摘 要：教材上過氧化鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，有很多現(xiàn)象值得進(jìn)一步探究和思考，特別是無色的酚酞溶液變成紅色，隨著時(shí)間的延長再由紅色變成無色。引發(fā)很多學(xué)生的好奇心，為此深入探究，培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新思維能力。從而揭示化學(xué)學(xué)習(xí)的真諦，用實(shí)驗(yàn)的手段幫助人們透過現(xiàn)象看本質(zhì)。

關(guān)鍵詞：過氧化鈉；酚酞；褪色；探究

高中化學(xué)人教版教科書中過氧化鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)過程中，有的學(xué)生在做完檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體后，即向試管里滴加酚酞試液，以此來檢驗(yàn)反應(yīng)后的溶液是否是氫氧化鈉溶液，結(jié)果無色酚酞溶液變成紫紅色后又立即褪去。為了把其中更多的原因找出來，在仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)現(xiàn)象后，并進(jìn)行了一系列的擴(kuò)展探究。

探究一：過氧化鈉與水反應(yīng)產(chǎn)物的驗(yàn)證

材料與用具：燒杯100 mL、滴管、酚酞指示劑、水、過氧化鈉（分析純）、火柴、酒精燈，衛(wèi)生香、pH試紙、玻璃棒

實(shí)驗(yàn)步驟與現(xiàn)象：

1.在小燒杯中裝入30 mL左右的清水，取適量酚酞指示劑溶于水中，搖勻使其成為澄清透明的無色酚酞溶液。

2.用藥匙取少量過氧化鈉，約0.2 g（保證過氧化鈉與水是完全反應(yīng)的），置于水中。觀察現(xiàn)象，可以看到過氧化鈉迅速溶解于水中，并產(chǎn)生大量氣泡，溶液呈現(xiàn)酚酞標(biāo)志性紅色，（推斷：有堿性物質(zhì)與氣態(tài)物質(zhì)生成依據(jù)原子守恒，可知，產(chǎn)物可能為氫氧化鈉，氧氣。）

3.點(diǎn)燃酒精燈，將衛(wèi)生香置于外焰上點(diǎn)燃，立刻快速揮動(dòng)使其熄滅。立刻將衛(wèi)生香置于正在進(jìn)行過氧化鈉與水反應(yīng)的燒杯上方，發(fā)現(xiàn)衛(wèi)生香復(fù)燃。

4.使用潔凈的玻璃棒蘸取反應(yīng)后溶液于pH試紙上，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較后，發(fā)現(xiàn)溶液呈堿性。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

有的學(xué)生在做完檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體后，繼續(xù)向溶液中添加過氧化鈉，發(fā)現(xiàn)溶液的紅色褪去。提出問題：溶液褪色是由什么原因造成的？

探究二：過氧化鈉與水反應(yīng)中酚酞溶液褪色的原因

經(jīng)過大家充分的討論和查閱資料，把該實(shí)驗(yàn)中酚酞溶液褪色的原因歸納為以下若干項(xiàng)：

假設(shè)1：紅色酚酞結(jié)構(gòu)被反應(yīng)中產(chǎn)生的氧氣氧化而褪色；

假設(shè)2：紅色酚酞溶液與空氣接觸時(shí)，吸收了空氣中的二氧化碳，使其溶液的pH降低到8以下，紅色酚酞結(jié)構(gòu)又轉(zhuǎn)化為無色酚酞分子結(jié)構(gòu)；

假設(shè)3：儀器未洗干凈，有其他雜質(zhì)影響；

假設(shè)4：溫度的影響；

假設(shè)5：反應(yīng)中產(chǎn)生的氫氧化鈉使得酚酞溶液褪色；

假設(shè)6：反應(yīng)中產(chǎn)生的某種中間產(chǎn)物使得酚酞溶液褪色；

假設(shè)7：不知是什么原因引起的。

驗(yàn)證1：

空氣中有許多的氧氣和少量二氧化碳，但是酚酞溶液暴露在空氣中不褪色，或者做對照試驗(yàn)，可直接向紅色酚酞溶液中通入氧氣，發(fā)現(xiàn)其也不褪色。同樣假設(shè)3、4用對照試驗(yàn)證明不成立。

驗(yàn)證2：

材料與用具：

氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.1 mol/L 0.5 mol/L 3 mol/L）酚酞溶液、燒杯、試管。

實(shí)驗(yàn)步驟與現(xiàn)象：

將配置好的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液分別等量地裝入3支試管中，向3支試管中分別滴入等量的酚酞溶液并搖勻，觀察現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)裝有0.1mol/L氫氧化鈉溶液與裝有0.5 mol/L氫氧化鈉溶液的試管中均呈現(xiàn)酚酞的標(biāo)志性紅色，而裝有3 mol/L氫氧化鈉溶液的試管中酚酞的顏色剛滴入時(shí)呈紅色，隨后迅速褪去。

探討：有的學(xué)生認(rèn)為酚酞被氧化或者生成物不是氫氧化鈉。其實(shí)不然，酚酞試液只有在稀堿性的溶液中才會變成紫紅色，且紫紅色保持時(shí)間較長；而在濃強(qiáng)堿的溶液（6 mol / L以上）中，酚酞試液變成紫紅色后很快褪去，呈為無色。查閱資料可知：酚酞的分子結(jié)構(gòu)使得酚酞在過高濃度的堿性溶液中不顯紅色。這是由于酚酞分子結(jié)構(gòu)隨著堿的濃度大小而發(fā)生下列轉(zhuǎn)化關(guān)系：

紅色酚酞結(jié)構(gòu)會自動(dòng)轉(zhuǎn)化成另外一種無色酚酞結(jié)構(gòu)。

結(jié)論：高濃度的氫氧化鈉溶液可以使酚酞溶液褪色。假設(shè)5成立。

驗(yàn)證3：

材料與用具：

0.005mol/L的鹽酸、酚酞指示劑、0.1mol/L的氫氧化鈉溶液、過氧化鈉（分析純）。

實(shí)驗(yàn)步驟與現(xiàn)象：

取一50mL燒杯，裝入約20 mL 0.005 mol/L鹽酸，再將適量酚酞指示劑溶于其中，制成酸性酚酞溶液。取適量過氧化鈉，加入酸性酚酞溶液中，反應(yīng)完畢后溶液仍呈弱酸性，排除反應(yīng)過程中氫氧化鈉濃度過高使酚酞褪色的可能。待反應(yīng)完畢后，在反應(yīng)后的溶液中加入過量0.1 mol/L氫氧化鈉溶液，使其呈堿性，發(fā)現(xiàn)溶液不變紅，而在驗(yàn)證假設(shè)5時(shí)已證明0.1 mol/L氫氧化鈉溶液可以使酚酞溶液變?yōu)榧t色。

查閱資料了解：過氧化鈉與水反應(yīng)時(shí)有中間產(chǎn)物為過氧化氫，而過氧化氫具有氧化漂白性，足以使酚酞褪色。由此可推斷假設(shè)6成立。

總結(jié)及感悟：

氫氧化鈉溶液以及過氧化鈉與水反應(yīng)中間產(chǎn)物均可以使酚酞褪色，而在本實(shí)驗(yàn)中，過氧化鈉與水反應(yīng)中間產(chǎn)物過氧化氫使酚酞褪色可能性最大，所以是過氧化鈉與水反應(yīng)中間產(chǎn)物過氧化氫使酚酞褪色。本次探究研究了過氧化鈉與水的反應(yīng)細(xì)節(jié)，驗(yàn)證了該反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物，并對反應(yīng)溶液褪色的原因進(jìn)行了進(jìn)一步探究，得出結(jié)論如下：（1）過氧化鈉與水的反應(yīng)方程為：

（2）過氧化鈉與水反應(yīng)時(shí)使酚酞溶液退色的原因?yàn)橹饕磻?yīng)中間產(chǎn)物為過氧化氫，使得酚酞氧化褪色。

作者簡介：潘麗華，女，1971年10月出生，教育碩士，就職于安徽師范大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院，研究方向：中學(xué)化學(xué)教學(xué)。