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过氧化钠是钠在氧气或空气中燃烧的产物之一,纯品过氧化钠为白色,但一般见到的过氧化钠呈淡黄色,原因是反应过程中生成了少量超氧化钠(高中教科书上不区分,Na2O2为淡黄色)。过氧化钠易潮解、有腐蚀性,应密封保存。过氧化钠具有强氧化性,可以用来漂白纺织类物品、麦杆、羽毛等。

理化性质

物理性质

固体(粉末)纯的过氧化钠为白色,易吸潮,溶于乙醇、水和酸(本质是 与其发生反应),难溶于碱。燃烧法制备的过氧化钠其中常含有10%的超氧化钠而显淡黄色,密度为2.805g/cm 3,熔点为460℃,沸点657℃。其水合物有Na 2O 2‧2H 2O和Na 2O 2‧8H 2O两种。

化学性质

过氧化钠是离子化合物,其中氧元素显-1价,钠元素显+1价,
过氧化钠的电子式 过氧化钠的电子式
可以把过氧化钠溶解在低温的硫酸中,然后减压蒸馏即可得到过氧化氢(H 2O 2):
过氧化钠可与水、酸反应,生成氢氧化钠和过氧化氢(过氧化氢会分解成水和氧气),也能与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。
过氧化钠还能氧化一些金属。例如,熔融的过氧化钠能把铁氧化成高铁酸根;能将一些不溶于酸的矿石共熔使矿石分解。
在碱性环境中,过氧化钠可以把化合物中+3价的砷(As)氧化成+5价,把+3价的铬(Cr)氧化成+6价。利用这个反应可以将某些岩石矿物中的+3价铬除去。还可以在一般条件下将有机物氧化成乙醇碳酸盐 ,也可以与硫化物和氯化物发生剧烈反应。

常见反应

这里需要特别说明的是, 无论NO还是NO2都可以被过氧化钠吸收,因此可用于吸收NO
Na 2O 2 + 2 NO = 2NaNO 2
Na 2O 2 + 2 NO 2 = 2NaNO 3
所以,所有中学习题中所谓的NO,NO 2,CO 2混合气体通过过氧化钠后残留NO或者NO 2气体的描述为错误的
过氧化钠不属于碱性氧化物,属于过氧化物,可与二氧化碳(与干燥的二氧化碳不发生反应),酸反应,反应过程中均有氧气放出,化学方程式分别为:
2Na 2O 2+2CO 2 = 2Na 2CO 3+O 2
过氧化钠和水的反应首先产生过氧化氢,碱性过氧化氢不稳定,会分解
Na 2O 2 + 2 H 2O = 2 NaOH + H 2O 2
2H 2O 2 = 2 H 2O + O 2↑,反应放热
总反应化学方程式:
2Na 2O 2+ 2H 2O = 4NaOH +O 2
与次高价气态非金属氧化物能发生氧化还原反应,生成盐,但不放出氧气,直接化合如:
Na 2O 2 + SO 2 = Na 2SO 4
与最高价气态非金属氧化物能发生氧化还原反应,生成盐,放出氧气,例:
2Na 2O 2 + 2CO 2 = 2Na 2CO 3+ O 2
2Na 2O 2 + 2SO 3 = 2Na 2SO 4 + O 2
过氧化钠和二氧化硫反应生成亚硫酸钠和氧气,亚硫酸钠和氧气反应生成硫酸钠
反应方程式:
2 Na 2O 2 + 2 SO 2 = 2 Na 2SO 3 + O 2
2 Na 2SO 3 + O 2 = 2 Na 2SO 4
所以 Na 2O 2 + SO 2 = Na 2SO 4
另外,过氧化钠可以将铁单质氧化成含FeO 4 -的铁酸盐,还可以在一般条件下将有机物氧化成乙醇碳酸盐。,也可以与硫化物和氯化物发生剧烈反应。
过氧化钠的热稳定性好,可加热到熔融状态而不分解。
  

制备方法

方法一

工业上制备过氧化钠的方法是将钠加热至熔化,通入一定量的除去二氧化碳的干燥空气,维持温度在453-473K之间,钠即被氧化为氧化钠,进而增加空气流量并迅速提高温度至573-673K,即可制得过氧化钠。
其化学反应方程式为:
4Na+O 2= 2Na 2O
2Na2O+O2= 2Na2O2

方法二

过氧化钠主要靠钠的燃烧来制取,工业上将装入铝盘,通入干燥且不含二氧化碳的空气,先保持180~200摄氏度,使钠氧化成氧化钠(Na 2O),再增加通入气体量,同时升温至300~400摄氏度,即可得到纯净的过氧化钠。
其化学反应方程式为:
4Na+O 2 = 2Na 2O
2Na 2O+O 2 = 2Na 2O 2

方法三

过氧化钠也可以通过过氧化氢与氢氧化钠的反应制取,化学方程式为:
2NaOH +H 2O 2 = Na 2O 2+ 2H 2O

物质用途

  • 可做供氧剂,强氧化剂,具有漂白性。
1.它能与CO2作用,放出O2。
2Na 2O 2+ 2CO 2 = 2Na 2CO 3+O 2
根据这个性质,可将它用在矿山、坑道、潜水或宇宙飞船等缺氧的场合,将人们呼出的CO2再转换成O2,以供呼吸之用。
2.过氧化钠可用来除去O 2中的H 2O和CO 2杂质。
3.过氧化钠还可以用于消毒、杀菌和漂白等,在工业上常用做漂白剂、杀菌剂、消毒剂、去臭剂、氧化剂等。
4.熔融态的过氧化钠是非常好的氧化剂,可以把Fe氧化为高铁酸根,甚至可以在常温下把有机物转化为碳酸盐。
  • 可用于制过氧化氢,过程如下。
①用磷酸或磷酸二氢钠将过氧化钠水溶液中和至PH:9.0~9.7,使 生成磷酸氢钠和过氧化氢的水溶液。
  ②使所说的磷酸氢钠和过氧化氢水溶液冷却到+5~-5℃,从而使绝 大部分磷酸氢钠以十水磷酸氢钠水合物形式析出。
  ③在离心分离器中对含有磷酸氢钠水合物和过氧化氢水溶液混合物进行分离,从而使磷酸氢钠水合物结晶从含少量磷酸氢钠的过氧化氢水溶液中分离出来。
  ④将所说的含少量磷酸氢钠的过氧化氢水溶液在蒸发器中蒸发,得到含过氧化氢和水的蒸汽,而含过氧化氢的磷酸氢钠浓盐溶液从底部流出并返回中和槽。
  ⑤将所说 的含过氧化氢和水的蒸汽在分馏塔中进行减压分馏,得到约30%过氧化氢。
  • 其水溶液可用作漂白剂(脱色剂),氧化剂,防腐剂,杀菌剂,除臭剂,微量分析

安全相关

过氧化钠具有强氧化性,在熔融状态时遇到棉花、炭粉、铝粉等还原性物质会发生爆炸。因此存放时应注意安全,不能与易燃物接触。它易吸潮,有强腐蚀性,会引起烧伤。
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- 来自原声例句
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