過氧化鈉與二氧化碳反應的實驗探究

段霞霞

1實驗探究目的

人教版高中化學《金屬的化學性質》一節(jié)中講到過氧化鈉與二氧化碳反應，生成碳酸鈉和氧氣，對于過氧化鈉與二氧化碳反應，教材中只給出了相應的化學方程式及其應用，但沒有設計相關的探究實驗，不利于學生對本知識點的理解和突破，學生也不易理解過氧化鈉可用于呼吸面具或潛水艇中作為氧氣來源的這一用途。為了激發(fā)學生的探究意識，打破傳統(tǒng)的教學思維，筆者經過多次實驗探究實驗，對該化學反應進行了創(chuàng)新設計。

2實驗儀器及試劑

儀器：錐形瓶1個、集氣瓶2個、10mL醫(yī)用注射器1個、球形干燥管1個、雙孔橡皮塞1個、藥匙、小蠟燭等。

試劑：稀鹽酸（體積比為1：2）、大理石、過氧化鈉粉末、無水CaCl₂等。

3實驗裝置

實驗裝置圖如圖1所示。

4實驗操作及現(xiàn)象

（1）先往錐形瓶中加入8.0g左右的塊狀大理石，并塞緊帶有注射器（注射器內先吸取10mL稀鹽酸）和導氣管的雙孔橡膠塞。然后在集氣瓶A和B中分別加入約0.2g的Na₂O₂粉末，并各放一段燃著的小蠟燭（取2支生日小蠟燭放置如圖1所示的位置即可），最后在集氣瓶口蓋上玻璃片。

（2）緩慢推動注射器活塞使稀鹽酸和錐形瓶底部的大理石發(fā)生反應（CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑），認真觀察A、B集氣瓶中的實驗現(xiàn)象。

實驗現(xiàn)象：反應進行一段時間后，在集氣瓶A中觀察到小蠟燭逐漸熄滅，說明沒有助燃氣體O₂產生，同時在集氣瓶B中觀察到小蠟燭比之前燃燒得更旺，說明有助燃氣體O₂產生。

5實驗探究結論

實驗探究結果證明：過氧化鈉與二氧化碳在干燥環(huán)境中不易發(fā)生化學反應，在潮濕環(huán)境中過氧化鈉易與二氧化碳發(fā)生反應，而在整個實驗過程中水只起到了催化劑的作用，若從氧化還原的角度來分析過氧化鈉與二氧化碳的反應可知，氧化產物為O₂，還原產物為H₂O，Na₂O₂在反應過程中既作氧化劑又作還原劑。

6實驗探究意義

（1）通過該實驗探究，證明了過氧化鈉與二氧化碳在干燥環(huán)境中不易發(fā)生化學反應這一事實，同時也增強了該實驗的創(chuàng)新性。

（2）用生日小蠟燭做探究實驗，既有利于學生觀察，也增強了實驗的趣味性。

（3）該實驗設計科學嚴謹，可操作性強，現(xiàn)象明顯。