化学必修 第一册第一节 钠及其化合物第2课时学案设计

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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实验操作实验现象①试管外壁     ，带火星的木条     ；②用pH试纸检验，试纸     实验结论Na2O2与水反应     ，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：     。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     ，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 gC．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：序号实验①实验②实验③实验现象出现白色沉淀无明显现象出现白色沉淀 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OB．实验①、②、③证明Na2O2与H2O反应过程存在反应Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2C．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Na2CO33．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．④⑤C．②③⑤   D．②③④⑤2．下列判断正确的是(　　)A．可用水来检验Na2O粉末中是否含有Na2O2B．可用CO2来检验Na2O粉末中是否含有Na2O2C．可利用在纯氧中加热的方法除去Na2O中的Na2O2D．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 FeSO4C．氧化产物只有Na2FeO4D．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 gC．5.6 g   D．6.4 g6．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c9．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∶1B．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∶3C．1∶9   D．21∶913．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________________________。