過(guò)氧化鈉與二氧化碳的實(shí)驗(yàn)探究

1、過(guò)氧化鈉與二氧化碳的實(shí)驗(yàn)探究探究沖動(dòng)現(xiàn)行高中化學(xué)教材第一冊(cè)第二章“鈉的化合物”一節(jié)中，講到過(guò)氧化鈉與二氧化碳起反應(yīng)，生成碳酸鈉和氧氣，化學(xué)方程式如下：2NaQ+2CQ2NaCG+Q。這是本節(jié)教學(xué)中的難點(diǎn)，通常情況下，干燥的固體與氣體是很難在無(wú)須任何條件的情況下直接反應(yīng)的，從方程式中同學(xué)們看到生成了氧氣，但教材中并沒(méi)有給出演示實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們?nèi)菀族e(cuò)誤的認(rèn)為干燥的CO氣體與NaQ固體粉末是很容易就直接反應(yīng)的。其實(shí)這個(gè)反應(yīng)必須要在潮濕的環(huán)境下，借助水的作用，在這個(gè)問(wèn)題上僅憑教師的講解沒(méi)有說(shuō)服力，所以可以讓同學(xué)們自己設(shè)計(jì)方案對(duì)CO與NaQ反應(yīng)時(shí)的環(huán)境進(jìn)行探究，看看CO與NaQ反應(yīng)的真正原理何在。2. 思維

2、的火花在強(qiáng)烈的探究欲望指引下，同學(xué)們想到許多方法去實(shí)現(xiàn)干燥CO與NaQ固體粉末反應(yīng)，潮濕CO與NaQ固體粉末反應(yīng)的對(duì)比。如：通過(guò)實(shí)驗(yàn)室制法即大理石與稀酸反應(yīng)制得的CO氣體雖然本身是帶有少量代O,但為了實(shí)驗(yàn)效果更加明顯，可不可以讓它通過(guò)某些溶液帶出更多的水？要想獲得盡量干燥的CO氣體，應(yīng)選用什么干燥劑、干燥儀器是否須要重復(fù)干燥？不同環(huán)境下的CO與NaO是否反應(yīng)？用什么方法檢驗(yàn)既靈敏又準(zhǔn)確等的問(wèn)題，同學(xué)們通過(guò)反復(fù)的實(shí)驗(yàn)、對(duì)比，最終從以下三個(gè)方面設(shè)計(jì)出一套比較合理的探究方案。3. 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)根據(jù)以上三個(gè)主要的疑惑，請(qǐng)同學(xué)們分為三組，分別解決以下三個(gè)方面的問(wèn)題。（一）設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)思路一：如何制得潮濕的C

3、O初中教材中，CO的實(shí)驗(yàn)室制法一般選用大理石和稀鹽酸為原料，制出的CO氣體中含少量HCl、水蒸氣雜質(zhì)，所以可選用飽和NaHCO§液，一方面出去HCl雜質(zhì)，另一方面可得潮濕的CO。設(shè)計(jì)思路二：如何制得盡量干燥的COCO為非還原性的酸性氣體，一般可選用酸性或中性干燥劑對(duì)其干燥，為盡量干燥CO,也可采取重復(fù)干燥并用無(wú)水CuSO4檢驗(yàn)是否干燥徹底O設(shè)計(jì)思路三：設(shè)計(jì)如何讓這兩種情況下的CO與NaQ是否反應(yīng)得以驗(yàn)證在NaQ與HO反應(yīng)的演示實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)我們用膠頭滴管向一小團(tuán)包有少量NaQ粉末的棉花滴水時(shí)，利用這一反應(yīng)生成Q放熱棉花迅速燃燒起來(lái)。我們正好可將這一檢驗(yàn)少量Q是否生成的方法遷移到NaQ固體

4、與CO氣體是否直接反應(yīng)生成Q的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證中。為保證實(shí)驗(yàn)的安全及防止空氣的干擾，選用密閉錐形瓶并用一玻璃直導(dǎo)管與外界大氣相通以平衡內(nèi)外壓強(qiáng)。（二）實(shí)驗(yàn)裝置圖及儀器，藥品等儀器：分液漏斗、錐形瓶、集氣瓶、雙孔橡皮塞、直形玻璃管、各種玻璃導(dǎo)管藥品：大理石、稀鹽酸、飽和NaHC的液、濃HS0無(wú)水CuSO粉末、NaQ粉末、脫脂棉花少許4. 實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程請(qǐng)同學(xué)們將分組設(shè)計(jì)的裝置組合在一起，記錄觀察現(xiàn)象，得出相應(yīng)的結(jié)論實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論潮濕CO與NaQ反應(yīng)的情況1 .實(shí)驗(yàn)室制氣體CO2 .將CO通入飽和NaHCOS液除雜3 .將潮濕CO的通入錐形瓶中與用棉花包好的NaQ粉末接觸伴隨著飽和NaHCOg

5、液中出現(xiàn)明顯氣泡一段時(shí)間后，包有NaQ粉末的棉花燃燒起來(lái)NaQ粉末可與潮濕的CO反應(yīng)干燥CO與NaQ反應(yīng)的情況1 .實(shí)驗(yàn)室制氣體CO2 .同如濃HSO溶液中干燥一段時(shí)間直到無(wú)水CuSO粉末不變色3 .將CO干燥徹底后的通入錐形瓶中與用棉花包好的NaQ粉末接觸當(dāng)無(wú)水CuSO粉末不變色，而其后的濃H2so中出現(xiàn)明顯氣泡一段時(shí)間后，包有NaQ粉末的棉花無(wú)任何現(xiàn)象NaQ粉末不與干燥的CO反應(yīng)五.實(shí)驗(yàn)結(jié)論六.實(shí)驗(yàn)感悟七.實(shí)驗(yàn)拓展“二氧化碳是否在有水存在時(shí)才能與過(guò)氧化鈉反應(yīng)？”這個(gè)問(wèn)題實(shí)驗(yàn)室里可通過(guò)以下實(shí)驗(yàn)加以證明：(1)按圖裝置，在干燥的試管田中裝入NaQ后，在通入CO之前，應(yīng)事先用彈簧夾(Ki、&am

6、p;)夾持好，目的何在？。(2)試管I內(nèi)的試劑X應(yīng)該是,打開(kāi)彈簧夾Ki、K2,加熱試管田約5分鐘后，將帶火星的小木條插入試管II的液面上，可觀察到帶火星的小木條不能劇烈地燃燒起來(lái)，且田內(nèi)淡黃色粉末未發(fā)生變化。則所得的化學(xué)結(jié)論是0（3）試管I內(nèi)試劑為CO飽和水溶液時(shí)，其他操作同（2）,通過(guò)的現(xiàn)象，可以證明NaQ與潮濕的CO能反應(yīng)且放出Q。方法二1 實(shí)驗(yàn)藥品鑲子、膠頭滴管（30mL分液漏斗）、U型管、鐵架臺(tái)、單孔橡皮塞、棉花、稀鹽酸（體積比約1：2）、大理石（或碳酸氫鈉粉末）、NaQ粉末2 實(shí)驗(yàn)裝置（鐵架臺(tái)略去）3 實(shí)驗(yàn)步驟與現(xiàn)象（1）按圖2所示裝置連接好，檢查裝置的氣密性。（2）在U型管內(nèi)先裝入大理石（或碳酸氫鈉粉末），再塞上帶分液漏斗的單孔橡皮塞，固定在鐵架臺(tái)上，并向分液漏斗中裝入稀鹽酸，最后用棉花包住0.2gNa2O裝入如圖所示的位置。（3）將稀鹽酸慢慢地滴下，便可觀察到U型管的底部有大量氣泡產(chǎn)生，而后觀察到棉花團(tuán)劇烈燃燒的現(xiàn)象。4 實(shí)驗(yàn)原理稀鹽酸與大理石接觸迅速反應(yīng)產(chǎn)生CO（CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CQT）,CO與NQ接觸反應(yīng)，產(chǎn)生高純度的Q和大量的熱，當(dāng)疏松的棉花達(dá)到著火點(diǎn)時(shí)，便劇烈燃燒起來(lái)。5 注