封面故事：广东省博物馆/

主题：钠的几种重要化合物

上个星期三，四个班的同学都去实验室做了好几个实验，同学们是第三次来实验室了，还是那么兴奋。

这个星期一，上了第二节课。两节课相隔了五天，是因为化学课时很少，单周3节，双周2节，即使课时这么紧张，我还是安排同学们来实验室通过实验来学化学。

这两节课中，部分片段记录如下。

过氧化钠和水的反应，实验和现象的探究。

每个班都分成了7、8个组，一个人负责向试管中加入过氧化钠粉末，第二个人点燃木条，第三个人准备好玻璃棒和pH试纸。当第一个人向试管中加水后，立即产生大量气泡，第二个同学立即把木条吹灭伸入试管深处，看到木条复燃，第三个同学用玻璃棒蘸取了少量的溶液点在pH试纸上，并在半分钟内和标准比色卡比色，随后，第四个同学向试管中滴加了2-3滴酚酞试液。

综合同学们的实验，本实验现象和结论有：1、加水后产生大量的无色气泡，可以使带火星的木条复燃或者火星更大，证明实验中产生了氧气；2、试管有点烫，证明反应放热；3、pH试纸变成紫色，和标准比色卡比色，pH大约在11，有的在12，证明反应中产生了碱，经过分析，是氢氧化钠；4、滴入酚酞试液后，溶液呈粉红色，但振荡几下，粉红色消失了。

针对酚酞滴入该溶液中的现象，让同学们分析可能的情况。同学们经过讨论，觉得有两个可能的原因：1、氢氧化钠和酸反应了，至于是什么酸，有可能是空气中的二氧化碳溶解进来了，但是对二氧化碳溶解的速度产生质疑，有这么快溶解并反应的吗？后续做的碳酸钠和碳酸氢钠遇酚酞变红的实验，同学们觉得可以用来证明，不是二氧化碳的原因，第一，二氧化碳溶解没有那么快，第二，即使二氧化碳溶解很快，将氢氧化钠都反应完了，生成的物质，无论是碳酸钠还是碳酸氢钠，都使酚酞变红，所以，酚酞褪色，并不是二氧化碳所致；2、酚酞变质了，是怎么回事？分析这里的反应过程，过氧化钠会和水反应，先生成过氧化氢和氢氧化钠，过氧化氢随即在碱性条件下和温度升高的溶液中分解，产生氧气。同学们想起来，在学习氧化还原反应时，了解到过氧化氢是非常强的氧化剂，可能是过氧化氢将酚酞氧化，从而使它变质，不再具有指示酸碱的能力。如果继续滴入酚酞，会再次看到红色，振荡后再次消失。这都是过氧化氢的氧化性所致。

过氧化钠和二氧化硫反产物的检验

直接给出两种可能性，一种，二氧化硫和二氧化碳一样，与过氧化钠反应生成亚硫酸钠和氧气；另一种，二氧化硫体现还原性，过氧化钠体现氧化性，生成硫酸钠。再给两个信息，二氧化硫、亚硫酸可以使色素品红的溶液褪色，亚硫酸钠溶液可以使酸性高锰酸钾溶液的紫色褪去，让同学们设计实验证明产物的成分。

首先，确定产物的可能性。第一，只是亚硫酸钠，第二，只是硫酸钠，第三，既有亚硫酸钠，又有硫酸钠。

同学们思考并讨论后，说，可以用钡离子检验硫酸根，生成硫酸钡白色沉淀。那么，我问，亚硫酸根会和钡离子沉淀吗？说不知道。我说可以参考碳酸根，碳酸根可以和钡离子沉淀，那么亚硫酸根离子也和钡离子沉淀。如果我们加了氯化钡溶液，产生的白色沉淀，就分不清是哪一种了？

那么用硝酸加入沉淀中，因为硫酸钡不溶于硝酸，而亚硫酸钡可以溶解，有几个同学说。那么我们们试试，向亚硫酸钡中加入稀硝酸，如果发生复分解反应，理应生成硝酸钡和亚硫酸，所以，看到沉淀部分溶解，就可以证明含有亚硫酸根了。这时候，我提醒同学们，看看学习氧化还原反应时的笔记，硝酸的氧化性强，而亚硫酸根的还原性也很强，两者相遇，发生的是氧化还原反应，生成硫酸钡、一氧化氮和水。一旦出现硫酸钡，将掩盖原本的硫酸根离子。

于是，同学们换了一种酸，稀盐酸。那么是沉淀后加入，看沉淀减少，还是在沉淀之前就加稀盐酸呢？

如果亚硫酸根很少，亚硫酸钡也很少，在白色沉淀中看沉淀减少，不容易。那么最好一开始就加过量的盐酸，阻止亚硫酸根离子稍后和钡离子沉淀。再加氯化钡，看到白色沉淀，就证明了硫酸根离子的存在，如果没有白色沉淀，只能说明没有硫酸根离子。

要验亚硫酸根离子的存在，可以将加入盐酸后的溶液一分为二。取其中一份，滴加两滴品红溶液，品红褪色，则证明亚硫酸根离子的存在，不褪色，则证明没有亚硫酸根离子。

如果要使用酸性高锰酸钾溶液检验亚硫酸根离子呢？同学说，那就把品红换成酸性高锰酸钾溶液。看到红色褪去，就证明含有亚硫酸根离子。你们真的确定吗？再看看还原剂和氧化剂表，结果发现，盐酸中的氯离子也可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，所以，褪色并不一定是亚硫酸根离子所致。那么，就要在加盐酸之前，就检验亚硫酸根离子。于是，第二个实验方案就出炉了。

将产物溶解于水配成溶液，平分于两支试管中。一支直接滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，若褪色，证明含有亚硫酸根，另一支试管，先用过量稀盐酸酸化，再滴加两滴氯化钡溶液，出现白色沉淀则证明含硫酸根。两个现象都有，则两种离子都有。

氯化钙溶液不能用来检验碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液

同学们向碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液中分别滴加氯化钙溶液，结果都看到了白色沉淀。碳酸钠和氯化钙反应产生白色沉淀，好解释，初中学过这个复分解反应。但是碳酸氢钠和氯化钙产生白色沉淀，是怎么产生的？

在每一个班，我都喊一个同学来和我在课堂上对话。我问，既然有白色沉淀产生，是什么沉淀？有的同学开始说是碳酸氢钙，但是又说，碳酸氢钙可以溶于水，不会产生这么大量的沉淀，随后，他们又说是碳酸钙。那么碳酸根是怎么来的呢？他们才想到，刚刚学过电离方程式，碳酸氢根不是可以电离产生碳酸根吗？于是，同学们回答，碳酸根是碳酸氢根离子电离产生的。

其它的生成物还有氯化钠，有同学说，还有盐酸，想想，又说，盐酸和碳酸钙不是反应了吗？那就没有盐酸，有水。根据氯离子和钠离子的量去配平后，发现，还有二氧化碳。

这个反应和同学们储存的复分解反应的特点不同，用初中学过的复分解反应的反应方式去分析，得不出正确的结论。但是根据实验现象和质量守恒，同学们还是推导出了这个反应的产物。

随后，老师做了补充，其实，碳酸氢钠溶液中，离子之间的相互作用非常多，趋势最大的是碳酸氢根离子的自耦电离，即两个碳酸氢根离子发生可逆反应，生成碳酸和碳酸根离子，这才是碳酸根离子最大的来源，当碳酸根离子和钙离子沉淀后，平衡破坏了，哪边少就往哪边走，于是，产生更多的碳酸分子，这些碳酸分子就开始分解，于是产生了二氧化碳和水。这样一解释，很多同学都听明白了。

至于氯化钙、氯化钡、硝酸钡等区分碳酸钠和碳酸氢钠溶液的习题，很多教辅书都认为可以区分，实验证明，通常的浓度下是不能区分的，即使有气泡产生，但是在一堆白色沉淀中出现的无色气泡，观察起来不容易。如果遇见这种习题，直接无视即可。说到这里，我还和同学分享了很多老师总结的“中学常见错误”，这个就是其中之一。

这几次课堂回答过问题、问过问题的同学名单如下：

杨倩茹、梁宇熙；张天舒、朱启月、夏希奥。

叶涵冰、石心悦、马键乐；杨坚睿、马键乐、杨坚晟、陈嘉华、池俊燊、陈自豪、黄浚铨、石心悦、陈伟奇、黄小容。

王军朝、向子阳；黄家希、陈嘉滢、郑锦怡。

陈校廷、蔡沛峻、郭敏行、龚子馨；袁仕君、鲁天宇、吴科键、曾培楠、许鑫羽、曾嘉兴、陈鸿皓。

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