过氧化钠与水反应系列实验的研究报告

过氧化钠与水反应系列实验的研究报告2实验的解释及结论由实验1可知，过氧化钠与水反应确是有反应（Ⅰ）①：2Na2O2+2H2O=4NaOH＋O2↑，此反应能解释部分实验事实。由实验2、3、4、5、6、9还可知，过氧化钠与水反应除生成NaOH和O2外，更主要的是发生（Ⅱ）②：Na2O2＋2H2O=2NaOH＋H2O2，生成的H2O2，不是像有些大学教材所述的那样立即分解③，而是只有近1／3立即分解生成O2，还有2／3的H2O2能稳定存在于碱性溶液中。因此，高一化学（必修）P103关于过氧化钠与水反应的叙述，应该用“一部分生成氢氧化钠和氧气，其反应方程式为……”加以限定，以跟实验事实吻合而不失科学性。同时，有关由过氧化钠和水反应求生成氧气这类计算题不应再编入资料和教科书④中（因为在未另加MnO2作催化剂的情况下，它们的反应实际上是Ⅰ、Ⅱ两个反应并存且以Ⅱ为主）。从系列实验（包括对比实验8）可知道，H2O2能将酚酞的分子结构氧化破坏，使得酚酞的无色（内酯式）与红色（醌式）及无色（羧酸盐式——三价离子）之间的平衡从反应体系中消失，且这种结构破坏的反应是不可逆的。因此，不能用酚酞试液像检验钠跟水反应有NaOH生成那样，来检验过氧化钠和水反应有NaOH生成（一般可用pH试纸检验）⑤。若要进行这样的验证，必须先加MnO2直到无气体产生，静置后取上层清液再滴加酚酞，才能获得稳定红色溶液——表示有NaOH生成。由实验4可知：（1）有些资料随意编造描述在过氧化钠与水反应的溶液中，滴加紫色石蕊试液先变蓝后褪色的题⑥是不符合事实的；（2）石蕊的分子结构比酚酞分子结构稳定；（3）H2O2的氧化性在加热时比常温下强（即H2O2在100℃以上活性大大加强）。由实验5、6可知，实验室用冷冻水和过氧化钠反应可制取H2O2，尽管这样制得的是含有NaOH的混合溶液，但只要采取适当的分离方法就能制得较纯的H2O2。②H2O2在无Fe2+、Mn2+、Cu2+、Cr3+等或MnO2的催化作用下，于常温时性质是比较稳定的，过氧化钠与水反应放出的热是造成约1／3量的H2O2立即分解的主要原因⑦。所以，过氧化钠与水反应的真实机理是反应Ⅱ，而反应Ⅰ只能是反应Ⅱ与2H2O2=2H2O＋O2↑综合的结果，大、中学校的教材必须用限制性词句加以界定，避免以偏概全。参考文献1人民教育出版社化学室。高中化学（必修）第一册。北京：人民教育出版社，1990：862[美]内博盖尔WH等。普通化学（第二分册。朱仲涛等译）。北京：人民教育出版社，1978：25～263北京师范大学等。无机化学（第二版下册）。北京：高等教育出版社，1986：652无机化学编写组。无机化学（下册）。北京：人民教育出版社，1978：9～104孔春明等。高中化学精编。上海：上海科学普及出版社，1989：21694年全国高考。化学（第29题）5中山大学等。无机化学实验。北京：人民教育出版社，1978：906湖南省教科所。高三化学课程基础训练。长沙：湖南教育出版社，1998（4）：627无机化学演示实验编写组。无机化学演示实验。北京：人民教育出版社，1980：198