過氧化鈉與二氧化碳反應的實驗設計

過氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣是過氧化鈉的重要化學性質之一。但遺憾的是人教版高一化學教材（2000年，試驗修訂本）并沒有設計該反應的實驗方法，缺乏實驗對理論的驗證。為了增強學生的感性認識，加強學生的記憶，鞏固課堂知識，培養學生的觀察能力，提高學生學習興趣，筆者通過認真地研究，設計出了過氧化鈉與二氧化碳反應的實驗方法。

1 實驗用品

鐵架臺1個、鐵夾1個、具支試管3支、小試管2支、橡膠塞4個、分液漏斗1個、單球干燥管1支、水槽1個、直角玻璃管2根、彎管尖嘴1支、橡膠管、酒精燈1盞、鑷子1把、松木條1根、碎玻璃塊若干、石灰石、濃硫酸、過氧化鈉、氫氧化鈉溶液、冷水。

2 實驗裝置（如圖1所示）

3 實驗方法及其實驗現象

按照實驗裝置圖將儀器、藥品裝好后，打開分液漏斗的活塞，使稀鹽酸緩緩滴入具支試管中；當稀鹽酸與石灰石相遇時立即發生反應，生成二氧化碳氣體（CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂+H₂O）；二氧化碳通過濃硫酸干燥后進入單球干燥管內，并與碎玻璃塊混合的過氧化鈉發生反應，生成氧氣（2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂）；氧氣和沒有反應的二氧化碳通過氫氧化鈉溶液時，二氧化碳被吸（CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O），剩下的氧氣通過排水集氣法收集到試管中；當氧氣收集一小試管時，用大拇指堵住試管口并從水槽中將其取出后，將一根帶火星的木條伸進該試管時，木條立即復燃，由此說明過氧化鈉與二氧化碳反應可以生成氧氣；將干燥管內的脫脂棉團用鑷子取出，放在盛有少量（1—1.5 ml）蒸餾水的試管中，并用玻璃棒攪拌水中的脫脂棉團，使其上方附著物全部溶解在試管的蒸餾水中后，用鑷子將脫脂棉團從試管中取出；用膠頭滴管向該試管中滴入稀鹽酸溶液，可觀察到有明顯的氣泡產生并不斷逸出，由此說明過氧化鈉與二氧化碳反應還生成了碳酸鈉。

4 實驗說明

（1）鹽酸的濃度一定要小，分液漏斗中鹽酸的滴入速度一定要慢，要嚴格控制稀鹽酸與石灰石反應的速度，否則，二氧化碳吸收不完全，容易混進氧氣中，影響對氧氣的驗證。

（2）實驗裝置內的空氣被排盡時再開始收集氧氣，防止影響氧氣的驗證效果。