过氧化钠(Na2O2)与水的反应是一个较为重要的化学反应,以下从反应现象、反应原理、反应实质等多个方面为你介绍:
反应现象:把过氧化钠加入水中,会观察到有大量气泡产生,并且如果事先在水中滴入酚酞试液,溶液会先变红后褪色,同时用手触摸试管外壁,能感觉到发热。
反应方程式
化学方程式:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
离子方程式:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH−+O2↑
反应原理及实质:过氧化钠与水反应分两步进行。第一步,Na2O2与H2O发生复分解反应,生成H2O2和NaOH ,化学方程式为Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2;第二步,由于H2O2不稳定,会分解生成H2O和O2,化学方程式为2H2O2=2H2O+O2↑ 。将这两个反应综合起来,总的反应就是2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。从电子转移角度来看,该反应是氧化还原反应,Na2O2中的氧元素化合价为−1价,一部分氧元素化合价升高到0价生成O2,另一部分氧元素化合价降低到−2价进入到NaOH中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂。
应用:该反应在实际中有一定应用,比如在潜水艇或航天舱中,利用过氧化钠与人体呼出的水蒸气反应来提供氧气,同时吸收呼出的二氧化碳(后续过氧化钠也能与二氧化碳反应产生氧气),从而实现氧气的再生和空气的净化 。