氧化还原反应Na2O2与CO2反应

是过氧化钠,其中

是过氧根,氧元素的化合价为-1;

是二氧化碳;

过氧化钠与二氧化碳的反应,是高中化学中非常重要、也非常基础的一个反应,生成物是碳酸钠和氧气。

这是一个氧化还原反应,因为反应前后氧元素的化合价发生了变化,同时还有单质生成,其中,过氧化钠既是氧化剂、也是还原剂:

氧化剂得到电子、化合价降低,被还原,生成还原产物;

还原剂失去电子、化合价升高,被氧化,生成氧化产物。

根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的规律,过氧化钠的氧化性大于氧气。

需要提醒大家的是:在干燥的情况下,过氧化钠与二氧化碳是不反应的。

上边写的过氧化钠与二氧化碳的反应,实际上是过氧化钠先与水反应,生成的氢氧化钠再与二氧化碳反应,把这两个反应相加,就得到了上边的反应方程。

从上边的分步反应方程也能看出来,水在整个反应前后的质量是不变的,它相当于是反应的催化剂,但是我们并不会把它当成催化剂写到上边的方程中。这是因为在不密封的环境中,空气中一点儿水蒸气都没有的情况,基本上是不可能出现的,空气中多少都会有一些水蒸气,所以,就算是非常干燥的过氧化钠,也会与空气中的水蒸气和二氧化碳发生反应,只是反应速度可能很慢,但只要暴露于空气中的时间足够长,肯定都会产生能被检测到的变质。

根据上边的两个反应,我们也能判断出来,过氧化钠应该干燥、密闭保存。

我们再回头看过氧化钠与二氧化碳的反应,它消耗的是二氧化碳,生成的是氧气,刚好和吸入氧气、呼出二氧化碳的(有氧)呼吸作用相反,所以,过氧化钠可以为密闭空间提供氧气,比如用作潜艇的换气剂。但是潜艇中不能只依靠过氧化钠一种换气方式因为每两分子二氧化碳、才能产生一分子氧气,如果只用过氧化钠,把潜艇中的二氧化碳消耗完只是时间问题,不管是空气中的氧气还是二氧化碳,含量过高或过低都会对人造成伤害。

可能有些人会说:可以让一部分过氧化钠只与水反应,而不与二氧化碳反应,只要控制好反应量,就能让潜艇里氧气和二氧化碳的含量相对稳定。

但是要注意:过氧化钠是强氧化剂,它与液态水的反应非常剧烈,放出大量热,生成物氧气又能支持燃烧,如果过氧化钠与有机物接触,很容易导致燃烧或爆炸,因此,把过氧化钠用作换气剂的情况越来越少了。




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