H2O和H2SO4反应，其化合价既上升又降低，因此Na2O2既表现出氧化性又表现出还原性，A、B项错误；过氧化钠与SO2反应，其化合价降低，所以只表现出氧化性，C项正确；过氧化钠与KMnO4和H2SO4反应，其化合价只上