过氧化钠与二氧化碳的试验探究

1、过氧化钠与二氧化碳的实验探究探究冲动现行高中化学教材第一册第二章 “钠的化合物”一节中， 讲到过氧化钠与二氧化碳起反应，生成碳酸钠和氧气，化学方程式如下：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+ O2 。这是本节教学中的难点，通常情况下，干燥的固体与气体是很难在无须任何条件的情况下直接反应的，从方程式中同学们看到生成了氧气，但教材中并没有给出演示实验，同学们容易错误的认为干燥的CO气体与NaQ固体粉末是很容易就直接反应的。其实这个反应必须要在潮湿的环境下，借助水的作用，在这个问题上仅凭教师的讲解没有说服力，所以可以让同学们自己设计方案对 CO与NaQ反应 时的环境进行探究，看看CO与NaQ反应

2、的真正原理何在。2 思维的火花在强烈的探究欲望指引下，同学们想到许多方法去实现干燥 CO与NaQ固体 粉末反应，潮湿CO与NaQ固体粉末反应的对比。如：通过实验室制法即大理石与稀酸反应制得的 CO气体虽然本身是带有少 量代O,但为了实验效果更加明显，可不可以让它通过某些溶液带出更多的水？ 要想获得尽量干燥的CO气体，应选用什么干燥剂、干燥仪器是否须要重复干燥？ 不同环境下的CO与NaO是否反应？用什么方法检验既灵敏又准确等的问题， 同 学们通过反复的实验、对比， 最终从以下三个方面设计出一套比较合理的探究方案。3 实验设计根据以上三个主要的疑惑，请同学们分为三组，分别解决以下三个方面的问题。（

3、一）设计思路设计思路一：如何制得潮湿的CO2初中教材中，CO的实验室制法一般选用大理石和稀盐酸为原料，制出的 CO 气体中含少量HCl、水蒸气杂质，所以可选用饱和NaHCOg液，一方面出去HCl 杂质，另一方面可得潮湿的CO2。设计思路二：如何制得尽量干燥的CO2CO为非还原性的酸性气体，一般可选用酸性或中性干燥剂对其干燥， 为尽量干燥CO,也可采取重复干燥并用无水 C uSO 4检验是否干燥彻底。设计思路三：设计如何让这两种情况下的 CO与NaQ是否反应得以验证在NaQ与HO反应的演示实验中，当我们用胶头滴管向一小团包有少量NaQ粉末的棉花滴水时，利用这一反应生成 Q放热棉花迅速燃烧起来。我

4、们正好可将这一检验少量Q是否生成的方法迁移到NaQ固体与CO气体是否直接反应生成 Q的实验验证中。 为保证实验的安全及防止空气的干扰，选用密闭锥形瓶并用一玻璃直导管与外界大气相通以平衡内外压强。（二）实验装置图及仪器, 药品等仪器：分液漏斗、锥形瓶、集气瓶、双孔橡皮塞、直形玻璃管、各种玻璃导管药品：大理石、稀盐酸、饱和 NaHC的液、浓 HS0 无水C uSO粉末、NaQ 粉末、脱脂棉花少许4 . 实验探究过程请同学们将分组设计的装置组合在一起，记录观察现象，得出相应的结论实验装置实验步骤实验现象结论潮湿CO与NaQ反应的情况1 实验室制气体CO22 .将CO通入饱和NaHC烯液除杂3 .将潮

5、湿CO的通入锥形瓶中与用棉花包好的 NaQ粉末接触伴随着饱和NaHCOg液中出现明显气泡一段时间后，包有 NaQ粉末的棉花燃烧起来NaQ粉末可与潮湿的CO反应干燥CO与NaQ反应的情况1 .实验室制气体CO2 .同如浓HSO溶液中干燥一段时间直到无水 C uSO粉末不变色3 .将CO干燥彻底后的通入锥形瓶中与用棉花包好的 NaQ粉末接触当无水C uSO粉末不变色，而其后的浓 HSO中出现明显气泡一段时间后，包有NaQ粉末的棉花无任何现象NaQ粉末不与干燥的CO反应五.实验结论六.实验感悟七.实验拓展“二氧化碳是否在有水存在时才能与过氧化钠反应 ？”这个问题实验室里可 通过以下实验加以证明：(1

6、)按图装置，在干燥的试管田中装入 NaQ后，在通入CO之前，应事先用 弹簧夹(Ki、&)夹持好，目的何在？。(2)试管I内的试剂X应该是,打开弹簧夹Ki、K2,加热 试管田约5分钟后，将带火星的小木条插入试管II的液面上， 可观察到带火星的小木条不能剧烈地燃烧起来，且田内淡黄色粉末未发生变化。则所得的化学结论是 0（3）试管I内试剂为CO饱和水溶液时，其他操作同（2）,通过 的现象，可以证明NaQ与潮湿的CO能反应且放出Q。方法二1 实验药品镶子、胶头滴管（30 mL分液漏斗）、U型管、铁架台、单孔橡皮塞、棉花、稀盐酸（体积比约1 ： 2）、大理石（或碳酸氢钠粉末）、NaQ粉末2 实验装置（铁架台略去）3 实验步骤与现象（1）按图2所示装置连接好，检查装置的气密性。（2）在U型管内先装入大理石（或碳酸氢钠粉末），再塞上带分液漏斗的单孔橡皮 塞，固定在铁架台上，并向分液漏斗中装入稀盐酸，最后用棉花包住0. 2g Na 2O装入如图所示的位置。（3）将稀盐酸慢慢地滴下，便可观察到U型管的底部有大量气泡产生， 而后观察到 棉花团剧烈燃烧的现象。4 实验原理稀盐酸与大理石接触迅速反应产生CO （CaCQ + 2HCl = CaCl 2 + H 2O + CQ T ）,CO与NQ接触反应，产生高纯度的 Q和大量的热，当疏松的棉花达到着火点时，便剧 烈燃烧起来。5