广州大学松田学院-科技活动总结

【《Na2O和Na2O2》教学目标】掌握两种氧化物的化学性质
【教学重点】过氧化钠的化学性质
〖教学过程〗
【导课】桌上有两种瓶药品（淡黄 色固体和红色液体），可利用的只有水、药勺、小烧杯、
玻璃棒。
思考：淡黄色固体可能是： 硫、过氧化钠等；红色液体可能是：Fe溶液中加了SCN、较浓
的溴水、酸中滴了石蕊、碱中滴了酚酞 等。
操作：两物质混合
现象：产生了气泡、固体溶解、溶液由红色变为蓝色。
结 度：淡黄色固体是Na
2
O
2
、红色溶液是加了石蕊的酸溶液。
[中 学化学018-5]

【初步尝试】试试看，掌握怎么样了

2
O
2
投入FeSO
4
溶液中现象

2
O
2
投入H
2
S溶液中现象
与Na
2
O
2
投入水中现象
4.完成下表:
氧 化 物
电 子 式
氧元素化合价
属 类
H
2
O
CO
2

化学性质
HCl
SO
2

用 途
生 成 条 件
相 互 转 化



常温下缓缓氧化




燃烧或加热
Na
2
O





Na
2
O
2






3+-
说明 Na
2
O
2
与H
2
O反应的电子转移的方向与数目的表示方法的特殊性.另该反应可用于实验
室制O
2
.
1

氧化物的种类：
1．氧化物的分类
酸性氧化物：SO
2
SiO
2
Mn
2
O
7
、CrO
3

碱性氧化物：Na
2
O CaO
成盐氧化物
氧化物 两性氧化物：Al
2
O
3
BeO ZnO
复杂氧化物：过氧化物、超氧化物、Fe
3
O
4
、Pb
3
O
4

不成盐氧化物：CO、NO等
2．易混概念辨析
非金属氧化物不一定是酸性氧化物：如CO、NO、NO
2

酸性氧化物不一定是非金属氧化物：如Mn
2
O
7
、CrO
3

金属氧化物不一定是碱性氧化物：如Al
2
O
3
BeO ZnO（两性）、Mn
2
O
7
CrO
3
（酸性）
碱性氧化物一定是金属氧化物
酸酐不一定是酸性氧化物：如乙酸酐(CH
3
CO)
2
O等
酸性氧化物一定是酸酐
NO
2
-------因与碱反应不仅生成盐和水,还有NO,因而不是酸性氧化物
Na
2
O
2
----因与酸反应不仅生成盐和水,还有O
2
,因而不是碱性氧化物
【样板题】看看以前是怎么考的
例 向含有下列离子的溶液中加入Na
2
O
2
,其离子浓度一定没有减少的是
D

A.S
4

3

2

例将2molNaHCO
3
和一定量的Na
2
O
2
固体混合,在加热的条件下使用充分反应,经测定无Na
2
O
2
剩
余,则最后所得固体的物质的量为 B
A.1mol～2mol之间 B. 1mol～4mol之间 C.2mol～4mol之间 D.大于4mol
解析:若无Na
2
O
2
固体存在时,2molN aHCO
3
分解至少生成1molNa
2
CO
3
;若2mo l NaHCO
3
分解生成的
H
2
O和CO
2
补充 足量的Na
2
O
2
吸收时,还可生成1molNa
2
CO< br>3
和2molNaOH,所以最多不超过4mol.
【拓展练习】一不留神，你就把这部分内容掌握了
考点1Na
2
O
2
与CO
2
,H
2
O反应计算
1.当CO
2或H
2
O(g)与足量Na
2
O
2
完全反应后,Na< br>2
O
2
增重质量为多少?
解析:运用差量法
2 Na2
O
2
+2CO
2
=2Na
2
CO
3
+O
2
Δm
2
2-+--

2×44 3288-32=56
2 Na
2
O
2
+2H< br>2
O=4NaOH+O
2
Δm
2×18 32 36-32
2.（1）平均式量为14的CO和H
2
的混合气体的质量为12g，当 它们通过足量的Na
2
O
2
时，Na
2
O
2
增重多少g？
[从Na
2
O
2
+CO
2
=Na
2
CO
3
+12O
2
Na
2
O
2
+H
2
O=2NaOH+12O
2
可知反应后固体增重质量为：
m
1
=n(CO
2
)-12m(O
2
)=m(CO ) m
2
=m(H
2
O)-12m(O
2
)=m(H2
)]
（2）使16g甲醛完全燃烧后的产物通过足量的Na
2
O2
,Na
2
O
2
可增重多少g?
解析:一般方法 ---- CH
2
O(CO
2
,H
2
O)增重.此种思路很繁琐.
巧解-------若仔细回味上题中的两个方程式.我们会发现:在CO
2
反应 中固体由
CO
2
→Na
2
CO
3
,在H
2
O反应中固体由Na
2
O
2
→NaOH,进一步转换如
下: CO
2
→Na
2
O
2
→Na
2
CO
3
(Na
2
O
2
.CO);H
2
O→Na
2
O
2
→2NaOH(Na
2
O
2
.H
2
)
从中我们可以看出CO
2
通过足量Na
2
O
2
,实际进入固体部分相当于CO(即固体增重);H
2
O通过足
量Na2
O
2
,实际进入固体部分相当于H
2
(即固体增重).运用在 基础知识上的进一步深化,便可很
容易知道本题的答案为16g.因为CH
2
O可从形 式上写为(CO.H
2
),它在燃烧过程中结合的O
2
,又
在通过N a
2
O
2
时放出,用如下图示表示:




这是考察了思维的深刻性.
3.使18g甲醇完全燃烧的产物通过足量的Na
2
O
2
, Na
2
O
2
固体增重的质量是多少?
解析:应用上题中的结论CH
4
O可以从形式上改写为(CO.2H
2
)所以Na
2
O< br>2
增重质量等于原甲醇的
质量,即18g.
[讨论]那么,除了CH
2
O,CH
4
O外,是否还有一些有机物,它们完全燃烧后的产物通过足量
N a
2
O
2
,Na
2
O
2
质量增重与原有机 物质量相等?
[小结]答案是肯定的.例如C
2
H
4
O
2
(2CO.2H
2
),C
6
H
12
O
6< br>,C
3
H
8
O
3
,C
2
H
6
O
2
等,它们的分子式都可以转写
为CO与H
2
的某种组 合.所以它们也适用于此结论,这是在2题基础上的进一步发散.
4.若使m g某有机物完全燃烧后 的产物通过足量的Na
2
O
2
,Na
2
O
2
可增重m g,则该有机物的通式
是什么?
[讲解]很明显,答案应为(CO)
x
.(H
2
)
y
(x≥1,y≥1),这是在2,3基础上的抽象,概 括.
3

5.使m g丙三醇,葡萄糖,甲酸甲酯的混合物完全燃 烧后的产物通过足量的Na
2
O
2
, Na
2
O
2
可增
重多少g?
答案:mg,因为它们都符合4中的通式.
6.将含O
2
和CH
4
的混合气体充入有23.4g Na
2
O
2
的密闭容器中,以电火花点燃,充分反应后容器
中温度为150℃,压 强为0Pa,将残留物溶于水,无气体逸出,则CH
4
和O
2
的体积比是多少 ?
解析:反应后,压强为0Pa, 说明反应后无气体剩余,气体全部进入Na
2
O
2
,因此CH
4
和O
2
的混合
组成必须符合4题中 的通式,即相同条件下CH
4
和O
2
的体积比是2:1.
[小结] 由5,6可知4中的结论不仅适合于某些纯净物,也适用于某些混合物,这是在考察学生
抽象,概括后的 发散能力.
7.若使m g乙烷完全燃烧后的产物,通过足量的Na
2
O
2
, Na
2
O
2
可增重多少g?
解析:乙烷分式为C
2
H
6
,它不符合4中的规律,但乙烷燃烧时要消耗O
2
变为CO
2
和H
2
O,若我们利
用此规律逆向推理,把燃烧过程假设分为两个阶段(1) ,(2),如图示:
C
2
H
6
(CO)
2
(H< br>2
)
3
CO
2
+H
2
ONa
2CO
3
,NaOH
a b c d
则b的质量全部进入Na
2
O
2
,若设b为x g
C
2
H
6
(CO)
2
(H
2
)
3< br>
30
62
mｇ x x=31m15g
8.若使m g甲酸完全燃烧后的 产物通过足量的Na
2
O
2
,Na
2
O
2
增重了多少g?
解析:
CO.H
2
HCOOHH
2
O+ CO
2
Na
2
CO
3
+NaOH
30
46
y m g y=15m23 g
[说明]7,8主要是利用中间变量,借助此规律解题,是考察学生的逆向思维能力.
考点2Na
2
O
2
+NaHCO
3
的计算
例 （MCES.91）在三个密闭内分别装有:
2
O
2
和Na HCO3;
2
O
2
和NH
4
HCO
3
;< br>2
O
2
和
Ca(HCO
3
)
2
,其 中每种物质均为1mol.将它们加热到300℃.以充分反应后排除气体.写出各容器
内残留的固体物 质的名及其物质的量.A ,B C .如分别加入相同浓度的足
量稀硫酸与残留物完全反应,则消耗硫酸的体积从大到小的顺序依次为 (填
4

入编号)
答案:A:Na
2
CO
3
NaOH各1mol
2
CO
3
1mol
2
CO
3
CaCO
3
各1mol C>A>B
取 6.60gNaHCO
3
和Na
2
O
2
的固体混合物,在密 闭容器中加热到达250℃,经充分反应后排出气体,
冷却后称得固体质量为5.30g.计算原混合物 中Na
2
O
2
的质量分数.
解析:因二者的总质量是一定值, n(NaHCO
3
)n(Na
2
O
2
)越大,则反应前后的 质量差就越大,
分析此题的反应过程可知在反应过程中存在两个界点,即n(NaHCO
3)n(Na
2
O
2
)=1和
n(NaHCO
3
)n(Na
2
O
2
)=2.假设二者按第二个界点恰好完全反应,且反应后质 量减少x
4NaHCO
3
+2Na
2
O
2
=4N a
2
CO
3
+2H
2
O+O
2
△m
492 68
6.6g x
x=0.91g<(6.60-5.30)g
所以NaHCO
3
过量, 5.3g固体全部为Na
2
CO
3

设NaHCO
3
的物质的量为y,Na
2
O
2
的为Z.由Na守恒和质量守恒列等式得:8 4x+78y=6.6g
y2+z=5.3g106gmol解得:y=0.06molz=0.02mol;( Na
2
O
2
)
=0.02mol×6.6g=0.263.
考点3 Na
2
O
2
的有关实验
现有一定量含有Na< br>2
O杂质的Na
2
O
2
样品,如何测定其中的Na
2
O
2
的质量分数?供选用的药品
有:CaCO
3
,6mol LHCl,蒸馏水,碱石灰.
【练一练】你的能力有提高
1.下列画有横线的反应物在反应中不能完全消耗的是

-1
-1
+
C

A.将含少量CO
2
的C O通入足量的Na
2
O
2
的容器中并不断用电火花引燃
B.向等物质的量的干冰和CaO的混合物中加向滴水
C.将1molCu置于含2molH
2
SO
4
的浓硫酸中加热
D.在强光持续照射下,向过量的Ca(ClO)
2
浊液中通入少量的CO
2

2.(TCE98)向各盛有1L水的A,B,C,D四个烧杯中分别加入等物质的量的钠,氧化钠,过 氧化钠
和氢氧化钠,固体完全溶解后,各杯溶液中溶质的质量分数的顺序是
B

A.D>C>B>A B.B=C>A>D C.B=C>A=D D.B>C>A>D
3.200℃时,11.6gCO
2
和H
2
O 的混合气与足量的Na
2
O
2
充分反应后,固体增重3.6g,则原混合气体
的平均相对分子质量是
5

C

A.5.8 B.21.6 C.23.2 D.46.4
4.在一定温度下,向饱和烧碱溶液中放入一定量的过氧化钠 ,充分反应后恢复到原温度,下列
说法正确的是

B

A.溶液中Na浓度增大,有O
2
放出 B.溶液的pH不变,有O
2
放出
C.溶液中Na浓度减少,有O
2
放出 D.溶液的pH增大,有O
2
放出
5.在下列物质的溶液中分别加入一定量的过氧化钠固体,不会出现浑浊现象的是
C

A.饱和H
2
S溶液 (HCO
3
)
2
稀溶液
2
SO
3
稀溶液 D.饱和CaCl
2


2
O和Na
2
O
2
在下列哪一点性质上是相似的
B

A.颜色 B.水溶液呈碱性 C.氧化性 D.漂白性
7.长途运输鱼世界形苗的时候,应使水体溶解的氧气充足,并清除过多的CO
2
,防止细菌滋生,
可加一些药剂,已知Na
2
O
2
、HCl O、CaO
2
和氯水均能供氧,但Na2O2释氧太快.则选用的最佳试
剂是

+
+
C

A. Na
2
O
2
B. HClO C. CaO
2
D.氯水
8.①氧化钠 ;②氢氧化钠;③过氧化钠;④亚硫酸钠.将1mol上述各固体长期放置于空气中,
最后质量增加是( 不考虑潮解因素)
B

A.①=②>③>④ B.①>③>④>② C.②>①=③>④ D.④>②>③>①
9.将一定量过氧化钠分别加入下列溶液中,最终可使溶液变浑浊的是
CD


3
溶液
2
SO
3
溶液
2
饱和溶液 D.氢硫酸
10.一定温度下,mg下列物质在足量氧气中充分燃烧 ,产物与过量的过氧化钠完全反应,过氧
化钠固体增重mg,符合此要求的是
D

①HCl ②CO ③CO和H
2
④HCOOCH
3
⑤HOOC-COOH
A.全部 B.仅④⑤ C.仅①②③ D.除⑤以外
11.(MCEG2000.24)(1)分别写出同由氧在一 定条件下,生成下列物质的化学方程式(必须注明
反应条件).
①O
3
: ②Na
2
O
2
: ③:
6

(2)指出氧在下列各物质中的化合价:
O
3
: ; Na
2
O
2
: Na
2
O:
(3 )KO
2
能吸收CO
2
生成K
2
CO
3
和 O
2
,故可用作特殊情况下的氧气来源,试写出该反应的化学方程
式 .
(4)人体内O
2
离子对健康有害,使人过早衰老,但在催化剂SOD存在下可以 发生如下反应,请
完成该反应的离子方程式:

-

O
2
+

H
2
O =

H
2
O
2
+ O
2
+


-
12.将ag钠溶于bg水中,a
1
gNa
2O溶于b
1
g水中,a
2
gNa
2
O
2
溶于b
2
g水中,均得到溶液中溶质的
质量分数为8%的溶液.
(1)若a
1
: a
2
=31:39,则b
1
: b
2
= (2)若a=4.6,则b= g.
[1:1
95.6]

13.(MCE93)将70g过氧化钠和氧化钠的混合物跟98g水充 分反应的,所得的氢氧化钠溶液的
质量分数为50%.试分别写出过氧化钠和氧化钠跟水反应的化学方程 式,并计算原混合物中过
氧化钠和氧化钠的质量各多少g?
[39 31]

14.(选做)将mmolNaHCO
3
和nmo lNa
2
O
2
的固体混合物轩于密闭容器中,加热到250℃,使其充分反应,当的比值在不同范围时,分析最后生成的气体和残余固体的组成.
mn范 围 残余固体成分 放出气体成分
H
2
O CO
2
O
2

<12

=12

Na
2
CO
3

Na
2
CO
3

H
2
O O
2

H
2
O O
2

O
2

122
CO
3
NaOH

=1


>1

Na
2
CO
3
NaOH

Na
2
CO
3
NaOH Na
2
O
2

O
2

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