嚴世戈+林冬梅+黃都
摘要:對久置的過氧化鈉樣品進行定性分析,進而再采用針筒排氣法、蒸發(fā)法、雙指示劑法和氯化鋇法進行試劑純度的定量實驗探究,通過方法對比得出了科學(xué)的結(jié)論,有利于化學(xué)實驗教學(xué)的開展。
關(guān)鍵詞:過氧化鈉純度;定性實驗;定量實驗;雙指示劑法;氯化鋇法
文章編號:1005–6629(2014)7–0067–03 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
基于以上材料,如果在具體的實驗教學(xué)過程中,用純度不高,甚至變質(zhì)的Na2O2樣品進行演示實驗,將很難得出合理的結(jié)果,難于讓學(xué)生信服,也難以得出科學(xué)的、正確的實驗結(jié)論。因此,對久置的過氧化鈉樣品純度進行分析,就具有一定的現(xiàn)實意義與研究價值。
2 實驗部分
2.1 定性實驗
鐵罐標識雜質(zhì)成分有氯化物(0.02%)、磷酸鹽(0.0005%)、硫酸鹽(0.001%)、鐵(0.005%)、重金屬(以Pb計算)(0.002%);由于鐵罐瓶蓋生銹,在取用樣品時,打開瓶蓋會有鐵銹掉落于樣品中,引進了新雜質(zhì)鐵銹;同時,Na2O2與空氣中的H2O和CO2反應(yīng),發(fā)生變質(zhì),生成Na2CO3,所以雜質(zhì)成分除了原產(chǎn)方標識部分外,還應(yīng)含有鐵銹和Na2CO3。觀察樣品,表層呈白色,樣品局部呈淡黃色,說明受污染程度不同。下面通過滴水生火和吹氣生火兩個教材實驗進行探究:
2.1.1 滴水生火
在室溫20.0℃條件下,用脫脂棉包住樣品粉末,放在石棉網(wǎng)上,往脫脂棉里的樣品滴水,觀察反應(yīng)現(xiàn)象:起初分別取用表層樣品,用膠頭滴管滴水,進行多次實驗都沒能成功生火,后來取用較底層樣品進行實驗出現(xiàn)脫脂棉變焦。分析失敗原因為:膠頭滴管滴水容易濕潤脫脂棉,不能達到著火點,導(dǎo)致實驗失敗;當改用針筒注射水,大部分實驗出現(xiàn)了脫脂棉局部變焦現(xiàn)象,個別實驗?zāi)軌虺晒ι稹?/p>
2.1.2 吹氣生火
借鑒滴水生火實驗,本實驗在室溫20.0℃條件下,取用底層樣品,用導(dǎo)管進行吹氣,觀察反應(yīng)現(xiàn)象:但沒有一次實驗?zāi)艹晒ι?,僅部分實驗出現(xiàn)脫脂棉局部變焦的現(xiàn)象。
2.1.3 定性實驗結(jié)論
根據(jù)多次滴水生火和吹氣生火的定性實驗,可初步判推斷:久置樣品中Na2O2的百分含量也不低。
2.2 定量實驗
為了進一步較為準確地測定久置樣品中Na2O2的純度,對樣品進行了定量分析。主要根據(jù)不同原理設(shè)計采用了針筒排氣法、蒸發(fā)法、雙指示劑法和氯化鋇法這四種方法進行實驗設(shè)計,通過對比實驗結(jié)果來確定尋找較為準確的測定方法。四種方法在取用較底層樣品時,均要先刮開較表層樣品,避免污染。
2.2.1 針筒排氣法
2.2.1.1 實驗過程與裝置
如圖1、圖2所示:
分析可知:生成的H2O2有一定的溶解性,不加催化劑得不到真實的氧氣體積,實驗③、④樣品質(zhì)量約為實驗①、②的一半,但由于混合了MnO2,測得ω(Na2O2)大于實驗①、②數(shù)據(jù)。因此,實驗時,應(yīng)混加MnO2催化H2O2分解出O2,從而使測量結(jié)果更準確。
同時,針筒刻度精確度不高,針筒與活塞之間存在摩擦力,也成為影響氣體體積的測定的主要因素。
2.2.2 蒸發(fā)法
2.2.2.1 實驗原理
如圖3所示:
忽略其他雜質(zhì)不計,粗略認為樣品是Na2O2和Na2CO3的混合物,設(shè)Na2O2物質(zhì)的量為x mol,Na2CO3物質(zhì)的量為y mol,m1為除雜后樣品質(zhì)量,m2為產(chǎn)品NaCl質(zhì)量。由鈉守恒,得
Na2O2——2NaCl Na2CO3——2NaCl
x 2x y 2y聯(lián)立,解方程組, 78x+106y=m1
58.5(2x+2y)=m2
可求得x、y值,進而求出樣品中Na2O2的純度。
2.2.2.2 實驗結(jié)果與討論
三次實驗所得數(shù)據(jù)列于表2,其中實驗①出現(xiàn)負值,說明失敗,予以舍棄。
分析實驗②、③可得:稱取底層樣品的實驗③,Na2O2含量遠大于稱取表層樣品的實驗②。同樣需指出影響測量的因素包括樣品中存在的不溶性雜質(zhì),會導(dǎo)致所得產(chǎn)品質(zhì)量偏大。
2.2.3 雙指示劑法[6,7]
2.2.3.1 實驗流程
如圖4所示:
2.2.3.2 實驗數(shù)據(jù)記錄與處理
(1)稱取較表層樣品m(樣品)=2.00g,配制成500.00mL溶液,取V=20.00mL,加入MnO2,以c(HCl)= 0.125 mol/L鹽酸標液滴定,得到表3數(shù)據(jù)。從表3可知,較表層樣品中測得的ω(Na2O2)的比重不到50%,雖然仍比ω(Na2CO3)大,但受污染較嚴重。
(2)稱取較底層樣品m(樣品)=2.00g,重復(fù)上述滴定分析程序得表4。從表4數(shù)據(jù)可知,較底層樣品中Na2O2的含量有所升高,Na2CO3的含量較低,說明較底層樣品被污染程度相對較輕。
從表5、6可知:氯化鋇法避免了使用兩種指示劑判定滴定終點時產(chǎn)生的誤差,測得的ω(Na2O2)比雙指示劑法所得結(jié)果偏大一些,ω(Na2CO3)則偏小,且都是ω(Na2O2)>ω(Na2CO3),更符合真實的情況。
需要注意影響滴定結(jié)果的因素是,在終點附近應(yīng)劇烈振蕩錐形瓶,驅(qū)除二氧化碳;達到第二終點前,吹洗次數(shù)應(yīng)減少,吹洗時所用蒸餾水的量也應(yīng)減少。
3 結(jié)論與教學(xué)建議
通過實驗設(shè)計,定量測定了久置的過氧化鈉試劑的純度,比較了四種測定方法的可行性優(yōu)劣,得出了以下幾個結(jié)論:
(1)依據(jù)實驗測得ω(Na2O2)數(shù)據(jù)和影響結(jié)果因素,四種方法可行性優(yōu)劣的順序依次為:氯化鋇法>雙指示劑法>蒸發(fā)法>針筒排氣法。
(2)由上述雙指示劑法和氯化鋇法的實驗數(shù)據(jù)和分析中,證明樣品中Na2O2受污染程度不一,較表層樣品因接觸面積過大而污染較嚴重。因此在教學(xué)中,進行定性實驗時,為達到良好的教學(xué)效果,應(yīng)取用較底層樣品,因為能基本保證有60%以上反應(yīng)物是過氧化鈉。
(3)針筒排氣法、雙指示劑法和氯化鋇法都證明反應(yīng)并非直接完全放出氧氣,而是一部分H2O2溶于水中未發(fā)生分解,以致放出O2的量較少,需加MnO2催化分解。因此,在做人教版必修1實驗3-5過氧化鈉與水反應(yīng)時,若所用過氧化鈉為久置的,則應(yīng)在其中混加MnO2,促使溶解在水中的H2O2分解出O2,保證帶火星的木條復(fù)燃的現(xiàn)象更明顯。
(4)在定量實驗中,準確度較高的雙指示劑法和氯化鋇法的ω(Na2O2)與ω(Na2CO3)平均值之和在80%~90%之間,均達不到或接近100%,剩余的成分可能是新引入的鐵銹雜質(zhì)和原標識的雜質(zhì);對于雜質(zhì)的定量測定有待后續(xù)探究。
參考文獻:
[1]李俊生,張笑宇,胡志剛.對過氧化鈉顏色的探究[J].化學(xué)教學(xué),2012,(12):73.
[2]李俊生,胡志剛.對過氧化鈉與水反應(yīng)問題的研究[J].化學(xué)教育,2011,(1):70.
[3]江茂生,陳禮輝.漂白過程H2O2分解及其抑制模擬[J].福建林學(xué)院學(xué)報,2001,21(3):272~275.
[4]李俊生,何月晴,劉艾琳.關(guān)于過氧化鈉與水反應(yīng)機理的研究[J].中小學(xué)實驗與制備,2008,(6):9.
[5]周媛,張丹,張志會.有關(guān)過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)實質(zhì)的創(chuàng)新實驗探究[J].中國教育技術(shù)裝備,2011,(9):98.
[6][8]武漢大學(xué).分析化學(xué)實驗(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2001:167.
[7][9]武漢大學(xué).分析化學(xué)(第五版)(上冊)[M].北京:高等教育出版社,2006:152.
摘要:對久置的過氧化鈉樣品進行定性分析,進而再采用針筒排氣法、蒸發(fā)法、雙指示劑法和氯化鋇法進行試劑純度的定量實驗探究,通過方法對比得出了科學(xué)的結(jié)論,有利于化學(xué)實驗教學(xué)的開展。
關(guān)鍵詞:過氧化鈉純度;定性實驗;定量實驗;雙指示劑法;氯化鋇法
文章編號:1005–6629(2014)7–0067–03 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
基于以上材料,如果在具體的實驗教學(xué)過程中,用純度不高,甚至變質(zhì)的Na2O2樣品進行演示實驗,將很難得出合理的結(jié)果,難于讓學(xué)生信服,也難以得出科學(xué)的、正確的實驗結(jié)論。因此,對久置的過氧化鈉樣品純度進行分析,就具有一定的現(xiàn)實意義與研究價值。
2 實驗部分
2.1 定性實驗
鐵罐標識雜質(zhì)成分有氯化物(0.02%)、磷酸鹽(0.0005%)、硫酸鹽(0.001%)、鐵(0.005%)、重金屬(以Pb計算)(0.002%);由于鐵罐瓶蓋生銹,在取用樣品時,打開瓶蓋會有鐵銹掉落于樣品中,引進了新雜質(zhì)鐵銹;同時,Na2O2與空氣中的H2O和CO2反應(yīng),發(fā)生變質(zhì),生成Na2CO3,所以雜質(zhì)成分除了原產(chǎn)方標識部分外,還應(yīng)含有鐵銹和Na2CO3。觀察樣品,表層呈白色,樣品局部呈淡黃色,說明受污染程度不同。下面通過滴水生火和吹氣生火兩個教材實驗進行探究:
2.1.1 滴水生火
在室溫20.0℃條件下,用脫脂棉包住樣品粉末,放在石棉網(wǎng)上,往脫脂棉里的樣品滴水,觀察反應(yīng)現(xiàn)象:起初分別取用表層樣品,用膠頭滴管滴水,進行多次實驗都沒能成功生火,后來取用較底層樣品進行實驗出現(xiàn)脫脂棉變焦。分析失敗原因為:膠頭滴管滴水容易濕潤脫脂棉,不能達到著火點,導(dǎo)致實驗失?。划敻挠冕樛沧⑸渌?,大部分實驗出現(xiàn)了脫脂棉局部變焦現(xiàn)象,個別實驗?zāi)軌虺晒ι稹?/p>
2.1.2 吹氣生火
借鑒滴水生火實驗,本實驗在室溫20.0℃條件下,取用底層樣品,用導(dǎo)管進行吹氣,觀察反應(yīng)現(xiàn)象:但沒有一次實驗?zāi)艹晒ι?,僅部分實驗出現(xiàn)脫脂棉局部變焦的現(xiàn)象。
2.1.3 定性實驗結(jié)論
根據(jù)多次滴水生火和吹氣生火的定性實驗,可初步判推斷:久置樣品中Na2O2的百分含量也不低。
2.2 定量實驗
為了進一步較為準確地測定久置樣品中Na2O2的純度,對樣品進行了定量分析。主要根據(jù)不同原理設(shè)計采用了針筒排氣法、蒸發(fā)法、雙指示劑法和氯化鋇法這四種方法進行實驗設(shè)計,通過對比實驗結(jié)果來確定尋找較為準確的測定方法。四種方法在取用較底層樣品時,均要先刮開較表層樣品,避免污染。
2.2.1 針筒排氣法
2.2.1.1 實驗過程與裝置
如圖1、圖2所示:
分析可知:生成的H2O2有一定的溶解性,不加催化劑得不到真實的氧氣體積,實驗③、④樣品質(zhì)量約為實驗①、②的一半,但由于混合了MnO2,測得ω(Na2O2)大于實驗①、②數(shù)據(jù)。因此,實驗時,應(yīng)混加MnO2催化H2O2分解出O2,從而使測量結(jié)果更準確。
同時,針筒刻度精確度不高,針筒與活塞之間存在摩擦力,也成為影響氣體體積的測定的主要因素。
2.2.2 蒸發(fā)法
2.2.2.1 實驗原理
如圖3所示:
忽略其他雜質(zhì)不計,粗略認為樣品是Na2O2和Na2CO3的混合物,設(shè)Na2O2物質(zhì)的量為x mol,Na2CO3物質(zhì)的量為y mol,m1為除雜后樣品質(zhì)量,m2為產(chǎn)品NaCl質(zhì)量。由鈉守恒,得
Na2O2——2NaCl Na2CO3——2NaCl
x 2x y 2y聯(lián)立,解方程組, 78x+106y=m1
58.5(2x+2y)=m2
可求得x、y值,進而求出樣品中Na2O2的純度。
2.2.2.2 實驗結(jié)果與討論
三次實驗所得數(shù)據(jù)列于表2,其中實驗①出現(xiàn)負值,說明失敗,予以舍棄。
分析實驗②、③可得:稱取底層樣品的實驗③,Na2O2含量遠大于稱取表層樣品的實驗②。同樣需指出影響測量的因素包括樣品中存在的不溶性雜質(zhì),會導(dǎo)致所得產(chǎn)品質(zhì)量偏大。
2.2.3 雙指示劑法[6,7]
2.2.3.1 實驗流程
如圖4所示:
2.2.3.2 實驗數(shù)據(jù)記錄與處理
(1)稱取較表層樣品m(樣品)=2.00g,配制成500.00mL溶液,取V=20.00mL,加入MnO2,以c(HCl)= 0.125 mol/L鹽酸標液滴定,得到表3數(shù)據(jù)。從表3可知,較表層樣品中測得的ω(Na2O2)的比重不到50%,雖然仍比ω(Na2CO3)大,但受污染較嚴重。
(2)稱取較底層樣品m(樣品)=2.00g,重復(fù)上述滴定分析程序得表4。從表4數(shù)據(jù)可知,較底層樣品中Na2O2的含量有所升高,Na2CO3的含量較低,說明較底層樣品被污染程度相對較輕。
從表5、6可知:氯化鋇法避免了使用兩種指示劑判定滴定終點時產(chǎn)生的誤差,測得的ω(Na2O2)比雙指示劑法所得結(jié)果偏大一些,ω(Na2CO3)則偏小,且都是ω(Na2O2)>ω(Na2CO3),更符合真實的情況。
需要注意影響滴定結(jié)果的因素是,在終點附近應(yīng)劇烈振蕩錐形瓶,驅(qū)除二氧化碳;達到第二終點前,吹洗次數(shù)應(yīng)減少,吹洗時所用蒸餾水的量也應(yīng)減少。
3 結(jié)論與教學(xué)建議
通過實驗設(shè)計,定量測定了久置的過氧化鈉試劑的純度,比較了四種測定方法的可行性優(yōu)劣,得出了以下幾個結(jié)論:
(1)依據(jù)實驗測得ω(Na2O2)數(shù)據(jù)和影響結(jié)果因素,四種方法可行性優(yōu)劣的順序依次為:氯化鋇法>雙指示劑法>蒸發(fā)法>針筒排氣法。
(2)由上述雙指示劑法和氯化鋇法的實驗數(shù)據(jù)和分析中,證明樣品中Na2O2受污染程度不一,較表層樣品因接觸面積過大而污染較嚴重。因此在教學(xué)中,進行定性實驗時,為達到良好的教學(xué)效果,應(yīng)取用較底層樣品,因為能基本保證有60%以上反應(yīng)物是過氧化鈉。
(3)針筒排氣法、雙指示劑法和氯化鋇法都證明反應(yīng)并非直接完全放出氧氣,而是一部分H2O2溶于水中未發(fā)生分解,以致放出O2的量較少,需加MnO2催化分解。因此,在做人教版必修1實驗3-5過氧化鈉與水反應(yīng)時,若所用過氧化鈉為久置的,則應(yīng)在其中混加MnO2,促使溶解在水中的H2O2分解出O2,保證帶火星的木條復(fù)燃的現(xiàn)象更明顯。
(4)在定量實驗中,準確度較高的雙指示劑法和氯化鋇法的ω(Na2O2)與ω(Na2CO3)平均值之和在80%~90%之間,均達不到或接近100%,剩余的成分可能是新引入的鐵銹雜質(zhì)和原標識的雜質(zhì);對于雜質(zhì)的定量測定有待后續(xù)探究。
參考文獻:
[1]李俊生,張笑宇,胡志剛.對過氧化鈉顏色的探究[J].化學(xué)教學(xué),2012,(12):73.
[2]李俊生,胡志剛.對過氧化鈉與水反應(yīng)問題的研究[J].化學(xué)教育,2011,(1):70.
[3]江茂生,陳禮輝.漂白過程H2O2分解及其抑制模擬[J].福建林學(xué)院學(xué)報,2001,21(3):272~275.
[4]李俊生,何月晴,劉艾琳.關(guān)于過氧化鈉與水反應(yīng)機理的研究[J].中小學(xué)實驗與制備,2008,(6):9.
[5]周媛,張丹,張志會.有關(guān)過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)實質(zhì)的創(chuàng)新實驗探究[J].中國教育技術(shù)裝備,2011,(9):98.
[6][8]武漢大學(xué).分析化學(xué)實驗(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2001:167.
[7][9]武漢大學(xué).分析化學(xué)(第五版)(上冊)[M].北京:高等教育出版社,2006:152.
摘要:對久置的過氧化鈉樣品進行定性分析,進而再采用針筒排氣法、蒸發(fā)法、雙指示劑法和氯化鋇法進行試劑純度的定量實驗探究,通過方法對比得出了科學(xué)的結(jié)論,有利于化學(xué)實驗教學(xué)的開展。
關(guān)鍵詞:過氧化鈉純度;定性實驗;定量實驗;雙指示劑法;氯化鋇法
文章編號:1005–6629(2014)7–0067–03 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
基于以上材料,如果在具體的實驗教學(xué)過程中,用純度不高,甚至變質(zhì)的Na2O2樣品進行演示實驗,將很難得出合理的結(jié)果,難于讓學(xué)生信服,也難以得出科學(xué)的、正確的實驗結(jié)論。因此,對久置的過氧化鈉樣品純度進行分析,就具有一定的現(xiàn)實意義與研究價值。
2 實驗部分
2.1 定性實驗
鐵罐標識雜質(zhì)成分有氯化物(0.02%)、磷酸鹽(0.0005%)、硫酸鹽(0.001%)、鐵(0.005%)、重金屬(以Pb計算)(0.002%);由于鐵罐瓶蓋生銹,在取用樣品時,打開瓶蓋會有鐵銹掉落于樣品中,引進了新雜質(zhì)鐵銹;同時,Na2O2與空氣中的H2O和CO2反應(yīng),發(fā)生變質(zhì),生成Na2CO3,所以雜質(zhì)成分除了原產(chǎn)方標識部分外,還應(yīng)含有鐵銹和Na2CO3。觀察樣品,表層呈白色,樣品局部呈淡黃色,說明受污染程度不同。下面通過滴水生火和吹氣生火兩個教材實驗進行探究:
2.1.1 滴水生火
在室溫20.0℃條件下,用脫脂棉包住樣品粉末,放在石棉網(wǎng)上,往脫脂棉里的樣品滴水,觀察反應(yīng)現(xiàn)象:起初分別取用表層樣品,用膠頭滴管滴水,進行多次實驗都沒能成功生火,后來取用較底層樣品進行實驗出現(xiàn)脫脂棉變焦。分析失敗原因為:膠頭滴管滴水容易濕潤脫脂棉,不能達到著火點,導(dǎo)致實驗失?。划敻挠冕樛沧⑸渌?,大部分實驗出現(xiàn)了脫脂棉局部變焦現(xiàn)象,個別實驗?zāi)軌虺晒ι稹?/p>
2.1.2 吹氣生火
借鑒滴水生火實驗,本實驗在室溫20.0℃條件下,取用底層樣品,用導(dǎo)管進行吹氣,觀察反應(yīng)現(xiàn)象:但沒有一次實驗?zāi)艹晒ι?,僅部分實驗出現(xiàn)脫脂棉局部變焦的現(xiàn)象。
2.1.3 定性實驗結(jié)論
根據(jù)多次滴水生火和吹氣生火的定性實驗,可初步判推斷:久置樣品中Na2O2的百分含量也不低。
2.2 定量實驗
為了進一步較為準確地測定久置樣品中Na2O2的純度,對樣品進行了定量分析。主要根據(jù)不同原理設(shè)計采用了針筒排氣法、蒸發(fā)法、雙指示劑法和氯化鋇法這四種方法進行實驗設(shè)計,通過對比實驗結(jié)果來確定尋找較為準確的測定方法。四種方法在取用較底層樣品時,均要先刮開較表層樣品,避免污染。
2.2.1 針筒排氣法
2.2.1.1 實驗過程與裝置
如圖1、圖2所示:
分析可知:生成的H2O2有一定的溶解性,不加催化劑得不到真實的氧氣體積,實驗③、④樣品質(zhì)量約為實驗①、②的一半,但由于混合了MnO2,測得ω(Na2O2)大于實驗①、②數(shù)據(jù)。因此,實驗時,應(yīng)混加MnO2催化H2O2分解出O2,從而使測量結(jié)果更準確。
同時,針筒刻度精確度不高,針筒與活塞之間存在摩擦力,也成為影響氣體體積的測定的主要因素。
2.2.2 蒸發(fā)法
2.2.2.1 實驗原理
如圖3所示:
忽略其他雜質(zhì)不計,粗略認為樣品是Na2O2和Na2CO3的混合物,設(shè)Na2O2物質(zhì)的量為x mol,Na2CO3物質(zhì)的量為y mol,m1為除雜后樣品質(zhì)量,m2為產(chǎn)品NaCl質(zhì)量。由鈉守恒,得
Na2O2——2NaCl Na2CO3——2NaCl
x 2x y 2y聯(lián)立,解方程組, 78x+106y=m1
58.5(2x+2y)=m2
可求得x、y值,進而求出樣品中Na2O2的純度。
2.2.2.2 實驗結(jié)果與討論
三次實驗所得數(shù)據(jù)列于表2,其中實驗①出現(xiàn)負值,說明失敗,予以舍棄。
分析實驗②、③可得:稱取底層樣品的實驗③,Na2O2含量遠大于稱取表層樣品的實驗②。同樣需指出影響測量的因素包括樣品中存在的不溶性雜質(zhì),會導(dǎo)致所得產(chǎn)品質(zhì)量偏大。
2.2.3 雙指示劑法[6,7]
2.2.3.1 實驗流程
如圖4所示:
2.2.3.2 實驗數(shù)據(jù)記錄與處理
(1)稱取較表層樣品m(樣品)=2.00g,配制成500.00mL溶液,取V=20.00mL,加入MnO2,以c(HCl)= 0.125 mol/L鹽酸標液滴定,得到表3數(shù)據(jù)。從表3可知,較表層樣品中測得的ω(Na2O2)的比重不到50%,雖然仍比ω(Na2CO3)大,但受污染較嚴重。
(2)稱取較底層樣品m(樣品)=2.00g,重復(fù)上述滴定分析程序得表4。從表4數(shù)據(jù)可知,較底層樣品中Na2O2的含量有所升高,Na2CO3的含量較低,說明較底層樣品被污染程度相對較輕。
從表5、6可知:氯化鋇法避免了使用兩種指示劑判定滴定終點時產(chǎn)生的誤差,測得的ω(Na2O2)比雙指示劑法所得結(jié)果偏大一些,ω(Na2CO3)則偏小,且都是ω(Na2O2)>ω(Na2CO3),更符合真實的情況。
需要注意影響滴定結(jié)果的因素是,在終點附近應(yīng)劇烈振蕩錐形瓶,驅(qū)除二氧化碳;達到第二終點前,吹洗次數(shù)應(yīng)減少,吹洗時所用蒸餾水的量也應(yīng)減少。
3 結(jié)論與教學(xué)建議
通過實驗設(shè)計,定量測定了久置的過氧化鈉試劑的純度,比較了四種測定方法的可行性優(yōu)劣,得出了以下幾個結(jié)論:
(1)依據(jù)實驗測得ω(Na2O2)數(shù)據(jù)和影響結(jié)果因素,四種方法可行性優(yōu)劣的順序依次為:氯化鋇法>雙指示劑法>蒸發(fā)法>針筒排氣法。
(2)由上述雙指示劑法和氯化鋇法的實驗數(shù)據(jù)和分析中,證明樣品中Na2O2受污染程度不一,較表層樣品因接觸面積過大而污染較嚴重。因此在教學(xué)中,進行定性實驗時,為達到良好的教學(xué)效果,應(yīng)取用較底層樣品,因為能基本保證有60%以上反應(yīng)物是過氧化鈉。
(3)針筒排氣法、雙指示劑法和氯化鋇法都證明反應(yīng)并非直接完全放出氧氣,而是一部分H2O2溶于水中未發(fā)生分解,以致放出O2的量較少,需加MnO2催化分解。因此,在做人教版必修1實驗3-5過氧化鈉與水反應(yīng)時,若所用過氧化鈉為久置的,則應(yīng)在其中混加MnO2,促使溶解在水中的H2O2分解出O2,保證帶火星的木條復(fù)燃的現(xiàn)象更明顯。
(4)在定量實驗中,準確度較高的雙指示劑法和氯化鋇法的ω(Na2O2)與ω(Na2CO3)平均值之和在80%~90%之間,均達不到或接近100%,剩余的成分可能是新引入的鐵銹雜質(zhì)和原標識的雜質(zhì);對于雜質(zhì)的定量測定有待后續(xù)探究。
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