資源簡介

(共30張PPT)
第二章 海水中的重要元素 —— 鈉和氯
第一節 鈉及其化合物
2.1.2 鈉的幾種化合物
——氧化鈉和過氧化鈉
一、氧化鈉和過氧化鈉
名稱 氧化鈉 過氧化鈉
化學式與化合價
陰、陽離子個數比
顏色狀態
生成條件
與H2O反應
與CO2反應
與酸反應
物質類別
用途
Na2O
+1
-2
Na2O2
+1
-1
白色固體
淡黃色固體
4Na + O2 = 2Na2O
2Na + O2 = Na2O2
△
O2- : 2Na+ = 1 : 2
Na2O + H2O = 2NaOH
Na2O + CO2 = Na2CO3
Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O
O22- : 2Na+ = 1 : 2
堿性氧化物
【思考與討論】分析Na2O2中各元素化合價，并預測該化合物可能具有的性質？
Na2O2具有一些“特有”的性質
強氧化性
弱還原性
【實驗2 - 3】
將1 ～ 2mL水滴入盛有1 ～ 2g過氧化鈉固體的試管中，立即把帶火星的木條伸入試管中，檢驗生成的氣體。用手輕輕觸摸試管外壁，有什么感覺？用pH試紙檢驗溶液的酸堿性。
一、氧化鈉和過氧化鈉
實驗名稱：過氧化鈉與水反應 實驗現象 實驗結論
化學方程式 離子方程式 有大量氣泡產生，帶火星的木條復燃
試管外壁發燙
pH試紙變藍
有O2生成
反應放熱
有堿性物質生成
2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑
2Na2O2 + 2H2O = 4Na+ + 4OH- + O2↑
【思考與討論】請用雙線橋法分析過氧化鈉與水的反應
2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑
-1
0
失2 × e-
-2
得2×e-
～2e-
歧化反應
一、氧化鈉和過氧化鈉
名稱 氧化鈉 過氧化鈉
化學式與化合價
陰、陽離子個數比
顏色狀態
生成條件
與H2O反應
與CO2反應
與酸反應
物質類別
用途
Na2O
+1
-2
Na2O2
+1
-1
白色固體
淡黃色固體
4Na + O2 = 2Na2O
2Na + O2 = Na2O2
△
O2- : 2Na+ = 1 : 2
Na2O + H2O = 2NaOH
Na2O + CO2 = Na2CO3
Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O
O22- : 2Na+ = 1 : 2
堿性氧化物
2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑
【實驗探究】
向包著Na2O2的脫脂棉吹氣，觀察現象？
吹氣生火
一、氧化鈉和過氧化鈉
名稱 氧化鈉 過氧化鈉
化學式與化合價
陰、陽離子個數比
顏色狀態
生成條件
與H2O反應
與CO2反應
與酸反應
物質類別
用途
Na2O
+1
-2
Na2O2
+1
-1
白色固體
淡黃色固體
4Na + O2 = 2Na2O
2Na + O2 = Na2O2
△
O2- : 2Na+ = 1 : 2
Na2O + H2O = 2NaOH
Na2O + CO2 = Na2CO3
Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O
O22- : 2Na+ = 1 : 2
堿性氧化物
2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑
2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
【思考與討論】請用雙線橋法分析過氧化鈉與二氧化碳的反應？
2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
-1
0
失2 × e-
-2
得2 × e-
～2e-
歧化反應
過氧化鈉與二氧化碳反應
2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
一、氧化鈉和過氧化鈉
一、氧化鈉和過氧化鈉
名稱 氧化鈉 過氧化鈉
化學式與化合價
陰、陽離子個數比
顏色狀態
生成條件
與H2O反應
與CO2反應
與酸反應
物質類別
用途
Na2O
+1
-2
Na2O2
+1
-1
白色固體
淡黃色固體
4Na + O2 = 2Na2O
2Na + O2 = Na2O2
△
O2- : 2Na+ = 1 : 2
Na2O + H2O = 2NaOH
Na2O + CO2 = Na2CO3
Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O
O22- : 2Na+ = 1 : 2
堿性氧化物
2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑
2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
2Na2O2 + 4HCl = 4NaCl + H2O + O2↑
過氧化物、非堿性氧化物
一、氧化鈉和過氧化鈉
因此，Na2O2可在呼吸面具或潛水艇中作為 。
供氧劑
性質
用途
一、氧化鈉和過氧化鈉
名稱 氧化鈉 過氧化鈉
化學式與化合價
陰、陽離子個數比
顏色狀態
生成條件
與H2O反應
與CO2反應
與酸反應
物質類別
用途
Na2O
+1
-2
Na2O2
+1
-1
白色固體
淡黃色固體
4Na + O2 = 2Na2O
2Na + O2 = Na2O2
△
O2- : 2Na+ = 1 : 2
Na2O + H2O = 2NaOH
Na2O + CO2 = Na2CO3
Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O
O22- : 2Na+ = 1 : 2
堿性氧化物
2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑
2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
2Na2O2 + 4HCl = 4NaCl + 2H2O + O2↑
過氧化物、非堿性氧化物
供氧劑、氧化劑、漂白劑、殺菌劑
1、某實驗小組通過如圖所示實驗探究Na2O2與水的反應：
下列說法不正確的是（ ）
A. ②中的大量氣泡主要成分是O2
B. ③中溶液變紅，說明有堿性物質生成
C. ④中現象可能是由于溶液中含有強氧化性物質造成的
D. ⑤中MnO2的主要作用是降低了水中氧氣的溶解度
D
注：過氧化鈉與水反應后加酚酞，溶液先變紅后褪色
Na2O2與H2O反應的機理
① 先發生復分解反應
Na2O2 + 2H2O = H2O2 + 2NaOH
② 再發生分解反應（氧化還原反應）
2H2O2 = 2H2O + O2↑
①
②
由①×2 + ②得
2Na2O2 + 4H2O = 4NaOH + 2H2O + O2 ↑
失2 × e-
得2 × e-
2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑
H2O既不是氧化劑，也不是還原劑
NaOH既不是氧化產物，也不是還原產物
【思考與討論】金屬鈉著火，能用泡沫滅火器滅火嗎？
不能
2Na + O2 = Na2O2
△
2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
【情境素材】
查閱相關文獻可知，潮濕的CO2才能與Na2O2反應，而干燥的CO2與Na2O2不反應。
潮濕的CO2與Na2O2反應的過程可以表示如下：
首先，
① Na2O2(淡黃色) + 2H2O = 2NaOH + H2O2；
② 2H2O2 = 2H2O + O2↑，
然后，
③ CO2 + 2NaOH = Na2CO3(白色) + H2O
由（① + ③）× 2 + ②得到：2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
所以CO2與Na2O2反應時需與水接觸，H2O可看作“催化劑”。
【實驗后序】
將過氧化鈉與水反應所得溶液分成三份并分別加入三支試管：
（1）向第①支試管中滴入無色酚酞溶液，振蕩。現象為：
，結論為： 。
（己知：濃堿液能使溶液褪色）
（2）將第②支試管中的溶液加水稀釋，再次滴加無色酚酞溶液，振蕩。現象為： ，結論為：
（3）向第③支試管中加入少量MnO2，用帶火星木條檢驗。
現象為： ，結論為： 。
溶液先變紅，振蕩后褪色
溶液先變紅，振蕩后褪色
有大量氣泡產生，帶火星的木條復燃
過氧化鈉與水反應有過氧化氫生成
【實驗后序】
結合上述三個實驗，分析過氧化鈉與水反應的過程：
，
;
總方程式為 。
Na2O2 + 2H2O = H2O2 + 2NaOH
2H2O2 = 2H2O + O2↑
2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑
過氧化鈣是一種非常穩定的過氧化物，是水產養殖中常用的釋氧劑、供氧劑。其性狀：白色或微黃色粉末、無臭無味、難溶于水。
問：寫出過氧化鈣分別與水、二氧化碳反應的化學方程式？
2CaO2 + 2H2O = 2Ca(OH)2 + O2↑
2CaO2 + 2CO2 = 2CaCO3 + O2
【思維拓展1】超氧化鉀【KO2】與Na2O2性質相似，也可用作供氧劑。請寫出KO2與CO2反應的化學方程式。作為供氧劑用，Na2O2好，還是KO2好？為什么？
4KO2 + 2CO2 = 2K2CO3 + 3O2
作為供氧劑，KO2更好，因為KO2單位質量內產生O2更多
二、過氧化鈉與水、二氧化碳反應的計算
1、Na2O2與CO2、H2O反應的數量關系
2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑
2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
→ O2　
2 1 2 1
無論是H2O或CO2的單一物質還是二者的混合物，通過足量的Na2O2時，CO2(或H2O)與放出O2的分子個數之比均為2 : 1
(2×2)g
當CO2與足量的Na2O2反應時，固體增重為與CO2等分子數的CO的質量
二、過氧化鈉與水、二氧化碳反應的計算
2、Na2O2與CO2、H2O反應的質量關系
2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
(2×78)g
(2×106)g
(2×28)g
[2×m(CO)]g
→ O2　
2CO2
△m(固體)
2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑
(2×78)g
(4×40)g
[2×m(H2)]g
→ O2　
2H2O
△m(固體)
當H2O與足量的Na2O2反應時，固體增重為與H2O等分子數的H2的質量
【思維拓展2】CO和H2組成的混合氣體2.4g在足量純氧(O2)中充分燃燒，反應后混合物通過含足量Na2O2的固體粉末，經充分吸收后剩余氣體中只含O2。求反應后固體質量增加多少g？
2.4g
wg CH3OH？
xg CH3COOH？
1、200℃時，11.6g CO2和水蒸氣的混合氣體與足量的Na2O2充分反應后固體質量增加了3.6g（如圖所示），其原混合物中CO2和H2O的質量之比是（ ）
A. 11 : 18
B. 22 : 3
C. 1 : 9
D. 21 : 9
A
2、對Na2O2與CO2和H2O(g)混合氣體的反應來說，下列說法錯誤的是（ ）
A. 只要參加反應的Na2O2一定，反應生成的氧氣就一定
B. 只要CO2和H2O(g)的總量一定，反應所消耗的Na2O2的量就一定
C. 只要氣體的總數量一定，反應中所轉移的電子的數量就一定
D. 只要混合氣體的總數量一定，固體所增加的質量就一定
D
【討論1】現有含一定量Na2O雜質的Na2O2試樣，請從下圖中選用適當的實驗裝置，設計一個最簡單的實驗，測定Na2O2試樣的純度？
（可供選用的反應物只有CaCO3固體、鹽酸和蒸餾水）
填寫下列空白：
（1）寫出實驗中Na2O2和Na2O分別發生反應的化學方程式；
（2）應選用的裝置是（填圖中裝置標號）；
（3）所選用裝置的連接順序是（填各接口的字母，連接膠管省略）
Na2O + H2O = 2NaOH
2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑
⑤①④
G連A、B連F

展開更多......

收起↑