高中化学必修1：1.2.2 钠与氧气的反应及过氧化钠和氧化钠性质的研究方法

第2课时钠与氧气的反应及过氧化钠和氧化钠性质
的研究方法
[核心素养发展目标] 1.会设计实验探究钠与氧气的反应，并能依据钠的性质理解钠的保存方法，增强科学探究和创新意识。

2.通过比较的方法认识氧化钠和过氧化钠的性质，促进模型认知化学核心素养的发展。

一、实验法的应用——金属钠与氧气的反应
结论过氧化钠
化学方程式4Na＋O2===2Na2O 2Na＋O
2
=====
△
Na2O2
(1)金属钠通常是怎样保存的？为什么？
提示少量的金属钠通常保存在煤油中，大量的金属钠可保存在石蜡油中。

金属钠易与空气中的氧气、水反应，故在保存金属钠时，应隔绝空气和水。

利用煤油的密度比钠的小，可将钠保存在煤油中。

(2)反应物相同，其化学反应的产物是否一定相同？请举例说明。

提示反应物相同，化学反应的温度、溶液的浓度等条件不同时，反应产物可能不同。

这是因为同样的反应物在不同的条件下可能会发生不同的反应。

例如钠与氧气反应，常温下生成氧化钠，加热或点燃条件下生成过氧化钠。

(1)钠的化学性质
①与非金属单质(O2、S、Cl2等)反应；
②与酸(如盐酸)反应：2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑；
③与水反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑；
④与盐溶液(如MgSO4溶液)反应：2Na＋MgSO4＋2H2O===Mg(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。

(2)相关规律
遇酸酸优先，遇碱消耗水，遇盐水优先，遇氧看条件。

二、比较法的应用——研究氧化钠和过氧化钠的性质
1.氧化钠的性质
请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.过氧化钠的性质
(1)实验探究过氧化钠与水的反应。

过氧化钠与水反应的化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。

(2)根据过氧化钠与水的反应及过氧化钠的性质分析推测过氧化钠与二氧化碳反应的产物是Na2CO3和O2，化学方程式为2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2。

3.氧化钠和过氧化钠的比较
(1)为什么呼吸面具和潜水艇里常用过氧化钠做供氧剂？写出相关反应的化学方程式。

提示过氧化钠与水和二氧化碳反应均放出氧气，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。

(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。

提示有气泡放出，同时有蓝色沉淀生成，溶液颜色变浅。

2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。

(3)刚切开的钠在空气中放置发生哪些变化？最终转化成什么产物？请写出主要反应的化学方程式。

提示钠在空气中放置发生的变化过程与周围环境条件密切相关，一般条件下，
主要反应的化学方程式：
①4Na＋O2===2Na2O
②Na2O＋H2O===2NaOH
④2NaOH＋CO2＋9H2O===Na2CO3·10H2O
⑤Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O
1.将一小块金属钠放在石棉网上加热，下列组合正确的是()
①燃烧，黄色火星四射②金属钠先熔化③燃烧，火焰为黄色④燃烧后生成白色固体
⑤燃烧后生成淡黄色固体
A.②①
B.②①③
C.②③⑤
D.②③④
[答案] C
[解析]钠的熔点较低，故加热时先熔化，再燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体。

2.等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量氧气(常温)中充分反应，则下列说法正确的是()
A.第一块钠消耗的氧气多
B.两块钠消耗的氧气一样多
C.第二块钠的反应产物质量大
D.两块钠的反应产物质量一样大
[答案] A
[解析]第一块钠在加热的条件下与足量O2反应的产物是Na2O2，第二块钠在常温下与足量O2反应的产物是Na2O。

故第一块钠消耗的O2多，产物质量大。

3.下列关于钠与氧气反应的说法正确的是()
A.钠与少量的氧气反应生成氧化钠，Na 与过量的氧气反应生成Na 2O 2
B.切开的金属Na 暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗，发生反应：2Na ＋O 2===Na 2O 2
C.钠久置于空气中，可以和空气中的有关物质反应，最终生成碳酸氢钠
D.将一小块钠放在坩埚中，用酒精灯加热后，剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成过氧化钠 [答案] D
[解析] 钠与氧气反应的产物与反应的条件有关，与反应物的用量无关，A 项错误；钠常温下与O 2反应生成氧化钠，B 项错误；Na 久置于空气中，一般条件下，Na ――→O 2
Na 2O ――→H 2O
NaOH ――→H 2O
NaOH 潮解――→CO 2
结块(形成Na 2CO 3·10H 2O)――→风化
Na 2CO 3，C 项错误。

4.(2018·济南高一检测)下列有关Na 2O 2、Na 2O 的说法中，正确的是( ) A.Na 2O 2露置在空气中最终变为NaOH
B.Na 2O 与CO 2发生化合反应生成Na 2CO 3，Na 2O 2与CO 2发生置换反应生成O 2
C.Na 2O 2是淡黄色固体，Na 2O 是白色固体，二者都能与水反应生成NaOH
D.将Na 2O 2投入滴有酚酞的水中，溶液只变红色 [答案] C
[解析] Na 2O 2和NaOH 都能与空气中的CO 2反应生成Na 2CO 3，故不可能最终变为NaOH ，A 错误；2Na 2O 2＋2CO 2===2Na 2CO 3＋O 2，该反应不是置换反应，B 错误；根据Na 2O 2、Na 2O 的性质可知C 正确；Na 2O 2具有漂白性，可使酸碱指示剂褪色，如将Na 2O 2投入滴有酚酞的水中，溶液先变红后又褪色，D 错误。

5.下列关于氧化钠和过氧化钠的叙述，正确的是( ) A.都能和盐酸反应产生氧气 B.溶于水后，所得水溶液的成分相同 C.都能和水发生化合反应
D.分别和二氧化碳反应都只生成同种盐 [答案] B
[解析] Na 2O 与盐酸反应不产生氧气：Na 2O ＋2HCl===2NaCl ＋H 2O ，Na 2O 2与盐酸反应有O 2产生：2Na 2O 2＋4HCl===4NaCl ＋2H 2O ＋O 2↑，A 选项错误；溶于水后，Na 2O 与水化合得到NaOH ，Na 2O 2与水发生氧化还原反应得到NaOH 和O 2，B 选项正确、C 选项错误；Na 2O 2与CO 2反应得到Na 2CO 3和O 2，D 选项错误。

6.(2019·石家庄高一检测)下列判断正确的是( ) A.可用水来检验Na 2O 粉末中是否含有Na 2O 2
B.可用CO 2来检验Na 2O 粉末中是否含有Na 2O 2
C.可利用在纯氧气中加热的方法除去Na 2O 中的Na 2O 2
D.将足量的Na 2O 2、Na 2O 分别加到酚酞溶液中，最终溶液均为红色 [答案] A
[解析] CO 2、H 2O 与Na 2O 2、Na 2O 均能反应，但与Na 2O 2反应时能产生气体，因O 2和CO 2都是无色无味气体，故CO 2和Na 2O 2的反应无明显的现象产生，水与Na 2O 2反应产生气泡，A 项正确、B 项错误；在纯氧气中加热Na 2O 和Na 2O 2的混合物，Na 2O 会转化为Na 2O 2，C 项错误；将足量的Na 2O 2、Na 2O 分别加到酚酞溶液中，均先与溶液中的水反应生成碱而使溶液变为红色，但因Na 2O 2具有漂白性，最后又会将变成红色的溶液漂白，D 项错误。

7.A 、B 、C 是三种常见的化合物，A 为淡黄色固体。

它们之间的转化关系如图所示：
(1)A 的化学式是________，B 的化学式是________。

(2)写出甲＋B ―→C ＋丙的化学方程式：________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)写出A 的一种重要用途：______________________________________________。

[答案] (1)Na 2O 2 H 2O (2)2Na ＋2H 2O===2NaOH ＋H 2↑
(3)做呼吸面具中的供氧剂(其他合理[答案]也可)
[解析] A 为淡黄色固体，则A 可能为Na 2O 2，由甲――→点燃
A(Na 2O 2)可推断出甲可能为Na ；由于Na 、Na 2O 2均可与化合物H 2O 反应，可推知B 为H 2O ，则C 为NaOH ，乙为O 2，丙为H 2，经丙(H 2)＋乙(O 2)――→点燃
B(H 2O)验证，上述推断合理。

所以A 、B 、C 分别为Na 2O 2、H 2O 、
NaOH，甲、乙、丙分别为Na、O2、H2。