过氧化钠与二氧化碳反应实质的实验探究.doc

过氧化钠与二氧化碳反应实质的实验探究组员:《化学》(必修)第一册在讲述过氧化钠与二氧化碳的反应时,这样叙述道:过氧化钠跟二氧化碳起反应,生成碳酸钠和氧气[1]。2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑因此,它用在呼吸面具上和潜水艇里作为氧气的来源。可是我们老师在上课或者师范生试讲时发现在向学生分析该反应的实质时,很多是这样用双线桥标出该反应过程的电子转移情况的:失2e-2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑得2e-他们认为在反应过程中,Na2O2→O2氧元素的化合价-1升为0价,氧化产物是O2,Na2O2→Na2CO3氧元素的化合价由-1降为-2价,Na2CO3是还原产物,但事实是不是如此?我们小组想通过对过氧化钠与二氧化碳反应条件与生成物的探究来获得答案。问题解决设想我们知道,过氧化钠只能在有水存在的条件下才可以和二氧化碳发生反应,因此我们猜想反应过程为:第一步:Na2O2与水先反应生成H2O2:Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2(非氧化还原反应)第二步:H2O2不稳定随即发生分解:2H2O2=2H2O+O2↑(氧化还原反应)第三步:H2O2与第一步反应中生成的NaOH反应:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O(非氧化还原反应)上述各式相加就得到总反应方程式:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,且为放热反应。而过氧化钠与二氧化碳在干燥条件下是不反应的。为证明以上观点,我们设计对比实验,探究过氧化钠与二氧化碳在有水与干燥条件的反应现象和产物,从而认清过氧化钠与二氧化碳反应电子转移的实质。3 实验用品分液漏斗1个、锥形瓶1只、具支试管2支、洗气瓶2只、球形干燥管1个、温度计、3×1cm的有色布袋2只、导管、橡皮塞(双孔和单孔)、乳胶管木块等,稀盐酸、石灰石、饱和NaCl溶液、Na2O2粉末、浓硫酸、无水***化钙。 实验装置如图1所示。图1说明:a-稀盐酸,b-石灰石,c-饱和NaCl溶液,d、f-装有Na2O2的有布袋,e-浓硫酸,g-无水***化钙A装置:稀盐酸与石灰石反应生成CO2气体。B装置:除去由于石灰石和稀盐酸反应时带出的HCl,确保进入具支试管Ⅰ的CO2气体仅含有水汽。C装置:干燥从试管Ⅰ中通过的气体。D装置:防止装有Na2O2粉末的有色布袋置于具支试管Ⅱ中时与大气相通发生吸潮现象。 实验步骤:按如图1所示连接好装置,检查整套装置的气密性。先在锥形瓶中