化学自习室移动版

过氧化钠是由两种元素组成的化合物，这种钠的化合物与其他钠的化合物相比，无论在结构组成和性质上都有“过人”的特性。笔者归纳有以下几点：

1.结构组成“过人”

过氧化钠的化学式为N_A2O₂，不难看出由2个Na^＋和1个O₂^2－(过氧根离子)以2∶1的比例形成的离子化合物。这种氧化物并不是碱性氧化物，而是非碱性氧化物。同普通氧化物(如Na₂O)相比较，在组成上多一个氧，在结构上，普通氧化物中存在O₂―离子，而在Na₂O₂中存在O₂^2－(过氧根离子)，在普通氧化物中氧元素的化合价显—2价，过氧化钠中氧元素的化合价显—1价。而是超出了常规，更加体现出过氧化钠“过人”的特殊性。

2.物理性质“过人”

Na₂O₂为淡黄色固体，熔点很低(460℃)，密度小(2.805g/cm³)，钠的化合物一般均为白色固体，由于Na₂O₂的结构组成有其特殊性，含有O₂^2－离子，所以在颜色上显淡黄色。在中学化学中固体物质呈淡黄色固体仅有三种：硫、溴化银、过氧化钠。

3.Na₂O₂跟水反应“过人”

Na₂O₂与H₂O反应程度激烈，生成碱和氧气，其反应的实质为N_A2O₂遇水首先发生非氧化还原反应，化学方程式为： Na₂O₂＋2H₂O==2NaOH＋H₂O₂(1)

生成的H₂O₂是一种不稳定的二元弱酸，迅速分解为水和氧气。化学方程式：2H₂O₂==2H₂O＋O₂↑(2)

如果将(1)与(2)式合并得到总反应方程式：2Na₂O₂＋4H₂O==4NaOH＋2H₂O＋O₂↑

通常有很多大中学教科书，中学教辅资料，在应用书写过程中总是写成下式表达：

2Na₂O₂＋2H₂O==4NaOH＋O₂↑

其电子转移情况可用双线桥法表示：

失去2e^-

       2Na₂O₂＋ 4H₂O==4NaOH＋2H₂O＋O₂↑

得到2e^-

由此而知，Na₂O₂与H₂O的反应中，Na₂O₂即有氧化性又有还原性，但以氧化性为主，所以Na₂O₂是一种强氧化剂。生成的—2价的氧原子进入水中，而不是进入NaOH中，故氧化产物为O₂，还原产物为H₂O，而不是N_AOH。根据以上性质可将用于漂白某些有色物质，广泛应用漂白织物、麦杆、羽毛等。还可消毒、杀菌。

4.Na₂O₂跟CO₂反应“过人”

Na₂O₂跟CO₂反应生成Na₂CO₃和O₂，发生的是氧化还原反应，Na₂O₂中—1价的氧既失去电子又得到电子，因此在反应中Na₂O₂既是氧化剂又是还原剂。化学反应的电子转移情况可用双线桥法表示：

失去2×e^-

2Na₂O₂＋2CO₂==2Na₂CO₃＋O₂↑

得到2×e^-

在上述反应中，Na₂O₂既有氧化性又有还原性，还可产生氧气，这种特殊性质是其他钠的化合物不具备的特殊性。体现出过氧化钠的“过人”之处。因此，根据这一性质广泛用于潜水艇、宇航飞船或其他缺氧环境的呼吸的供氧剂。

5.Na₂O₂跟酸反应“过人”

关于Na₂O₂与酸(如硫酸)溶液的反应，其反应的实质为N_A2O₂首先跟水发生反应：Na₂O₂＋2H₂O==2NaOH＋H₂O₂

而生成的H₂O₂又迅速分解：2H₂O₂==2H₂O＋O₂↑，同时生成的NaOH又与酸(如硫酸)发生中和反应：2NaOH＋H₂SO₄==Na₂SO₄＋2H₂O

将上述反应合并得Na₂O₂与酸反应的总化学方程式：2Na₂O₂＋2H₂SO₄＋4H₂O==2Na₂SO₄＋6H₂O＋O₂↑

通常写为：2Na₂O₂＋2H₂SO₄ ==2Na₂SO₄＋2H₂O＋O₂↑。显然，根据碱性氧化物的定义，Na₂O₂不属于碱性氧化物。因为Na₂O₂跟酸反应除了生成盐和水外，还生成了氧气，应该属于过氧化物。

总之，Na₂O₂和一般普通氧化物(Na₂O)有着明显的特殊性，现列表概括如下：

变式训练题：

1.下列反应中Na₂O₂即不作氧化剂又不作还原剂的是()

ANa₂O₂＋2CO₂==2Na₂CO₃＋O₂↑

B.Na₂O₂＋H₂SO₄ ==Na₂SO₄＋H₂O₂

C.2Na₂O₂＋2H₂O ==4NaOH＋O₂↑

D.Fe₂O₃＋3Na₂O₂(熔融) ==2Na₂FeO₄＋Na₂O

2. 下列离子方程式正确的是( )

A.钠与水反应： 2Na＋2H₂O ==2Na^＋＋2OH―＋H₂↑

B.过氧化钠与水反应 2Na₂O₂＋2H₂O== 4Na^＋＋4OH-＋O₂↑

C.碳酸氢钠与稀盐酸反应 CO₃^2－＋2H^＋ ==CO₂↑＋H₂O

D. 过氧化钠与CO₂反应 2O₂—＋2CO₂ ==2CO₃^2－＋O₂↑

3.把a gNa₂O和b gNa₂O₂分别加入等质量的水中(水为足量)，结果得到相同质量分数的NaOH溶液，由此判断a与b的关系为( )

A.a=b    B.a＜b      C.a＞b      D.无法判断

4.200℃时，11.6g CO₂和水蒸气的混合气体与足量的Na₂O₂充分反应，反应后固体的质量增加了3.6g，则原混合气体的平均相对分子质量是( )

A.5.8       B.11.6     C.23.2      D.46.4

5.据报道，明年我国铁路将第六次提速，这为鲜活水产品、新鲜水果和蔬菜的长途运输提供了有利条件。在鲜活鱼的长途运输中，必须考虑以下几点：水中保持适量氧气，及时除去鱼排出的CO₂；防止细菌的大量繁殖。现有两种在水中能起供氧灭菌作用的物质，其性质如下：

Na₂O₂:易溶于水，与水反应生成NaOH和O₂；过氧化钙(Ca₂O₂)微溶于水，与水反应生成(Ca(OH)₂(微溶)和O₂。

根据上述说法，你认为长途运输鲜活水产品时应选择_________。加入水中，原因是___________。

6.2005年10月12日，我国神舟六号载人飞船将费俊龙和聂海胜两名宇航员送上太空。开展了空间材料科学及空间环境探测实验。试回答下列有关问题：

(1)为了使宇航员得到一个稳定、舒适、良好的生存环境，一般在飞船内安装了盛有Na₂O₂颗粒的装置，其用途是再生O₂，若用KO₂(超氧化钾)代替Na₂O₂也能达到同样目的。.写出过氧化钠与CO₂反应的化学方程式：___________。写出超氧化钾与CO₂反应的化学方程式：______________。

(2)若将金属钾在一定条件下与氧气充分反应生成KO₂，再用KO₂完全吸收CO₂，则生成氧气多少克？

(3)计算用Na₂O₂和KO₂分别与CO₂反应，生成等质量的O₂所需要Na₂O₂和KO₂的质量比为________。

(4)Na₂O₂和KO₂均能与CO₂反应产生O₂，你认为选用哪一种更适宜，理由是________________

答案：

1.B

2.AB

3.B。 分析：将Na₂O₂折成Na₂O·O形式，因此与H₂O的反应相当于Na₂O与H₂O的反应，多余的氧原子以O₂的形式放出。因加入等质量的水中，且得到同质量分数的溶液，故Na₂O与Na₂O₂的物质的量相等，其质量为a＜b。

4.C。. 分析：根据两个反应：2CO₂＋2Na₂O₂ ==2Na₂CO₃＋O₂↑；2H₂O＋2Na₂O₂==4NaOH＋O₂↑，分别列出两个化学反应方程式，就容易解决问题了。

5.答案：过氧化钙； Ca(OH)₂

分析：Na₂O₂也能提供氧气且起到杀菌消毒作用，它与水反应生成强碱NaOH且易溶于水，使得水溶液碱性太强，鱼不能生存。

6.(1)2Na₂O₂＋2CO₂ ==2Na₂CO₃＋O₂↑；4KO₂＋2CO₂ ==2K₂CO₃＋3O₂↑

(2)(解析：提示：根据K₂CO₃中K与C个数比为2∶1，配平其他物质的系数)。

设生成O₂的质量为x  g

∵4K～4KO₂～3O₂

4×39                 3×32

156                   x

∴4×39/156=3×32/x

解得x=96(g)

(3)1∶0.6

(4)因KO₂与CO₂反应释放O₂的效率高于Na₂O₂，故应该选用KO₂更合适，产生相同质量的氧气需要KO₂的量少些，这样可以有效地节约原材料。