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过氧化钠生成的演示实验

来源:未知作者:陈恒 点击:所属专题: 过氧化钠 实验改进
高中化学课本中关于钠在空气里燃烧生成过氧化钠的实验,只有“把小块钠放在石棉网上加热,观察发生的变化。”一句,给人的印象是,这个实验非常简单,然而事实上远非如此轻而易举。我们曾按课本所述方法反复实验,终未能如愿。尽管也偶尔发现燃烧产物表面好象略显淡黄色

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高中化学课本中关于钠在空气里燃烧生成过氧化钠的实验,只有“把小块钠放在石棉网上加热,观察发生的变化。”一句,给人的印象是,这个实验非常简单,然而事实上远非如此轻而易举。我们曾按课本所述方法反复实验,终未能如愿。尽管也偶尔发现燃烧产物表面好象略显淡黄色,然而仔细拨看,也不过只是极薄的表层·如此而已,且瞬息色变。笔者根据工业上制过氧化钠的原理和方法,对这个实验失败的原因作了分析,反复试验,终于得到了较为满意的结果。

一、实验操作

1.取长约4cm的破试管(有弯曲柱面的试管片亦可)一段,洗净、烘干。

2.切一小块(约半粒绿豆大小)金属钠,用滤纸把煤油吸擦干净,然后用镊子将钠放在破试管内下半壁的中部。

3.用镊子夹住破试管右端,在酒精灯火焰上加热(管轴向呈水平,两端不得对人),从管侧面可以清楚地观察到钠受热熔化、成球、着火燃烧,发出黄色火焰。

4.钠着火燃烧后,即远离酒精灯火焰(灭酒精灯),并沿水平方向,迅速往复晃动破试管,让钠在空气里继续剧烈燃烧,这时所生成的过氧化钠显淡黄色。

二、讨论

1.之所以选用破试管而不用金属燃烧匙,其目的不仅是因为玻璃透明,便于观察钠受热熔化、成球、着火燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色过氧化钠的变化和现象,而且还由于试管的柱面起着屏蔽防护作用,在异常情况下,万一钠飞溅,亦不致伤人。

2.钠着火燃烧后,不继续在酒精灯火焰上加热,主要是由于乙醇燃烧时,酒精灯火焰邻域氧气的含量相对减少,CO2、H2O的含量相对增加,这不仅不利于Na2O2的生成,而且由于Na2O2易跟CO2、H2O反应,即使生成Na2O2,也不能稳定存在。

3.由于钠在空气里燃烧(跟空气里的氧气化合)是一个放热反应,特别是当迅速往复晃动,破试管时,空气流量增大,氧气充足,因而钠燃烧更加剧烈,放出的热量更多,足以迅速将反应物的温度升至300—400℃,因而有利于Na2O2的生成。

(责任编辑:化学自习室)
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