對過氧化鈉又一性質的研究

文章編號：1005－6629(2007)10－0066－02中圖分類號：G632.479 文獻標識碼：B

Na2O2是無機化學中重要的化合物之一，倍受各類考試命題人的青睞，在各種化學試題中均有它的身影出現?？v觀各類試題不難發現：凡是遇到NO、NO2（N2O4）、CO等氣體通過Na2O2（s）時，都當作它們不與Na2O2作用來處理，而正確答案果真如此嗎？不妨一起來分析一下：

1熱力學證據

查表得[1]（以下數據單位：KJ·mol-1）：△fGmθ[Na2O2(s)] = -447.7 △fGmθ[NaNO3(s)]=-367.1 △fGmθ[NaNO2(s)] = -284.6 △fGmθ[NO2(g)]=-51.5△fGmθ[N2O4(g)]=97.82 △fGmθ [NO(g)]=-86.6 △fGmθ[Na2CO3(s)]=-1044.5△fGmθ [CO(g)]=-137.2

對于反應（I）2NO（g）+Na2O2（s）= 2NaNO2（s）； （II）2NO2(g)+Na2O2(s)=2NaNO3(s)； （III）N2O4（g）+Na2O2（s）=2NaNO3（s）； （IV）CO（g）+Na2O2（s）=Na2CO3（s）的△rGmθ分別求得： △rGmθ（I）=-294.7； △rGmθ（II）=-389.5； △rGmθ（III）=-384.32； △rGmθ（IV）=-459.6 ，即說明： 這四個反應的△rGmθ均<<-45KJ·mol-1， 在熱力學上這四個反應應該自發向右進行[2]。但僅此還不夠，不能預測反應的表觀——反應速率的大小，還得考慮動力學因素。

2 資料顯示

筆者經過查閱無機化學專著（由于一般的基礎無機化學教科書無此相關的論述！）得到：

（a）CO（g）+Na2O2（s）Na2CO3（s）

△H =-515.89KJ·mol-1 [3].[4].

（b）NO（g）與Na2O2（s）反應生成NaNO2（s）； NO2（g）、N2O4（g）在140 ℃以下與Na2O2（s）反應生成NaNO3（s）， 140 ℃以上生成NaNO2（s）[4]。

那么在室溫下反應（II）進行的情況如何呢？原文只字未提，可以用實驗來研究。

3 用實驗來證明

3.1 實驗目的

確定NO、 NO2（N2O4）究竟能否與Na2O2（s）在室溫條件下起化學反應。

3.2實驗裝置及實驗原理、操作過程、實驗結論：

3.2.1實驗裝置示意圖

本實驗的裝置連接示意圖如下圖1所示：

圖1 實驗裝置圖

3.2.2實驗原理及操作:（1）在加熱的條件下Cu片與HNO3（濃）反應產生NO2（g）、 N2O4（g）、 NO（g）（反應后期的產物）、 H2O（g）等； （2）P2O5（s）用來吸收H2O（g）[可近似認為H2O（g）被完全吸收]； （3）混合氣體通過盛P2O5（s）的干燥管之后NO2（g）、 N2O4（g）、 NO（g）等氣體通過盛足量Na2O2（s）的干燥管中： ①若這些氣體被吸收，則后面的“觀察瓶”中不會觀察到紅棕色（NO2的特征顏色），盛NaOH溶液的尾氣吸收裝置中不會有大量的氣泡逸出（因為氣體被吸收，觀察瓶中幾無壓強的改變，導致插入NaOH溶液中的導管不會因“觀察瓶”中氣體壓強改變過大而產生大量氣泡）；②若這些氣體不被吸收，則后面的“觀察瓶”中會觀察到紅棕色（NO2的特征顏色，也可由2NO+O2=2NO2而來），盛NaOH溶液的尾氣吸收裝置可以吸取產生的氣體（NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O；2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O；N2O4可同樣處理，從略?。?。

3.2.3 實驗現象及結論:“觀察瓶”中沒有觀察到紅棕色氣體出現，盛NaOH溶液的尾氣吸收裝置中沒有大量的氣泡逸出，證明產生的NO2（g）、N2O4（g）、 NO（g）等被Na2O2完全吸收， 即證明： NO2（g）、 N2O4（g）、 NO（g）等氣體在常溫下能與Na2O2（s）快速地按上面熱力學證據中（I）——（III）完全反應。

4 一些反思

在無機化學教學中我們經常只憑自己的經驗“主觀臆斷”，其實有些內容是經不住實驗考驗的，課改進行至今，這已經引起廣大同行的普遍關注。實驗教學在化學教學中的地位是無庸置疑的，不能光是“紙上談兵”或“形式主義”的走過場，要努力培養學生的質疑、創新精神。教師也要身體力行，做好表率！

最后來欣賞一道也是以Na2O2做背景的優秀試題[5]：

金屬鈉經歷如下一系列變化:

寫出各物質的化學式A——E（答案：Na2O；Na2O2；NaO2；Na2O2·8H2O；Na2O2·2H2O）。本題可謂讓人大開眼界，答案在意料之外，卻在情理之中，不該把它視為“超綱”而拒之門外；其實，本題對于糾正學生思維定勢，培養創新思維，堪稱是一道不可多得的好題！想象力不豐富，沒有大膽的創新意識，墨守成規，只會一味的懷疑試題的可信度的人在此題上會栽跟頭！

參考文獻：

[1]北京師范大學等.無機化學（上冊）(第3版)[M].北京：高等教育出版社，1992.6.

[2]張燦久.化學奧林匹克競賽教程[M].長沙：湖南師范大學出版社，1996: 71.

[3]趙繼周.高等無機化學[M].北京：北京師范大學出版社，1987: 211.

[4]呂希倫.無機過氧化合物化學[M].北京：科學出版社，1987: 157-158.

[5]王后雄.中學化學題典大全（高中）[M].武漢：華中師范大學出版社，1995: 340.

注：“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文?！?/p>