过氧化钠和二氧化硫 过氧化钠与二氧化碳二氧化硫的实验探究
[摘要]：通过探究干燥CO2、潮湿CO2与过氧化钠反应的实质。引导学生猜想过氧化钠与二氧化硫可能发生的反应，并探究过氧化钠与二氧化硫的实质，培养学生在化学科学探究方面的综合素质。
[关键词]：设计方案 反应过程 实验探究
探究问题的提出：
高中《化学》(必修1)第三章――金属及其化合物，在“金属的化学性质”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↑，从方程式中同学们看到了氧气的生成，教材中并给出演示实验，同学们容易错误认为干燥的二氧化碳与过氧化钠粉末是很容易就直接发生反应的。但实质上是否如此呢？可以让学生设计方案进行实验的探究。二氧化硫与过氧化钠是否发生同样的反应？
问题解决的设想：
二氧化碳与过氧化钠的反应无外乎就是两个条件：一是干燥的二氧化碳与过氧化钠的反应；二是干燥的二氧化碳与过氧化钠反应。要解决实质的问题，我们打算设计两组实验作对比实验，对比干燥二氧化碳、潮湿二氧化碳跟过氧化钠反应的不同，根据反应产物氧气的助燃性质，可以用带火星的木条检验反应是否有氧气的生成。这里还有一个问题就是干燥的二氧化碳如何制取，CO2是非还原性的酸性气体，一般可选用酸性的或中性的干燥剂对其干燥，为了尽量干燥CO2，也可采取重复干燥并用无水硫酸铜检验是否干燥彻底。
教学过程：
二氧化碳与过氧化钠反应的实质究竟是什么呢？学生共同探究设计了如下实验。
一、实验设计方案
（1）实验仪器与药品
仪器：分液漏斗、直型玻璃管、各种玻璃管、集气瓶、双孔橡皮塞、锥形瓶
药品：大理石、稀盐酸、饱和NaHCO3溶液、浓硫酸、无水硫酸铜粉末、Na2O2粉末
（2）实验设计思路
第一，制备潮湿的CO2。
二氧化碳的实验室制法一般选择用大理石和稀盐酸为原料，制出的二氧化碳气体中含有少量HCl、水蒸气杂质，可以用饱和NaHCO3溶液除去HCl杂质，可得潮湿的CO2。
第二，制备尽量干燥的CO2。
CO2是非还原性的酸性气体，一般可选用酸性的或中性的干燥剂对其干燥，实验中选用浓硫酸，为了尽量干燥CO2，也可采取重复干燥并用无水硫酸铜检验是否干燥彻底。
第三，干燥CO2、潮湿CO2与过氧化钠反应的探究。
分两组分别进行甲、乙两次实验：
实验甲：干燥的二氧化碳和过氧化钠的反应
在干燥的试管II中装入Na2O2，在通入CO2前，关闭K1和K2。在试管I内装入试剂浓硫酸后，打开K�1和K2，通入CO2，几分钟后，将带火星的木条插入试管III液面上，观察实验现象并记录。
实验乙：潮湿的二氧化碳和过氧化钠的反应
在试管I内装入试剂饱和NaHCO3溶液，其他操作同实验甲一样，观察实验现象并记录。
（3）实验装置图
二、实验过程记录
该实验可知：Na2O2与CO2的反应过程是：
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：
2 H2O2=2H2O+O�2↑(氧化还原反应)
第三步：CO2与第一步反应中生成的NaOH反应：
2NaOH +CO2=Na2CO3+H�2O(非氧化还原反应)
三、学生猜想过氧化钠与二氧化硫可能发生的反应
有同学认为：Na2O2与CO2反应属Na2O2的自身氧化还原反应，CO2只是转化成对应的盐Na2CO3。故SO2对应的盐应为Na2SO2，既然反应“类似”，且题中有“木条复燃”的情景，产物必为Na2SO3和O2。
有同学认为产物为Na2SO4，Na2O2具有强氧化性，SO2具有还原剂。
于是学生采用以下装置进行实验。通入SO2气体，将SO2与过氧化钠充分反应。
学生推断试管中的固体物质可能的成分是什么？Na2SO3，Na2SO4，二者的混合物将反应后的物质配成溶液。
（1）检验Na2SO3存在的可能方法
（2）用上述同样的方法实验来验证产物的水溶液中是否存在硫酸钠？
（3）得出结论：生成物质是Na2SO3和Na2SO4的混合物。
课后反思：成功之处：通过化学课题研究教学，我们以兴趣为出发点，通过课题选择、设计、实验、讨论、展示和再讨论等过程，既巩固了理论知识，又锻炼了学生各方面的能力，真正地达到了“理论联系实际”，使学生真正明白理论在生活中的应用原理，把自己所学的理论知识与生活实践联系起来，加深了学生对理论知识的理解，并引起了学生对技术的进一步思考。
不足之处：学生在设计实验时思维不够严密，考虑问题不全面等方面还有待加强。
参考文献：
[1]邱化明．二氧化碳与过氧化钠反应的实验分析．中小学实验与装备．
[2]杨玉玲，谢丹敏，李军．二氧化碳与过氧化钠反应实质的实验探究.中小学实验与装备．
[3]李志富.关于过氧化钠与二氧化碳反应实质的进一步探析．化学教学．