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Na2O2与SO2反应产物的实验探究
作者:张文华    文章来源:化学教育    点击数:    更新时间:2009-10-23

针对学生提出的SO2能否与Na2O2发生氧化还原反应的问题,从分析可能发生的反应情况入手,指导学生自主设计实验方案,自主选择所需仪器、药品,并进行实验探究,通过实验探究得出实验结论。

在学习Na2O2CO2的反应时,有学生提出这样的问题:SO2CO2同属酸性氧化物,且SO2具有还原性,SO2能否与Na2O2发生氧化还原反应呢?若能反应,反应产物又是什么呢?针对这些问题,笔者因势利导,先组织学生讨论,然后让学生自主设计实验方案,自主选择所需仪器、药品,最后指导学生开展了一次实验探究活动,收到了良好的效果,并成功地获得了Na2O2SO2反应产物的探究结果。

1学生讨论

在进行实验探究之前,先组织学生对上述问题进行讨论、分析、预测实验结果。学生表现出浓厚的兴趣,他们运用已学过的相关知识讨论、分析,得出以下几种可能的结果。

SO2的化学性质与CO2有很多相似之处,SO2Na2O2的反应和CO2Na2O2的反应相似,即:2SO2+2Na2O2=2Na2SO3+O2

SO2Na2O2若按①发生反应,因为有O2生成,Na2SO3O2接着发生氧化还原反应:2Na2SO3+O2=2Na2SO4,反应产物中既有Na2SO3O2,还会有Na2SO4

SO2具有还原性,Na2O2具有强氧化性,二者直接发生氧化还原反应:SO2+ Na2O2=Na2SO4,反应产物只有Na2SO4

2实验方案的设计与筛选

学生依据自己的猜测,课下自由结组,自主设计实验方案,每种方案在实验前先派一名学生代表到讲台上用实物投影展示其实验装置图及操作方法,师生共同分析、讨论、评价每种方案的科学性和可操作性,提出合理化建议,最后选择其中三种方案让学生进行实验探究。

3组织探究

综合学生的实验方案设计及讨论结果,把全班学生分成四组,其中三组分别按保留的三种方案进行探究实验,一组作对比实验。要求学生亲自动手操作,仔细观察实验现象并记录。

第一组:(1)实验装置图1如下:图1

 

(2)操作方法:

①按上图所示,安装好实验装置,检查、调整好装置的气密性。

②向各仪器中添加相应药品后,再连接好装置并关闭止水夹。

③打开分液漏斗活塞,向蒸馏烧瓶内缓缓注入70%H2SO4,通过观察盛有98%H2SO4的广口瓶中产生气泡的快慢,控制70%H2SO4的加入量和加入速度。

④待U形管内的淡黄色Na2O2粉末全部变白色后,关闭分液漏斗活塞,将带火星的木条插入到试管内(饱和NaOH溶液的液面上),观察木条是否复燃或火星更明亮。

⑤打开止水夹,用洗耳球向装置内慢慢鼓入空气,将装置内多余的SO2气体慢慢鼓入到饱和NaOH溶液中。

⑥取下U形管,向其中加入适量蒸馏水,待反应后的固体全部溶解后,将溶液倒入小烧杯内。

⑦用试管取酸性KMnO4溶液2 mL,用胶头滴管向其中逐滴滴加上述小烧杯中溶液,边滴边振荡,观察酸性KMnO4溶液是否褪色。

第二组:(1)实验装置图如下:

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