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过氧化钠

过氧化钠是钠在点燃条件下燃烧的产物,淡黄色固体,氧的化合价是 −1,这是它与普通氧化物最大的不同。

项目 内容
化学式 Na₂O₂
类别 过氧化物(不是碱性氧化物)
颜色状态 淡黄色固体
氧的化合价 −1(不是 −2)
阴阳离子个数比 Na⁺ : O₂²⁻ = 2 : 1
生成条件 钠在点燃时与氧气反应

考点一:为什么它不是碱性氧化物

Section titled “考点一:为什么它不是碱性氧化物”

碱性氧化物的定义:能与酸反应生成盐和水的氧化物。

Na₂O₂ 与水、与酸反应时都放出氧气,不符合碱性氧化物的定义:

2Na₂O₂ + 2H₂O → 4NaOH + O₂↑

所以 Na₂O₂ 是过氧化物,不是碱性氧化物。这是高频陷阱。

考点二:与水和 CO₂ 反应(供氧原理)

Section titled “考点二:与水和 CO₂ 反应(供氧原理)”

与水:

2Na₂O₂ + 2H₂O → 4NaOH + O₂↑

与 CO₂:

2Na₂O₂ + 2CO₂ → 2Na₂CO₃ + O₂

两个反应都放出 O₂ —— 这就是它用于呼吸面具、潜水艇供氧的原因:

人呼出 CO₂ 和水,Na₂O₂ 吸收它们并放出 O₂,正好完成循环。

与酸:

2Na₂O₂ + 4HCl → 4NaCl + 2H₂O + O₂↑

注意:无论与水、与 CO₂ 还是与酸,Na₂O₂ 都会放出 O₂。这是识别它的标志。

Na₂O₂ 中氧是 −1 价,处于中间价态,既能升高到 0(放出 O₂),也能降低到 −2。

所以它既有氧化性又有还原性,但以氧化性为主。

漂白原理:氧化性漂白,不可逆。

和它同类的是 HClO、O₃、H₂O₂;与之相对的是 SO₂ 的化合法漂白(可逆、加热复色)。

漂白剂 原理 加热后
Na₂O₂、HClO、O₃ 氧化性漂白 不复色
SO₂ 化合漂白 恢复原色

题目经常这样问:「Na₂O₂ 与 CO₂ 反应,固体质量增加多少?」

2Na₂O₂ + 2CO₂ → 2Na₂CO₃ + O₂

每 2 mol Na₂O₂ 变成 2 mol Na₂CO₃,固体增加的正好是「2 mol CO」的质量。

同理,与 H₂O 反应时,固体增加的是「2 mol H₂」的质量。

这个结论很常用:Na₂O₂ 吸收 CO₂ 相当于吸收 CO,吸收 H₂O 相当于吸收 H₂。

① 认为 Na₂O₂ 是碱性氧化物 ❌ → 是过氧化物。

② 认为 Na₂O₂ 中氧是 −2 价 ❌ → 是 −1 价。

③ 认为钠在空气中变暗生成 Na₂O₂ ❌ → 常温生成白色的 Na₂O,点燃才生成淡黄色的 Na₂O₂。

④ 用 CO₂ 灭火器扑灭钠火灾 ❌ → Na₂O₂ 会与 CO₂ 反应放出 O₂,反而助燃。