如何使钠在空气中燃烧的主要产物为过氧化钠.pdf

《如何使钠在空气中燃烧的主要产物为过氧化钠.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《如何使钠在空气中燃烧的主要产物为过氧化钠.pdf（3页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、如何使钠在空气中燃烧的主要产物为过氧化钠如何使钠在空气中燃烧的主要产物为过氧化钠摘要 钠在空气中燃烧是一个既简单又复杂的化学反应。按照现有教材提供的实验方法以及其他有关该实验的改进措施， 实验所得到的实验现象并不能足够支持教材教学所希望的结论。 钠只有在足够的温度下与足量氧气充分反应主要产物才能是淡黄色的 Na2O2。关键词 钠 空气 燃烧 过氧化钠1 问题的提出按照现行的人民教育出版社化学室编著的 2003 年版高一化学 （必修）教材第 29 页演示实验2-2中提供的实验方法和条件，钠在空气中燃烧后得到的往往是： 夹杂着黑色颗粒的灰白色固体和少量的几乎看不到的淡黄色。这些现象不足以支持教材给

2、出的钠在空气中燃烧“生成的是过氧化钠固体”的结论。 由于钠在空气中燃烧实验存在的诸多问题， 新课标高中 化学 1(必修) (人教版,2004,P39)和其他教育工作者对该实验进行了改进，提出了一些实验改进的方法13 ，虽然使燃烧产物中出现了比较明显的淡黄色， 但是燃烧产物中黑色物质和白色物质仍然大量存在，而且反而使原来简单的实验方法变的很繁琐。所以结果并不理想。问题出现在哪呢？2 原因分析其实，钠在空气中燃烧时“除生成正常的氧化物外（Na2O） ，还生成过氧化钠（Na2O2） 。”4工业上“制备过氧化钠的方法是将钠加热至熔化，通入一定量的除去二氧化碳的干燥空气，维持温度在 453473 K 之

3、间，钠即被氧化为Na2O，进而增加空气流量并迅速提高温度在 573673 K，即可制得 Na2O2。”5这说明，钠在空气中燃烧的产物与氧气的浓度和反应温度有关，在低温、氧气量不足时生成白色的 Na2O。4Na+O2（不足量）=2Na2O2Na+O2（足量）=Na2O2当钠过量时，还存在：Na2O2+2Na=2Na2O在燃烧之前属低温状态，在燃烧过程中属氧气不足状态。因此，产物中存在白色 Na2O。另外，空气中存在CO2 会与 Na 发生反应：4Na+CO2=2Na2O+C，所以钠在空气中燃烧产物中有黑色的炭。钠在空气中燃烧是一个既简单又复杂的化学反应。在教材提供的实验条件下，钠在空气中燃烧的产

4、物除了少量过氧化钠外，更多的是氧化钠。所以，简单地认为钠在空气中燃烧的主要产物为 Na2O2 是武断的。根本原因是忽略了钠在空气中从加热到燃烧结束的整个反应过程中温度和浓度 2 个关键因素： 在燃烧之前属低温状态，在燃烧过程中属氧气不足状态。所以，钠在足够的温度下与足量氧气充分反应主要产物才能是淡黄色的 Na2O2。3 如何使钠在空气中燃烧的主要产物成为 Na2O2我们知道， 空气中氧气的浓度难以改变， 但是可以通过延长加热时间来实现反应继续进行。基于这样的思想笔者对钠在空气中燃烧实验提出如下改进建议：（1）用滤纸吸干表面的煤油、切去表面的氧化层，减少煤油对实验的干扰。（2）用大小适当的瓷碗碎

5、片（或坩埚盖）代替坩埚，提高实验的可观察性。（3）延长加热时间，钠燃烧结束后，继续加热13 分钟。维持钠在空气中燃烧生成 Na2O2 和 Na2O 转化为 Na2O2 所需要的反应温度和氧气的浓度。该实验改进建议的核心是钠燃烧结束后继续加热，以保证生成 Na2O2 所需要的温度和氧气浓度。改进后的具体实验方法为：取一块钠，用滤纸吸干表面的煤油，切去表面的氧化层。然后切取黄豆大小的一块钠，放在大小适当的瓷碗碎片上加热。反应结束后继续加热 13 分钟。可以看到的现象为：钠表面先氧化为灰白，然后熔化成银白色小球，接着开始燃烧，产生黄色火焰，出现黑色熔融状，随后黑色物质逐渐减少，最后几乎完全消失，同时大量的淡黄色固体出现。笔者在实践中发现， 用这种方法， 钠在燃烧过程中产生的黑色几乎完全消失。而且只要加热时间适当燃烧产物几乎完全呈淡黄色。成功率可达 100%，效果非常理想。参考文献1 宋心琦.普通高中课程标准实验教科书化学 1（必修）.北京：人民教育出版社，2004：3923438551978：9李明艳，梁红梅，王锦化.化学教育，2006，27（5） ：55李积双.化学教学，2003， （5） ：7浙江大学普通化学教研组.普通化学.北京：高等教育出版社，1988：南京大学无机化学编写组.无机化学（下册）.北京：人民教育出版社，