钠两种重要氧化物——氧化钠和过氧化钠.doc

钠的两种重要的氧化物——氧化钠和过氧化钠

氧化钠和过氧化钠的比较
物质
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
色态
白色固体
淡黄色固体
类别
碱性氧化物
过氧化物
(非碱性氧化物)
氧的价态
－2
－1
电子式
Na＋[ ]2－Na＋
Na＋[ ]2－Na＋
生成条件
常温
加热或点燃
化
学
性
质
热稳
定性
不稳定(2Na2O＋O22Na2O2)
稳定
与水反应
Na2O＋H2O===2NaOH
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
与CO2
反应
Na2O＋CO2===Na2CO3
2Na2O2＋2CO2===
2Na2CO3＋O2
与酸反应
(盐酸)
Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O
2Na2O2＋4HCl===
4NaCl＋2H2O＋O2↑
主要性质
具有碱性氧化物通性
具有强氧化性
主要用途
用于制取少量Na2O2、烧碱
强氧化剂、漂白剂、供氧剂、消毒剂
难点提取
Na2O2与CO2和H2O反应的五大关系
1．物质的量的关系
无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为2∶1。
2．气体体积关系
若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量Na2O2，气体体积的减少量为原混合气体体积的，即为生成氧气的量。
3．固体质量关系
相当于固体Na2O2只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”；可以看做发生相应的反应：Na2O2＋CO===Na2CO3，Na2O2＋H2===2NaOH(实际上两反应都不能发生)。
4．电子转移关系
当Na2O2与CO2、H2O反应时，每产生1 mol O2转移2 mol e－。

5．先后顺序关系
一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合物的反应，可看做Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O(g)发生反应。
【互动思考】
1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)过氧化钠能与水反应，所以过氧化钠可以做气体的干燥剂(　　)
(2)过氧化钠与二氧化碳反应时，过氧化钠既是氧化剂又是还原剂(　　)
(3)78 g Na2O2中含阴离子的个数是2 NA(　　)
(4)Na2O2与H2O反应制备O2的离子方程式：
Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑(　　)
(5)Na2O、Na2O2组成元素相同，与CO2反应产物也相同(　　)
(6)Na2O2的电子式为 (　　)
(7)1 mol钠与氧气反应生成Na2O或Na2O2时，失去的电子数目均为NA(　　)
(8)1 mol Na2O2与足量CO2反应时，转移2NA个电子(　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)√　(8)×
2．如图所示，两圆圈相交的部分表示圆圈内的物质相互发生的反应。已知钠及其氧化物的物质的量均为0.1 mol，水的质量为100 g，忽略溶液中溶剂的变化。完成下列题目。

(1)反应③最多产生O2的物质的量为________ mol。
(2)反应①的离子方程式为：________________________________________________________________________。
(3)Na2O2中阴阳离子数目之比为________。
(4)①②③充分反应后所得溶液中溶质的质量分数由大到小的顺序为________。
答案　(1)0.05　(2)2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
(3)1∶2　(4)③＝②>①

[示向题组]
1．下列说法正确的是(　　)。
A．1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA(2014·全国大纲，7C)
B．二氧化碳通过Na2O2粉末反应后固体物质增重(2014·全国新课标Ⅱ，9B)
C．Na2O2溶于水产生O2：Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑(2013·江苏，8C)
D．在过氧化钠与水的反应中，每生成 0.1 mol氧气，转移电子数目为0.4NA(2014·江苏，6D)
解析　1 mol Na2O2固体中含有离子总数为3NA，A错；氧原子不守恒，C错；D项，过氧化钠与水发生反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，生成1 mol O2时，转移电子数为2NA，故每生成0.1 mol氧气，转移电子数目为0.2NA，错误。
答案　B
2．(2014·山师大附中模拟)在下列物质的溶液中分别加入一定量的Na2O2固体，不会出现浑浊现象的是(　　)。
A．饱和Na2CO3溶液　 B．Ca(HCO3)2稀溶液
C．Na2SO3稀溶液　 D．饱和CaCl2溶液
解析　Na2O2固体与水反应生成NaOH和O2，A中溶液饱和，由于水被消耗导致析出碳酸钠晶体；B中碳酸氢钙与NaOH溶液反应生成碳酸钙沉淀；C中亚硫酸钠被氧气氧化成硫酸钠，硫酸钠可溶于水，不会出现浑浊现象；D中NaOH与CaCl2反应生成的氢氧化钙微溶，故产生白色沉淀。
答案　C
【考向揭示】
　由以上题组训练，可得出本考点的常见命题方向有：
1．有关Na2O、Na2O2结构与性质的判断
2．有关Na2O2与H2O和CO2等反应的计算
3．有关Na2O2的实验探究
[跟进题组]
1．(2014·郑州预测)某溶液中含有HCO、SO、CO、CH3COO－4种阴离子。向其中加入足量的Na2O2固体后，溶液中离子浓度基本保持不变的是(假设溶液体积无变化)(　　)。
A．CH3COO－　 B．SO　　
C．CO　 D．HCO
解析　Na2O2与水反应生成NaOH，HCO＋OH－===CO＋H2O，HCO浓度减小，CO浓度增大；SO具有还原性，被Na2O2氧化，浓度减小；CH3COO－几乎不变。
答案　A
2．为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境，一般在飞船内安装盛有Na2O2或K2O2颗粒的装置，它的用途是产生氧气。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分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，需要水和CO2的质量相等
C．Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，转移电子的物质的量相等
D．Na2O2的漂白原理与SO2的漂白原理相同
解析　Na2O2的电子式为Na＋[]2－Na＋，故阴、阳离子的个数比为1∶2，A错误；生成相同量的O2时消耗的水和二氧化碳的物质的量相同，但质量不同，B项错；由得失电子守恒知两者转移电子的物质的量相同，C项正确；Na2O2因具有强氧化性而有漂白性，SO2易与有机色质化合生成不稳定的无色物质，故原理不同，D项错误。
答案　C
3．(2014·大连模拟)下图是Na2O2和CO2定性、定量实验的装置示意图。

注射器1中抽取了100 mL CO2，U形管中装有适量小玻璃珠和约1.5 g Na2O2粉末。实验开始时，打开K1、K2、K4止水夹，关闭K3止水夹，推动注射器1活塞，缓缓将CO2压至U形管中，注射器2活塞缓缓向外移动。回答下列问题：(本题不考虑注射器内壁的摩擦阻力)
(1)U形管内的玻璃珠并不参与反应，其所起的作用除防止过氧化钠粉末被吹走外，另一个重要作用是________________________________________。
(2)U形管中可观察到的反应现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)注射器1活塞推到底后，注射器2中收集到的气体大于50 mL，其原因除可能仍还含CO2外，还有一个重要原因是________________________________________________________________________
(4)为了使剩余气体中二氧化碳能反应完，接下来的操作是_____________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)要证明反应产物之一为氧气，最为方便的实验方法是
________________________________________________________________________。
(6)本实验结束后固体产物板结，难以从U形管中取出，为了要证明固体产物中含有碳酸盐，实验时还需要从如下图所示仪器和试剂中选择________(填字母)。当装置和药品都安装完毕后，接下来的操作步骤是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

解析　(1)玻璃珠还可起到增大Na2O2与CO2接触面积，使之反应完全的作用。(2)U形管中Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，故U形管内淡黄色粉末渐渐变白。(3)由2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2可知100 mL CO2理论上应产生50 mL O2，收集到的气体大于50 mL，除部分CO2没反应外，还可能是反应放热，气体受热膨胀。(4)为了让CO2反应完，可把注射器2中的气体再推入U形管中，反复数次。(5)可利用O2支持燃烧，能使带火星的木条复燃的性质证明。(6)要证明有CO，可利用H＋与CO反应产生CO2，检验CO2即可。故选A、D、E或C、D、E。操作时，需要关闭K1、K4，打开K2、K3，通过分液漏斗(或胶头滴管)将盐酸滴入U形管中，观察试管内现象即可。
答案　(1)增大过氧化钠和二氧化碳的接触面积，使反应完全
(2)淡黄色粉末渐渐变白
(3)该反应为放热反应，反应后气体温度升高，体积变大
(4)将注射器2中气体再推入U形管中，反复数次
(5)打开胶塞，立即将带火星的木条伸入U形管中，木条复燃
(6)ADE(或CDE)
关闭K1、K4止水夹，打开K2、K3止水夹；通过分液漏斗(或胶头滴管)将稀盐酸滴入U形管中，观察试管内Ca(OH)2 溶液是否变浑浊
【易错警示】
(1)分析过氧化物的组成时要注意O为原子团，是一个整体。
(2)过氧化钠是一种“绿色”氧化剂。
(3)过氧化钠的强氧化性表现为：
①Na2O2投入FeCl2溶液中，可将Fe2＋氧化成Fe3＋，同时生成Fe(OH)3沉淀。
②Na2O2投入氢硫酸中，可将H2S氧化成单质硫，使溶液变浑浊。
③Na2O2投入Na2SO3溶液中，可将SO氧化成SO。
④Na2O2投入品红溶液中，因其有漂白性，可使品红溶液褪色。

7 / 7