2.1.2氧化钠和过氧化钠-钠及其化合物课件 (共30张PPT)人教版(2019)必修第一册

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(共30张PPT)
第二章 海水中的重要元素 —— 钠和氯
第一节 钠及其化合物
2.1.2 钠的几种化合物
——氧化钠和过氧化钠
一、氧化钠和过氧化钠
名称 氧化钠 过氧化钠
化学式与化合价
阴、阳离子个数比
颜色状态
生成条件
与H2O反应
与CO2反应
与酸反应
物质类别
用途
Na2O
+1
-2
Na2O2
+1
-1
白色固体
淡黄色固体
4Na + O2 = 2Na2O
2Na + O2 = Na2O2

O2- : 2Na+ = 1 : 2
Na2O + H2O = 2NaOH
Na2O + CO2 = Na2CO3
Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O
O22- : 2Na+ = 1 : 2
碱性氧化物
【思考与讨论】分析Na2O2中各元素化合价,并预测该化合物可能具有的性质?
Na2O2具有一些“特有”的性质
强氧化性
弱还原性
【实验2 - 3】
将1 ~ 2mL水滴入盛有1 ~ 2g过氧化钠固体的试管中,立即把带火星的木条伸入试管中,检验生成的气体。用手轻轻触摸试管外壁,有什么感觉?用pH试纸检验溶液的酸碱性。
一、氧化钠和过氧化钠
实验名称:过氧化钠与水反应 实验现象 实验结论
化学方程式 离子方程式 有大量气泡产生,带火星的木条复燃
试管外壁发烫
pH试纸变蓝
有O2生成
反应放热
有碱性物质生成
2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑
2Na2O2 + 2H2O = 4Na+ + 4OH- + O2↑
【思考与讨论】请用双线桥法分析过氧化钠与水的反应
2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑
-1
0
失2 × e-
-2
得2×e-
~2e-
歧化反应
一、氧化钠和过氧化钠
名称 氧化钠 过氧化钠
化学式与化合价
阴、阳离子个数比
颜色状态
生成条件
与H2O反应
与CO2反应
与酸反应
物质类别
用途
Na2O
+1
-2
Na2O2
+1
-1
白色固体
淡黄色固体
4Na + O2 = 2Na2O
2Na + O2 = Na2O2

O2- : 2Na+ = 1 : 2
Na2O + H2O = 2NaOH
Na2O + CO2 = Na2CO3
Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O
O22- : 2Na+ = 1 : 2
碱性氧化物
2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑
【实验探究】
向包着Na2O2的脱脂棉吹气,观察现象?
吹气生火
一、氧化钠和过氧化钠
名称 氧化钠 过氧化钠
化学式与化合价
阴、阳离子个数比
颜色状态
生成条件
与H2O反应
与CO2反应
与酸反应
物质类别
用途
Na2O
+1
-2
Na2O2
+1
-1
白色固体
淡黄色固体
4Na + O2 = 2Na2O
2Na + O2 = Na2O2

O2- : 2Na+ = 1 : 2
Na2O + H2O = 2NaOH
Na2O + CO2 = Na2CO3
Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O
O22- : 2Na+ = 1 : 2
碱性氧化物
2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑
2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
【思考与讨论】请用双线桥法分析过氧化钠与二氧化碳的反应?
2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
-1
0
失2 × e-
-2
得2 × e-
~2e-
歧化反应
过氧化钠与二氧化碳反应
2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
一、氧化钠和过氧化钠
一、氧化钠和过氧化钠
名称 氧化钠 过氧化钠
化学式与化合价
阴、阳离子个数比
颜色状态
生成条件
与H2O反应
与CO2反应
与酸反应
物质类别
用途
Na2O
+1
-2
Na2O2
+1
-1
白色固体
淡黄色固体
4Na + O2 = 2Na2O
2Na + O2 = Na2O2

O2- : 2Na+ = 1 : 2
Na2O + H2O = 2NaOH
Na2O + CO2 = Na2CO3
Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O
O22- : 2Na+ = 1 : 2
碱性氧化物
2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑
2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
2Na2O2 + 4HCl = 4NaCl + H2O + O2↑
过氧化物、非碱性氧化物
一、氧化钠和过氧化钠
因此,Na2O2可在呼吸面具或潜水艇中作为 。
供氧剂
性质
用途
一、氧化钠和过氧化钠
名称 氧化钠 过氧化钠
化学式与化合价
阴、阳离子个数比
颜色状态
生成条件
与H2O反应
与CO2反应
与酸反应
物质类别
用途
Na2O
+1
-2
Na2O2
+1
-1
白色固体
淡黄色固体
4Na + O2 = 2Na2O
2Na + O2 = Na2O2

O2- : 2Na+ = 1 : 2
Na2O + H2O = 2NaOH
Na2O + CO2 = Na2CO3
Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O
O22- : 2Na+ = 1 : 2
碱性氧化物
2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑
2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
2Na2O2 + 4HCl = 4NaCl + 2H2O + O2↑
过氧化物、非碱性氧化物
供氧剂、氧化剂、漂白剂、杀菌剂
1、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O2
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
D
注:过氧化钠与水反应后加酚酞,溶液先变红后褪色
Na2O2与H2O反应的机理
① 先发生复分解反应
Na2O2 + 2H2O = H2O2 + 2NaOH
② 再发生分解反应(氧化还原反应)
2H2O2 = 2H2O + O2↑


由①×2 + ②得
2Na2O2 + 4H2O = 4NaOH + 2H2O + O2 ↑
失2 × e-
得2 × e-
2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑
H2O既不是氧化剂,也不是还原剂
NaOH既不是氧化产物,也不是还原产物
【思考与讨论】金属钠着火,能用泡沫灭火器灭火吗?
不能
2Na + O2 = Na2O2

2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
【情境素材】
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:
首先,
① Na2O2(淡黄色) + 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与Na2O2反应时需与水接触,H2O可看作“催化剂”。
【实验后序】
将过氧化钠与水反应所得溶液分成三份并分别加入三支试管:
(1)向第①支试管中滴入无色酚酞溶液,振荡。现象为:
,结论为: 。
(己知:浓碱液能使溶液褪色)
(2)将第②支试管中的溶液加水稀释,再次滴加无色酚酞溶液,振荡。现象为: ,结论为:
(3)向第③支试管中加入少量MnO2,用带火星木条检验。
现象为: ,结论为: 。
溶液先变红,振荡后褪色
溶液先变红,振荡后褪色
有大量气泡产生,带火星的木条复燃
过氧化钠与水反应有过氧化氢生成
【实验后序】
结合上述三个实验,分析过氧化钠与水反应的过程:

;
总方程式为 。
Na2O2 + 2H2O = H2O2 + 2NaOH
2H2O2 = 2H2O + O2↑
2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑
过氧化钙是一种非常稳定的过氧化物,是水产养殖中常用的释氧剂、供氧剂。其性状:白色或微黄色粉末、无臭无味、难溶于水。
问:写出过氧化钙分别与水、二氧化碳反应的化学方程式?
2CaO2 + 2H2O = 2Ca(OH)2 + O2↑
2CaO2 + 2CO2 = 2CaCO3 + O2
【思维拓展1】超氧化钾【KO2】与Na2O2性质相似,也可用作供氧剂。请写出KO2与CO2反应的化学方程式。作为供氧剂用,Na2O2好,还是KO2好?为什么?
4KO2 + 2CO2 = 2K2CO3 + 3O2
作为供氧剂,KO2更好,因为KO2单位质量内产生O2更多
二、过氧化钠与水、二氧化碳反应的计算
1、Na2O2与CO2、H2O反应的数量关系
2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑
2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
→ O2 
2 1 2 1
无论是H2O或CO2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的分子个数之比均为2 : 1
(2×2)g
当CO2与足量的Na2O2反应时,固体增重为与CO2等分子数的CO的质量
二、过氧化钠与水、二氧化碳反应的计算
2、Na2O2与CO2、H2O反应的质量关系
2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
(2×78)g
(2×106)g
(2×28)g
[2×m(CO)]g
→ O2 
2CO2
△m(固体)
2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑
(2×78)g
(4×40)g
[2×m(H2)]g
→ O2 
2H2O
△m(固体)
当H2O与足量的Na2O2反应时,固体增重为与H2O等分子数的H2的质量
【思维拓展2】CO和H2组成的混合气体2.4g在足量纯氧(O2)中充分燃烧,反应后混合物通过含足量Na2O2的固体粉末,经充分吸收后剩余气体中只含O2。求反应后固体质量增加多少g?
2.4g
wg CH3OH?
xg CH3COOH?
1、200℃时,11.6g 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3.6g(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
A
2、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
D
【讨论1】现有含一定量Na2O杂质的Na2O2试样,请从下图中选用适当的实验装置,设计一个最简单的实验,测定Na2O2试样的纯度?
(可供选用的反应物只有CaCO3固体、盐酸和蒸馏水)
填写下列空白:
(1)写出实验中Na2O2和Na2O分别发生反应的化学方程式;
(2)应选用的装置是(填图中装置标号);
(3)所选用装置的连接顺序是(填各接口的字母,连接胶管省略)
Na2O + H2O = 2NaOH
2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑
⑤①④
G连A、B连F

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