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过氧化钠与水、二氧化碳反应的实验探究
2012-05-15 | 阅:  转:  |  分享 
  
2010年,第8期实验与创新思维

过氧化钠与水、二氧化碳反应的实验探究

杨生贵

(甘肃景泰京华高级中学,甘肃景泰730400)

文章编号:1005--6629(2010)08--0011--03中图分类号:G633.8文献标识码:C

中学阶段.就过氧化钠化学性质学习,主要设

计了过氧化钠与水、二氧化碳反应的实验,通过实

验现象说明:2Na202+2H20=4NaOH+02T,2Na202+

2C02=2Na:CO,+02t,并表述该两反应属于氧化还

原反应。但在用双线桥法表示电子转移时,却用

2Na202+4H20=4NaOH+02t+2H20。并在部分习题中

表述过氧化钠与干燥的二氧化碳不发生化学反应。

由此便存在课堂讲授内容与实际运用之间的知识

“矛盾”。也使学生云里雾里的绕不清。

鉴于此.有必要进行过氧化钠与水、二氧化碳

反应的实验探究.使学生掌握它们反应的实质,并

正确理解和表述实验现象。

1过氧化钠与水反应的实验探究

1.1实验设计

1.1.1实验原理

1.1.1.1测量不同温度下Na202与H20反应生成

O:的量

由于过氧化钠与水反应是放热反应和过氧化氢

受热分解产生氧气,因此控制温度,测量反应放出

气体的量,从而说明Na20:与H:O反应生成的0:是中

间产物分解而生成的,并不是Na20:与H20反应的直

接产物。并结合Na20:与H20:的结构特点和元素守

恒.说明中间产物应是H:O:。

第一步:Na202+2H20=2NaOH+H202;

第二步:2H202=2H20+02T。

1.1.1.2重铬酸盐检验H:0:的存在

低温度下Na:O:与H20反应所得溶液,在酸性条

件下用重铬酸盐可检验H20:的存在。

4H20zd-H2Cr207=2CrO(O)2(蓝色)+5H20;

2CrOs+7H202+6H+=2C一(绿色)+702T+10H20

1.1.2实验装置

N





图1实验装置1

‰11-眦111-乙醚俨∽?



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舅隆∞D7二

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譬娩℃二/℃二/U

图2实验装置2

以发表的优质论文。当然,撰写科技论文时也可以

讲究一下文彩。语言精彩的科技论文是更具可读性

的。

在实际撰写论文时,老师们可以先参考化学教

学的专业杂志上的同类文章的格式进行撰写,写好

之后再请有经验的老师帮助参考一下,写过几次之

后就自然而然的掌握了科技论文的撰写特点。

本人认为。中学化学老师只要具备了以上四个

方面的素质,就可以得心应手的搞好教学工作,就

可以有较充裕的时间、较充沛的精力去开展各项教

科研工作并取得相应的成果。

注解:“写论文”——严格说来,教师写教科

研论文应该像大学生、研究生做毕业论文一样叫做

“做教研论文”,“做教研论文”包括发现问题、分

析确立研究课题、设计研究方法、研究解决问题、

形成文稿等一系列复杂的研究过程。“写论文”只

是做论文的最后一道比较简单的工序。现在大家都

习惯于把“做教研论文”说成“写论文”。这实际

上是一种谬传。

万方数据

12化学教学2010年,第8期

r20,

1.2实验操作及现象

1.2.1测量不同温度下Na:0:与H20反应生成O:

的量。

(1)按装置l(见图1),将盛有Na:0:固体粉末

的试管置于冰水混合物中,低温下,滴加冷H:O以

便控制反应速率,进行Na:0:与H:0反应的实验,直

至Na:0:反应完全,并测量生成气体的量;

(2)当气体量不发生变化时,微热Na:0:与H:0

反应所得溶液,继续测量生成气体的量;

(3)直至无气体产生,再用酚酞指示剂检验溶

液的酸碱性。

操作现象原理

①试管中有少量气泡胃Na20—2H20=2NaOH+H202;

低温出,集气瓶中少量水被排2H:O=2H20+02T(上一反应

m至量筒中:放热)

(参试管中继续有气泡冒

散热}n。集气瓶中的水继续被2H202=2H20+02t(放热)

排m至量简中:

有NaOH生成.酚酞遇碱溶指示剂③溶液变红。

液变红

1.2.2重铬酸盐检验H:O:的存在。

1.2.2.1重铬酸盐检验低温下Na20:与H20反应

所得溶液中H:O:的存在

①按装置2(见图2),将盛有少量Na:0:固体粉

末的试管置于冰水混合物中,滴加水.使其缓慢反

应,制的低温度下Na20:与H:O反应所得溶液;

②向①溶液中滴加过量稀盐酸,直至溶液呈酸

性:

③向②溶液中滴加少量乙醚[CrO(O):在乙醚溶

液能稳定存在】.

操作现象原理

Na20z+2H20=2NaOH+H202;

①试管中有少量气泡冒m:2H202=2H20+02f(上一反应

放热)

④一开始,溶液变蓝色:4H202+H2cr_鸥=2cro(o)2(蓝

色)+5H20

④边向③溶液中加重铬酸钾(K:Cr20,),边观察

溶液颜色的变化。

1.2.2.2重铬酸盐检验Na:02与H:0反应微热后

所得溶液中H:0:的存在

①向盛有少量过氧化钠固体粉末的试管中滴加

水,直至无气体放出(见图3所示);

②微热①溶液,直至无气体放出;

③向②溶液中滴加过量稀盐酸。直至溶液呈酸

性:

④向③溶液中滴加少量乙醚:

⑤边向④溶液中加重铬酸钾(K2Cr20,),边观察

溶液颜色的变化。

操作现象原理

Na202+2H20=2NaOH+H扣‘

①试管中有大量气泡冒m;2H:O=2HzO+倪t(上一反应

放热)

②试管中继续有气泡冒m:2H202=2H20+02T(放热)

Cr:O?‘(橙色),无a:o:与⑤溶液呈橙色

K2C印7反应

1.3实验结论

根据测量不同温度下Na20:与H:0反应生成0:的

量的实验,当升高温度,继续有0:放出,说明

Na20z与H20反应先生成了H:O:,H20:受热分解继续

放出02。

根据重铬酸盐检验不同温度下Na20:与H:0反应

所得溶液,发现低温下溶液中存在H:0:,而微热后

的溶液中没有明显现象,说明Na20:与H20反应生成

TH202,微热后H202分解成了02和H20。

因此,过氧化钠与水的反应.应正确的表述

为:

第一步:Na202+2H20=2NaOH+H202;

第二步:2H202=2H20+02T。

2过氧化钠与二氧化碳反应的实验探究

2.1实验设计

2.1.1实验原理

运用对比的实验方法。分别做潮湿的二氧化碳

和干燥的二氧化碳与过氧化钠的实验。分别观察淡

黄色粉末的过氧化钠固体颜色的变化。并检验尾气

能否助燃。

潮湿的二氧化碳与过氧化钠的反应:

先:Na202(淡黄色)+2H20=2NaOH+H202;

2H20乒2H20+02T;

后:C02+2NaOH=Na2C03(白色)+H20;

干燥的二氧化碳与过氧化钠的反应:

呷旷几叫

醚厶

呷旷羽



_旷羽

万方数据

2010年.第8期实验与创新思维13

变:

CO:与Na20:(淡黄色)不反应,固体粉末颜色不

Na202+2H20=2NaOH+H202,2H202=2H20+02t。

2.1.2实验装置





图4实验装置4

手Hp

图5实验装置5

带火星木条

Iy

-D-

图6

_I卜酞酚

U指1÷剂

2.2实验操作及现象

2.2.1潮湿的二氧化碳与过氧化钠的反应

(1)按装置4(见图4),制备潮湿的CO:;

(2)将潮湿的CO:通人盛有少量淡黄色粉末状

N820:的直通管,观察固体颜色的变化;并观察尾

气是否助燃。

2.2.2干燥的二氧化碳与过氧化钠的反应。

(1)按装置5,制的干燥的C02;

(2)将干燥的CO:通人盛有少量淡黄色粉末状

Na20:的直通管,观察固体颜色的变化,并观察尾

气是否助燃:

操作现象原理

CaCO,+2HCI=CaCl2+c02f+①具支试管中有大量气泡生成:

H20;

Na202(淡黄色)+2H如---2NaOH

硬质玻璃管中淡黄色粉末变白+H20s

④色:C02+2NaOH=Na2COj(向色)+

H2【):

集气瓶中的蜡烛燃烧更剧烈。2H202=2H20+02t

(3)按图6所示,取操作(2)后硬质玻璃管中固

体物质于试管中,滴加过量的水。用带火星的木条

检验是否有氧气放出:

(4)向操作(3)中试管中滴JJ【12.3滴酚酞,检

验溶液的酸碱性。

2.3实验结论

通过做潮湿二氧化碳和干燥二氧化碳分别与过

氧化钠的实验.不难得出干燥的二氧化碳并不能和

过氧化钠反应.而潮湿的二氧化碳之所以能和过氧

化钠反应。首先是潮湿二氧化碳中的水先于过氧化

钠反应。生成的氢氧化钠再与酸性氧化物二氧化碳

反应。

操作现象原理

具支试管中有大量气泡生CaC01+2HC!=CaCl2+C02T+①

成:H20;

Na..02(淡黄色)+2H20=2NaOH

硬质玻璃管中淡黄色粉末+H20‘

变白色:C02+2NaOH=Na£03(向色)+④

H20;

集气瓶中的蜡烛燃烧更剧2H如F2H妇+02t

烈。

3总结

文化知识的学习永无止境,对每位学习者来

说,最宝贵的是探究的意识和创新的精神。以及从

探究学习过程中所获得心理上的愉悦感。高中阶段

文化课程学习。应注重学生科学探究意识和社会实

践能力的培养。化学这门以实验为基础的自然学

科,更应给予学生探究的机会,更应创设学生探究

的空间。

参考文献:

『I]A-民麓育出版社化学室壕。《全日翻普通高衄中学教科书化

学)第一册fM】.人教育出版社出版.2003.6(1).

【21北京师范大学无机化学教研室等鳊【M】.<无机化学).高等教

育出版社出版。1992.5(3).

【3】3昊泳主煽。<大学化学新体系实验)【M】.科学出版社出版。

1999.80).

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(本文系一天一招首藏)