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《谢武国 分解过氧化氢制氧气的实验探究.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、分解过氧化氢溶液制氧气反应速率探究谢武国（渠县李渡初级屮学，四川，达州）摘要：实验室常用分解过氧化氢溶液制取氧气，为了能够在合适时间内收集到较纯净的氧气，木文探究了用不同的催化剂对过氧化氢溶液分解速率的影响，过氧化氢溶液的浓度对反应速率的影响以及加入二氧化猛的质量对反应速率的影响。关键词：过氧化氢溶液反应速率制取氧气1实验目的探究分解过氧化氢溶液制取氧气时催化剂的选用，所需过氧化氢的浓度及二氧化猛的质量。2实验设计为了探究不同催化剂对过氧化氢溶液分解速率的影响，我在过氧化氢溶液浓度一定的情况下，分别加入不同的物质做催化剂;为了探究过氧化氢的浓度对实验速率的影响，我
2、在同样质童的二氧化镭屮分别加入不同浓度的过氧化氢溶液;为了探究二氧化猛的质量对反应速率的煤响,我在同样浓度的过氧化氢溶液屮加入不同质量的二氧化猛,嚴后进行数据比较。为了达到这一目的，我采用如下装置：过氧化氢装置左侧是气体发生装置，右侧是最气装置，木次实验采用排水法测量气体体积，进入量筒的水的体积即为气体体积。3实验试剂与仪器3.1实验试剂过氧化氢溶液，二氧化猛，氧化铁，氧化铜，活性炭，氯化铁溶液（0.1摩尔每升）3.2实验仪器铁架台（带铁夹），支试管，单孔胶塞，双孔胶塞，导管，傩形瓶，药匙，量筒（100mL）,台秤，温度计。4实验步骤及实验数据4.1探究选用不同物
3、质做催化剂对过氧化红溶液分解速率的影响。4.1.1如图所示连接装置。4.1.2检查装置的气密性（用双手捂住试管,看锥形瓶内导管里是否有水柱上升。）4.1.3在支试管中加入O.lg二氧化猛和30mL10%的过氧化氢溶液，塞上胶塞，观察现象并用排水法收集氧气500mL,记录所用时间。4.1.4清洗试管，然后分别向30mL10%的过氧化氢溶液中加入适量氧化铁，氧化铜,活性炭，氯化铁溶液，重复以上操作步骤。4.1.5实验记录表1催化剂种类二氧化镒氧化铁氧化铜活性炭氯化铁溶液实验现彖反应剧烈产生大量气泡反丿应缓慢有少量气泡产生，过一会锥形瓶导管内有水柱但不能排出。反丿应更缓
4、慢有少量气泡产生，过一会锥形瓶导管内有水柱但不能排出。反M最缓慢有少量气泡产生，过一会锥形瓶导管内有水柱但不能排出。溶液由黄色变为棕色，刚加入时无气泡，一段时间，缓慢产生气泡。集500毫升氧气所用时间（S）4///260平均速率（毫升每秒）12.5/0.0764.2探究过氧化氢溶液的浓度对反川速率的影响。4.2.1每次均取5mL30%的哉。2溶液,然后分别稀释成1%t3%t5%f10%,15%,20%,25%,30%的过氧化氢溶液备用。4.2.2在支试管屮加入0.2克二氧化猛和准备好的1%的过氧化氢溶液，塞上胶塞,用排水法收集540毫升氧气，记录所用时间。423清
5、洗试管，在其他条件不变的情况下，在支试管屮分别加入准备好的3%,5%,10%,15%,20%,25%,30%的过氧化氢溶液，重复上述步骤。4.2.4每次实验中用温度计记录反应时的温度。4.2.5实验记录表2实验次序12345678KA溶液溶质质量分数1%3%5%10%15%20%25%30%MnO?粉末用量（克）0.20.20.20.20.20.20.20.2收集到540mL气体时所用时间（秒）6602202058025943反应后液体温度（匸）243439566567697043探究加入二氧化猛的质量对反应速率的影响。4.3.1取30mL10%的过氧化氢溶液于支
6、试管屮，称取O.lg二氧化猛于支试管中，塞上胶塞，用扌非水法收集500mL气体，记录所用时间。4.3.2清洗试管,在其他条件不变的情况下,分别称取0.2g,0.3g,0.4g,0.5g,0.6g,0.7g,0.8g,0.9g,l.Og二氧化猛于30mL10%的过氧化氢溶液中，重复上述实验。4.3.3实验记录表3实验次序12345678910MnO：粉•末用量（克）0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0所用时间（秒）17875432222验5实验数据分析5.1在表1屮，我们了解到二氧化钮，氧化铁，氧化铜，活性炭，氯化铁溶液都可做分解过氧化氢溶液
7、制氧气的催化剂。但其屮二氧化镒的催化效果是最明显的。通过杏阅文献可知，活性炭作为过氧化氢溶液制氧的催化剂反应M该是较剧烈的，但木实验屮没有体现出来，可能是活性炭暴露在空气屮较长时间而失效了，因为活性洪易吸附临界温度较高的气体，比如二氧化碳，若活性炭表面吸附了二氧化碳，其催化能力就会丧失。微量金属（铁,铜，镒）的氧化物因其具有多孔结构则可做过氧化氢分解制氧的催化剂，但效果故好的还是二氧化猛。5.2在表2屮，我们发现在其他条件不变的情况下，随着过氧化氢溶液的浓度的增大，收集同样多的氧气所用时间越来越短。而反应时的温度则越来越高。但当反应速率过快时，我们收集气体就显得太
8、匆忙，很多
