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文章编号：1005－6629(2008)01－0063－03中图分类号：G632.479 文献标识码：B
Na2O2是高考的热点物质，有关Na2O2的实验探究题有一定的典型性，应当引起同学们的重视，现例说这类题的解题技巧。
1 Na2O2与二氧化硫反应探究
例1.有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫的反应，都用如下图所示的装置进行实验。通入SO2气体将带余烬的木条插入试管C中，木条复燃。
请回答下列问题：
(1)第1小组同学认为Na2O2与SO2反应类似于Na2O2与CO2反应。如果此观点正确，则反应的化学方程式是___________。
(2)请设计一种实验方案证明Na2O2与SO2反应生成的白色固体中含有第1小组同学认为的成分。
(3)第2小组同学猜想Na2O2与SO2反应应该还有另一种含氧酸盐(A)生成。这盐的化学式是_____________，该组同学猜想的依据是_______。为检验是否有盐(A)生成，他们设计了如下方案：
上述方案是否合理？____。请简要说明两点理由：①____________；②___________。
［方法技巧］
本题旨在考查Na2O2与酸性氧化物反应的规律及Na2O2的强氧化性。(1)题中隐含信息为“类似于Na2O2与CO2反应”，如何把握“类似”很关键。Na2O2与CO2反应属Na2O2的自身氧化还原反应，CO2只是转化成对应的盐Na2CO3。故SO2对应的盐应为Na2SO3，既然反应“类似”，且题中有“木条复燃”的情景，产物必为Na2SO3和O2。如果将产物定为Na2SO4，则SO2成为还原剂，就不是Na2O2的自身氧化还原，从本质上讲就不“类似”了。而且Na2O2仅作氧化剂不生成O2，“木条复然”更不好解释。
(2)属离子鉴定题，不是“从几种物质中鉴别出哪一种是Na2SO3”的鉴别题，故要用特征反应(加酸产生的气体能使品红溶液褪色)。(3)中确定盐(A)的信息很隐蔽，被巧妙地安排在第2小组同学设计的“方案”中。阅读“方案”后会发现“方案”的目的是想说明固体产物中含SO42-离子，由此目的确定盐(A)为Na2SO4。因为从SO2Na2SO4，SO2做还原剂，Na2O2必为氧化剂，所以该组同学的猜想依据是SO2有强还原性和Na2O2有强氧化性。最后的“两点理由”不容易答全(稀HNO3易使白色BaSO3沉淀氧化从“方案”中容易发现，另一点理由就难找了)，但只要思考方向正确也不难：这里无非是寻找鉴定SO32-存在的干扰因素，受“稀硝酸”强氧化性的启发，围绕“还可能存在何种有强氧化性的物质？”思路进行仔细排查，可得到如果反应装置B中Na2O2过量，它将会氧化Na2SO3。
2Na2O2与水反应的探究
例2.高一教材中有一个演示实验：用脱脂棉包住约0.2g过氧化钠粉末，置于石棉网上，往脱脂棉上滴水，可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。
(1)由实验现象所得出的有关Na2O2和H2O反应的结论是：a.有氧气生成；b._____。Na2O2与H2O反应的离子方程式是：_____。
(2)某研究性学习小组拟用右图装置进行实验，以证明上述结论。
①用以验证结论a的实验方法是：_________。
②用以验证结论b的实验方法及现象是：____________。
(3)实验(2)往试管中加水至固体完全溶解且不再有气泡生成后，取出试管，往试管中滴入酚酞试液，发现溶液变红，振荡后，红色消褪。对发生此现象，该小组中同学持有三种观点：①反应后溶液温度过高；②反应后溶液浓度过大；③反应后溶液中有H2O2，而H2O2因有强氧化性使酚酞氧化漂白。请你设计简单实验方案验证观点①②都是错误的_________。为进一步确认观点③的正确性，再设计一个简单实验(可选用试剂有：Na2SO3、Na2S、FeSO4)。选用的最佳试剂为___________，实验现象为__________。
［方法技巧］
(1)有很多同学把Na2O2与水反应的离子方程式误写为：2O22-+2H2O=4OH-+O2。其实Na2O2固体是在与水接触后迅速反应，并不是先形成“Na2O2溶液”而存在自由移动的O22-离子。故Na2O2不可写成Na+和O22-。物质的化学式能否改写成离子符号是看该物质是否能全部以自由移动离子形式存在；(2)和(3)两小题主要考查实验设计能力。(2)中验证“结论b”的方法虽不惟一，但在不违背“操作简单，现象明显”原则的前提下，也要尽量切合题意。仔细观察图中装置构造，发现导管p与q有区别，q管开口向下(可设问：向下有什么作用或为什么设计成开口向下？)，如能挖掘出这一“隐含信息”，定会眼前一亮：向下便于使导管插入水中，这样可根据插入水中的管口是否有气泡确定反应是否明显放热。(3)中设计出的第一个方案应说明“红色消褪”不是“温度过高”或“浓度过大”所致，可用“反证法”(与原影响因素相反)来设计方案，即可让反应处在低温环境(与题中“温度过高”相反)下进行，或调整反应物用量：使Na2O2用量减少，水的加入量增加，让反应后溶液浓度很低(与题中“浓度过大”相反)。对于后一个方案(验证H2O2的氧化性)既要考虑现象明显，又要排除干扰因素。如果选用Na2SO3作试剂，若存在H2O2则会发生如下反应：Na2SO3+H2O2=Na2SO4+H2O，该反应没有明显现象，与无H2O2存在在现象上无法区别；错选FeSO4的同学认为如果有H2O2存在，会因Fe2+Fe3+Fe(OH)3而产生红褐色沉淀，事实上，即使无H2O2存在，Fe2+与溶液中的NaOH反应产生的Fe(OH)2也易被空气氧化成Fe(OH)3， 因此有红褐色沉淀产生也不足以说明有H2O2存在。
3 Na2O2与二氧化碳反应的探究
例3.“二氧化碳是否在有水存在时才能与过氧化钠反应？”这个问题实验室里可通过以下实验加以证明。
(1)按上图装置(固定试管I、II的铁架台略)，在干燥的试管III中装入Na2O2后，在通入CO2之前，应事先用弹簧夹(K1、K2)夹持好，目的是_________。
(2)试管I内的试剂X是______时，打开弹簧夹K1、K2并通入二氧化碳，加热试管III约5min后，将带火星的木条插入试管II的液面上，可观察到带火星的木条不能燃烧，且试管III内淡黄色粉末没发生变化，则所得的结论是___________。
(3)试管I内试剂为CO2饱和水溶液时，其他操作同(2)，通过___________的现象可以证明Na2O2与潮湿的CO2能反应且放出O2。
(4)根据Na2O2的组成与结构并结合H2O2性质，猜想Na218O2与潮湿CO2气体反应的化学方程式。
［方法技巧］
本题的主题是验证水分的存在对Na2O2与CO2反应的促进作用。验证干燥CO2与Na2O2能否反应，当然要在反应前“防水”，而且题干强调“干燥的试管中”装入Na2O2，说明实验前要杜绝水分，由此知(1)的目的是防止Na2O2吸湿。解答第(4)题的关键是挖掘、加工题干的两条隐藏信息。
信息的挖掘：“Na2O2组成与结构”――由Na+和O22-构成；“H2O2性质”――极弱酸性。信息加工：H2O2对应的“盐”为Na2O2，H2CO3(CO2+H2O)对应盐为Na2CO3。由于H2O2酸性远弱于H2CO3，因此Na2O2易与CO2、H2O发生复分解反应，反应式为：Na218O2+H2O+CO2=Na2CO3+H218O2
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2H218O2=2H218O+18O2
4 Na2O2生成的探究
例4.钠在空气中燃烧(下图)生成的固体产物中除有黄色粉末外，还有黑色固体物质――炭。
(1)请假设黑色固体物质可能产生的原因是：
假设①_______________
假设②_______________
假设③_______________
(2)为确认以上其中一种假设的正误，某同学进行如下推断：由于金属钠与氧的结合能力比碳强，因此黑色炭可能是二氧化碳与金属发生置换反应的产物。该同学设计实验如下：
将打孔器钻一段金属钠，取中间一小块钠放在充满二氧化碳气体的试管(右上图)中加热，观察到钠燃烧发出黄色火焰，并有黄色固体和黑色固体生成，生成的黄色固体立即变成白色。请回答下列问题：
①用打孔器这种方法制取金属钠的目的是_______________；
②产生以上反应的化学方程式可能为：______________。
［方法技巧］
第(1)题虽开放性大，但有明显的突破口――炭。由于反应前后元素种类不变，因此寻找黑色固体产生的可能原因实质上就是逐一排查碳元素的可能来源。因钠保存于煤油中，故钠块表面残留的煤油发生不完全燃烧是原因之一；实验用到燃料酒精，酒精中含碳元素，也可能发生不完全燃烧；钠在燃烧过程中，能与空气中的CO2和酒精燃烧产生的CO2接触，并使之还原成单质炭。第(2)题涉及实验验证，排除外界因素的干扰应属正常思维，故第①小问的“目的”显然是为了取得纯净的钠；第②小问属逻辑推理题，难点是在判断“白色”物质究竟是什么？根据题中信息(黄色固体白色)确认白色物质由Na2O2转化而成，又由解决第(1)题思维方法(反应前后元素种类不变)推理：体系中无H2O参加产物中无氢元素否定NaOH和NaHCO3白色物质可能为Na2CO3或Na2O。至此，反应物和生成物都已推出。值得注意的是，许多同学容易“漏解”，原因是没认真审题。如果对题中的“以上现象”重新逐一排查，就不会漏写反应式：2Na+CO2 C+Na2O2(生成黄色和黑色固体)；2Na+CO2 C+Na2O2或Na2O2+2Na
2Na2O黄色固体变白。
以上四例告诉我们：解答“探究型”综合题的关键是注重题干中“隐藏信息”的发现、挖掘与加工，平时应加强读题能力的培养以期提高审题能力，使解答要点切题对位。
注：“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”
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