钠的氧化物和氢氧化物的性质.docx

1、钠的氧化物和氢氧化物的性质钠的氧化物和氢氧化物的性质适用学科高中化学适用年级高一适用区域新人教版课时时长（分钟）60知识点氧化钠与过氧化钠氢氧化钠教学目标1. 了解氧化钠和过氧化钠的物理性质。2. 掌握氧化钠和过氧化钠的化学性质，能写出相关的化学方程式。3. 能利用氧化钠、过氧化钠分别与水反应的化学方程式进行相关计算。4. 掌握氢氧化钠的性质和制法。教学重点过氧化钠性质和用途及制备氧气的有关计算教学难点过氧化钠性质和用途及制备氧气的有关计算教学过程 一、复习预习复习金属钠的性质，并引入本节课程内容 二、知识讲解考点1 氧化钠和过氧化钠名称氧化钠过氧化钠化学式Na2ONa2O2颜色、状态白色固体

2、淡黄色固体物质类别离子化合物、碱性氧化物离子化合物、过氧化物电子式化学键类型离子键离子键、非极性共价键生产条件常温下加热或者点燃氧元素化合价-2价-1价氧化性、还原性在化学反应中，不表现氧化性，还原性既有氧化性，又有还原性稳定性不稳定，可继续氧化稳定转化关系2Na2O+O2=2Na2O2与水反应Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2与酸反应Na2O+2HCl=2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2与CO2反应Na2O+CO2=Na2CO32Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2用途制NaOH，用途较少氧化剂、供氧剂、漂白剂、杀菌剂

3、保存隔绝空气，密封保存隔绝空气，远离易燃物，密封保存阴、阳离子个数比O2-:Na+=1:2O22-:Na+=1:2考点2 Na2O2的强氧化性（1） Na2O2与SO2反应：Na2O2+SO2=Na2SO4。（2） Na2O2投入FeCl2溶液中，可将Fe2+氧化成Fe3+，同时生成Fe（OH）3沉淀。（3）Na2O2投入氢硫酸中，可将H2S氧化成单质硫，溶液变浑浊。（4）Na2O2投入Na2SO3溶液中，可将SO32-氧化SO42-。其化学反应方程式为： Na2O2+Na2SO3+H2O=2NaOH+Na2SO4。（5）Na2O2投入品红溶液中，因其有强氧化性,所以有漂白作用，可使品红溶液褪

4、色。 (6) Na2O2投入酚酞溶液中，因其与水反应生成碱,所以溶液变红，因其有强氧化性，所以有漂白性，可使变红后的酚酞溶液褪色，故现象是先变红后褪色。考点3 Na2O2与H2O、CO2反应的各种关系2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 （1）物质的量的关系无论是二氧化碳或水的单一物质还是二者的混合物，通过足量的过氧化钠时，二氧化碳或水与放出氧气的物质的量之比为2：1.（2）气体体积关系2Na2O2+2H2O(g) 4NaOH+O22mol 1mol2Na2O2+2CO2 2Na2CO3 + O22mol 1mol若二氧

5、化碳和水蒸气的混合物气体（或单一气体）通过足量过氧化钠，气体体积的减少量或原混合气体体积的一半即为生成氧气的量。（3）电子转移关系当过氧化钠与水、二氧化碳反应时，每生成1摩尔氧气转移2摩尔电子 失2e-2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 得2e- 失2e-2Na2O2 + 2H2O2 = 2NaOH+ O2 得2e-（4）Na2O2与H2O(g)、CO2反应的先后问题及产物判断Na2O2与H2O(g)、CO2的混合物反应，应看成Na2O2先吸收CO2生成Na2CO3，然后再吸收H2O(g)生成NaOH。当Na2O2与H2O(g)、CO2的混合物反应时，先与CO2反应，再与

6、H2O(g)反应，即：2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 2Na2O2 + 2H2O(g) = 4NaOH + O2 等物质量比的H2O(g)、CO2的混合气体m mol,与n mol Na2O2反应当m/n2时，只发生反应，最后剩余固体为Na2CO3，气体为O2和H2O(g)；当1m/n2时，发生反应和，但H2O(g)只消耗一部分，最后剩余固体为Na2CO3和NaOH，气体为O2和H2O(g)；当m/n=1时，反应和恰好完全进行，剩余固体为Na2CO3和NaOH，气体为O2；当m/n1时，发生反应和后，剩余Na2O2，最后剩余固体为Na2O2、Na2CO3和NaOH，气

7、体为O2；考点4 NaOH的性质及制取名称和化学式氢氧化钠(NaOH)颜色和状态无色固体类别碱 离子化合物电子式氧元素化合价-2化学键离子键 极性键与水反应不反应与酸反应NaOH+HCl=NaCl+H2O与CO2反应2NaOH+CO2=Na2CO3+H2ONaOH+CO2=NaHCO3与盐溶液反应NaOH+NaHSO4=Na2SO4+H2O2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4制法Na2O+H2O=2NaOH2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2用途化工原料、制纸浆、肥皂 三、例题精析【例题1】 【题干】下列对于过氧化钠的叙述中，正确的是（ ） A. 过氧化钠能与酸反应生成

8、盐和水，所以过氧化钠是碱性氧化物 B. 过氧化钠能与水反应，所以过氧化钠可以作气体的干燥剂 C. 过氧化钠与水反应时，过氧化钠是氧化剂，水是还原剂 D. 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 【答案】D 【解析】A.碱性氧化物与酸反应只生成盐和水，过氧化钠还生成氧气，不是碱性氧化物，故A错误； B. 过氧化钠与水反应生成氧气，引入新的杂质，不能作气体的干燥剂，故B错误； C. 过氧化钠与水反应时，过氧化钠既是氧化剂又是还原剂，故C错误； D. 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；故D正确【例题2】 【题干】为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境

9、，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11 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 【答案】C 【解析】A. Na2O2的电子式为Na+:O:O:2-Na+，故阴、阳离子的个数比为12，故A错误； B. 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，故B错误； C. 由得失电子守恒知二者转移电子

10、的物质的量相同，故C正确； D. ；Na2O2因具有强氧化性而有漂白性，SO2易与有色物质化合生成无色不稳定的物质，故二者原理不同，故D错误。【例题3】 【题干】取a g某物质在O2中完全燃烧，将生成物与足量Na2O2固体完全反应，反应后，固体质量恰好也增加了a g，下列物质不能满足上述结果的是（） A. H2 B. CO C. C6H12O6 D. C12H22O11 【答案】D 【解析】2COO22CO2 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 得：Na2O2CO=Na2CO3(虚拟的反应)即：CO可被Na2O2完全吸收2H2O22H2O 2Na2O22H2O=4NaOHO2 得：Na2

11、O2H2=2NaOH(虚拟的反应)即：H2可被Na2O2完全吸收C项可变形为(CO)6(H2)6；D项变为C(CO)11(H2)11，因而反应后质量增加大于a g。 四、课堂运用【基础】1. 1mol的Na2O2晶体和1mol的Na2O晶体中阴离子的个数比较，前者和后者的关系是（ ） A. 前者大 B. 前者小 C. 相等 D. 无法判断 【答案】C 【解析】 Na2O2的电子式Na+:O:O:2-Na+，即含有Na+和O22-（过氧离子），Na2O电子式为Na+:O:2-Na+，即含有Na+和O2-。1mol的Na2O2晶体和1mol的Na2O晶体中阴离子个数都为1mol，故选C 2. 在N

12、a2O2与CO2的反应里，每生成5.6LO2（标况）时，转移电子数为（ ） A. 2个 B. 0.25mol C. 3.011023个 D. 1mol 【答案】C 【解析】 失2e-2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 得2e-标况下生成5.6LO2，即0.25mol O2，转移0.5mol电子，故选C【巩固】 1. 往甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1 mol的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠，然后各加入100 mL水，搅拌，使固体完全溶解，则甲、乙、丙、丁溶液中溶质的质量分数大小顺序是（ ） A. 甲乙丙丁 B. 丁甲乙丙 C. 甲丁乙丙 D. 丁甲乙丙 【答案】B

13、【解析】丁乙丙 D.丁甲乙丙解析 此题要求熟练掌握几个反应：甲：2Na+2H2O2NaOH+H2乙：Na2O+H2O2NaOH丙：2Na2O2+2H2O4NaOH+O2则其质量分数分别为：甲：= 乙：=丙：= 丁：=故答案为B. 2. 标况下，把4.48LCO2通过一定质量的固体Na2O2后，收集到3.36L气体，则这3.36L气体的质量是（ ） A. 3.8g B. 5.6g C. 4.8g D. 6.0g 【答案】D 【解析】依据差量法解此题。2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2V2 1 12.24L 1.12L1.12L（4.48L-3.36L）即参加反应的CO2为2.24L，剩余

14、CO2的体积为4.48-2.24=2.24L。生成的O2为112L。从而可求出气体的总质量为6.0g，所以答案选D。 3. 在密闭容器中充入CO和CO2的混合气体，其密度是相同条件下氦气密度的8倍，这时测得容器内压强为P1，若控制容器的体积不变，加入足量的过氧化钠，并不断用电火花点燃至完全反应，恢复到开始的温度，再次测得容器内的压强为P2，则P1和P2关系是（ ） A. P1=8P2 B. P1=4P2 C. P1=2P2 D. P1=P2 【答案】A 【解析】2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2，2CO+O2=2CO2，经电火花不断打火点燃，从总的反应效果看，最终相当于Na2O2先与

15、CO反应并无气体生成，再与CO2反应时产生氧气体积等于原二氧化碳的体积的一半。由M（CO、CO2）=48=32，可用十字交叉法求出n(CO2):n(CO)=1:3。所以：。故A正确。【拔高】 1. 物质的量相同的N2、O2、CO2混合后，通过Na2O2颗粒一段时间，测得体积变为原混合气体体积的(同温同压下)，此时N2、O2、CO2的物质的量之比为（ ） A. 110 B. 690 C. 341 D. 332 【答案】C 【解析】设反应前N2、O2、CO2的体积都为3，则反应前总体积为9，反应后总体积为8。2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 V 2 1 1 2 1 1(98)即反应消耗CO

16、2 2体积，生成O2 1体积，故反应后：V(N2)3，V(O2)314，V(CO2)321，三者的体积比即为物质的量之比，为341。 2. 某溶液中含有HCO、SO、CO、CH3COO4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 【答案】A 【解析】Na2O2与水反应生成NaOH，HCOOH=COH2O，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。 3. 过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后，若固体质量

17、增加了28 g，反应中有关物质的物理量正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)（ ）序号二氧化碳碳酸钠转移的电子1 molNA22.4 L1 mol106 g1 mol106 g2NA A. B. C. D. 【答案】A 【解析】2Na2O22CO2=2Na2CO3O2m2CO2O22CO由此可知：Na2O2与CO2反应后，固体增加的质量即是生成CO2时燃烧掉的CO的质量。故可采用以下反应方程式分析解决问题：2Na2O22CO2=2Na2CO3O2转移2em2CO1 mol1 mol1 mol 1 mol e1 mol故可判断、物理量正确。课程小结1. Na2O2的性质和用途 过氧化钠色淡黄，与水反

18、应可生氧； 强氧化性能漂白，酚酞先红后退场； 二氧化碳也反应，密封保存记心上； 防毒面具里供氧，航天潜水受赞扬!2. Na2O2与H2O、CO2反应2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 3. 将Na2O2粉末加入H2O(液)中，液体增重质量等于同“分子”数的Na2O的质量。等物质的量的氧化钠和过氧化钠分别投入水中，产生氢氧化钠的物质的量相同，溶液质量增加相同。课后作业【基础】 1. 下列物质放置在空气中，因发生氧化还原反应而变质的是（ ） A. Na2O B. NaOH C. NaCl D. Na2O2 【答案】D 【解

19、析】2Na2O2+2H2O=4NaOH+O22Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2过氧化钠与空气中的二氧化碳和水蒸气反应发生氧化还原反应变质。2. 氧化钠和过氧化钠的共同之处是（ ） A. 都是淡黄色固体 B. 都是强氧化剂 C. 都能与水作用生成碱 D. 能与二氧化碳反应生成盐和氧气【答案】C 【解析】A. 氧化钠是白色固体，过氧化钠是淡黄色固体，故A错误； B. 只有过氧化钠是强氧化剂，故B错误 C. 氧化钠与过氧化钠都能与水作用生成氢氧化钠，故C正确 D. 过氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠，故D错误。 3. 在Na2O2与CO2的反应，发生还

20、原反应和氧化反应的物质个数比为（ ） A. 2:1 B. 1:1 C. 1:2 D. 8:53 【答案】B 【解析】 失2e-2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 得2e-2Na2O2（氧元素为-1）中有2个氧变为0价，有2个氧变为-2价。发生还原反应和氧化反应的物质的质量比为1:1【巩固】 1. CO与H2混合气体3g 和足量的氧气燃烧后，在150 时将混合气体通过足量的Na2O2 后，Na2O2增重的质量为（ ） A. 1.5g B. 3g C. 6g D. 无法计算 【答案】B 【解析】2COO22CO2 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 得：Na2O2CO=

21、Na2CO3(虚拟的反应)即：CO可被Na2O2完全吸收2H2O22H2O 2Na2O22H2O=4NaOHO2 得：Na2O2H2=2NaOH(虚拟的反应)即：H2可被Na2O2完全吸收 2. 00时11.6gCO2和H2O的混合气体与足量的Na2O2充分反应后，固体质量增加了3.6g，则原混合气体的平均分子量为（ ）。 A. 5.8 B. 11.6 C. 23.2 D. 46.4 【答案】C【解析】设含CO2xmol，H2Oymol。 解得：x=0.1y=0.4M（CO2、H2O）=或n(O2)=,则CO2和H2O总物质的量为氧气物质的量的2倍，则：M（CO2、H2O）= 3. 有许多氧化

22、物在一定条件下都能与Na2O2反应，且反应极有规律如2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2，2Na2O2+2SO32Na2SO4+O2据此，你认为下列反应方程式中正确的是（ ） A. 2Na2O2+2SO22Na2SO3+O2 B. Na2O2+2NO22NaNO2+O2 C. 4Na2O2+2Mn2O74Na2MnO4+3O2 D. 2Na2O2+2N2O54NaNO3+O2 【答案】D 【解析】A. 二氧化硫是低价态的硫的氧化物，不符合上述规律，故A错误； B. 二氧化氮是低价态的氮的氧化物，不符合上述规律，故B错误； C. 七氧化二锰是最高价态的锰的氧化物，但Na2MnO4中的锰为+

23、6价，不符合上述规律，故C错误； D. 五氧化二氮是最高价态的氮的氧化物，因此过氧化钠与五氧化二氮反应生成硝酸钠和氧气，故D正确；【拔高】1. （双选）将H2、C2H5OH、O2 混合蒸气通入Na2O2 密闭容器中，用电火花引燃，反应完全后，体系内的压强为零帕斯卡，则气体的混合比可能为（ ） A. 3：4：2 B. 3：1：2 C. 7：2：1 D. 9：3：4 【答案】AC 【解析】混合气体中无论含氢量多少，只要总的碳原子和氧原子的物质的量之比存在C：O=1：1，其通入足量的Na2O2 密闭体系中反应完全后则无气体剩余。 2. A、B、C是由周期表中短周期元素组成的三种常见化合物，甲、乙、丙

24、是三种单质，这些单质和化合物之间存在如图所示的关系：完成下列空白：(1)A、B、C的化学式分别为_、_、_。(2)单质甲与化合物B反应的离子方程式为_。(3)在A、B、C三种化合物中，必定含有的元素是_(用元素符号表示)。 【答案】(1)Na2O2H2ONaOH(2)2Na2H2O=2Na2OHH2(3)O 【解析】甲与B反应是化学反应四种基本类型中的置换反应，甲与乙是化合反应，丙与乙也是化合反应，据此三个反应推测甲是金属，根据其转化关系图，推出甲是Na，B是H2O，C是NaOH，A是Na2O2。 3. 钠在空气中燃烧(如下左图所示)生成产物的固体物质中除有淡黄色粉末外，还有黑色固体物质碳。(

25、1)请假设黑色固体物质产生的可能原因是假设_；假设_；假设_。(2)为确认假设的正误，某同学进行如下推断：由于金属钠与氧的结合能力比碳强，因此黑色碳可能是二氧化碳与金属钠发生置换反应而生成。该同学设计实验如下：用打孔器钻取一段金属钠，取中间一小块钠放在充满二氧化碳气体的试管(如上右图所示)中加热，观察到钠燃烧发出黄色火焰，并有淡黄色固体和黑色固体生成，生成的淡黄色固体立即变成白色。请回答下列问题：用打孔器取金属钠的原因是_；产生以上现象的化学反应方程式可能为_。 【答案】(1) 金属钠上有没擦干净的煤油，不完全燃烧后生成的碳酒精不完全燃烧生成的碳酒精燃烧产生的二氧化碳(或空气中的二氧化碳)与金属钠反应生成的碳(2) 取得较纯的钠2NaCO2CNa2O2,2Na2O22CO2=2Na2CO3O2(或Na2O22Na=2Na2O) 【解析】(1)根据反应的条件及反应环境可知生成的黑色物质只能是碳单质。产生碳单质的原因可能是含碳物质的不完全燃烧，也可能是空气中的CO2与Na发生置换反应。(2)要想证明黑色的碳单质是CO2与钠发生置换反应而生成的，首先要排除含碳物质的不完全燃烧，所以用打孔器取金属钠，其表面不会有残留的煤油。