2025年钠燃烧异常现象探究VIP免费

钠燃烧异常现象探究作者：朱明斌杨茵来源：《化学教学》第10期文章编号：1005－6629()10－0007－03中图分类号：G633.8文献标记码：C现行的三套高中化学教材（苏教版、鲁科版、人教版），都设有钠在空气中燃烧这一实验。该实验新颖有趣，火、烟、声、色俱全，能较快地吸引学生的注意力，激发学习爱好，调动学习化学的热情。其中，人教版高中《化学1(必修)》(3月第3版)第48“页简述以下：钠受热后，——与氧气激烈反映，发出黄色火焰，生成一种淡黄色的固体过氧化钠Na2O2”。并附有图片。在蒸发皿里重做这一实验。具体现象以下：①加热半晌，钠开始熔化成一种银灰色的小球，小球表面出现一层黑色薄膜；稍后薄膜破裂，液态钠流出，并快速燃烧，黄色火焰，同时伴有大量白烟。②在钠加热熔化至燃烧的整个过程中都有较多的黑色物质出现。随着温度的减少，绝大部分黑色物质发生变色现象，由黑色逐步变成巧克力色、橙黄色,最后变成淡黄色。③冷却到室温时，生成的淡黄色固体周边有少量的黑色物质（如图1）。“——按照教材的说法，钠在空气中燃烧应生成一种淡黄色的固体过氧化钠Na2O2”。那么，实验中为什么会出现系列变色现象？为什么在燃烧的产物中会有某些黑色物质？黑色物质又终究是什么？１探究变色现象根据钠燃烧时，出现系列颜色变化，冷却到室温时又变成淡黄色。提出假设以下。假设：……钠燃烧过程中出现的黑色、巧克力色、橙黄色的物质，是不同温度时的过氧化钠。实验一：加热Na2O2在蒸发皿中放适量的淡黄色过氧化钠粉末，用酒精灯加热[1]。实验一现象：①——随着温度的升高，淡黄色粉末的颜色逐步加深，出现系列变化，由淡黄色橙黄色————巧克力色黑色；（如图2）②加热至沸腾时有少量气体产生。反映结束后蒸发皿中有白色固体生成。由此可见，加热过氧化钠粉末到熔融态时，发生的变色现象，与钠在空气中燃烧及冷却到室温，发生的系列变化：颜色相似，次序相反。资料验证：B.①涅克拉索夫著《普通化学教程》下册712页:“很纯的Na2O2是无色的,但是出售的成品普通带有淡黄色(当加热时颜色更深)”。②《化学辞典》第284页：“Na2O2，黄白色粉末，加热时变黑，熔点460℃”（分解）。“Na③2O的沸点是1277”[2]℃。小结：实验和资料都有力地阐明，钠在空气中燃烧时出现的黑色(绝大部分)、巧克力色、……橙黄色淡黄色物质，正是不同温度时的过氧化钠本身。２探究黑色固体钠在空气中燃烧后的产物,绝大多数是淡黄色固体过氧化钠，但其中仍有极少量的黑色物质，这黑色物质终究是什么？查阅资料：①《无机化学》第14章氮族元素：氮气的化学性质很稳定，第IA族的金属除锂外都不直接与氮气作用。因此，黑色固体不是钠与氮气反映生成。②钠与否有与二氧化碳反映的可能？“根据钠燃烧池中，钠燃烧温度为400～1000℃之间[3]”。设计实验以下：实验二：钠在二氧化碳中的燃烧①向圆底烧瓶中通入经饱和NaHCO3溶液洗涤、浓H2SO4干燥的二氧化碳气体。②验满后，把一块用滤纸吸干煤油并切除表面氧化层的黄豆大小的金属钠，放进干燥烧瓶的底部。③先用酒精灯预热，再加热。（如图3）注:·验满：用燃着的火柴检查双孔橡皮塞上长导管排出的气体。·为获得较高温度，没有垫石棉网。·在加热和燃烧的过程中，为了使较多的二氧化碳参加反映,减少O2的干扰，需持续通入干燥纯净的二氧化碳。实验二现象：①钠熔化成小球,表面有一层灰白色的薄膜。用瓶中通入二氧化碳的玻璃管戳破薄膜，银白色的液态钠快速流出并激烈地燃烧，黄色火焰，瓶中充满白烟。②反映结束冷却到室温时，烧瓶底部有较多的黑色固体物质，瓶壁上附满白色粉末(如图4)。③无淡黄色固体生成。实验三（环节及现象）：产物的检查①取适量实验二烧瓶壁上的白色粉末放入试管中，加水振荡；现象：粉末溶解，无气体产生。加入澄清石灰水；现象：澄清变浑浊。滴加稀盐酸；现象：浑浊变澄清，并有气泡产生。由此证明，产物中有碳酸钠。②向实验二烧瓶中加某些蒸馏水，振荡；现象：黑色固体物质不溶。③把经洗涤、过滤、干燥的黑色固体放入烧瓶中，加入适量浓硫酸；现象：黑色固体不溶。④加热此烧瓶。现象：有一股淡淡的刺激性气味的气体产生。⑤把此...