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课题2 催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响 催化剂助剂 利用可见光将水分解成H2和O2的催化剂2009年02月18日生意社02月18日讯通常 只有太阳光谱中的紫外光 有较高能量 成份才能用于将水光催化电解成氢气和氧气 这种反应采用单结晶的金红石型氧化钛制造的阳极和铂电极在光化学电池中使之发生 日本东京大学化学系统工程系的KazunariDomen教授于2008年5月底宣布 现在 采用可见光辐射 波长大于400nm 就可使水光分解为氢气和氧气 这归功于其开发的新的多相催化剂 新闻链接 如何选择合适的催化剂 催化剂 过渡金属元素及其化合物 硫酸工业 V2O5氨的催化氧化 Pt合成氨 Fe 催化剂为什么可以加快化学反应速率 过氧化氢分解的影响因素 通过比较不同的催化剂对过氧化氢分解速率的影响的差异 从中认识到催化剂的种类 用量及其性状的选择对实验效果的影响 同时通过对实验现象的观察 对比和分析 加深对化学反应条件控制的重要性的认识 一 实验目的 2H2O2 2H2O O2 1 首先从反应原理分析 2 考虑实验设计依据 1 确定判断依据 单位时间内氧气产生的体积 3 排除干扰因素 控制好与实验相关的各项反应条件 2 设计反应实验装置 测定单位时间氧气产生的体积 3 设计实验方案 4 实验操作与现象 数据 记录 5 现象分析与数据处理 二 实验步骤 3 设计实验方案 1 装置设计 种类 Fe2O3MnO2CuO自选催化剂用量 0 1gMnO20 3gMnO20 1gCuO性状 粉末状块状 实验一 以0 1g不同状态MnO2作催化剂进行对比实验 第1组 取粉末状MnO2 加入H2O2后振荡 充分接触 第2组 取颗粒状MnO2 充分接触 实验结论 1 同一催化剂在不同接触面积条件下催化效率不同 实验二 以0 1g不同物质作催化剂进行对比实验 实验二结论 1 实验所选择的各种催化剂能催化双氧水分解 在同一条件下 MnO2的催化效率最好 2 影响双氧水分解的催化剂不止一种 可通过实验去探究 3 不同催化剂对同一化学反应催化效率不同 练习1 氧化铜是一种黑色固体 可溶于稀硫酸 某同学想知道是稀硫酸的哪种粒子 H2O H SO42 能使氧化铜溶解 请你和他一起通过如图 和 三个实验完成这次探究活动 1 某同学提出的假设是 2 通过实验 可以证明 3 要证明另外两种粒子能否溶解氧化铜 还需要进行实验 和 在 中加入稀硫酸后氧化铜溶解 则进一步所做的确认为 在 中先加入 再加入 4 探究结果为 你认为除实验 和 所用的试剂外 还能溶解氧化铜的一种常见物质是 1 H2O H SO42 中的某一种粒子能够使CuO溶解 2 水不能使氧化铜溶解 而是另外的H SO42 两种粒子中的一种粒子使CuO溶解 3 Na2SO4 或K2SO4等 稀硫酸 4 氧化铜固体溶于稀H2SO4是稀硫酸H 在起作用 而H2O SO42 两种粒子都不能使CuO溶解 硝酸或盐酸等 2 FeCl3溶液能作过氧化氢分解的催化剂 某研究小组为了探究真正起催化作用的是Fe3 Fe3 还是CI 设计了如下实验方案 请你帮助他们填写下表 有大量气泡放出带火星的木条复燃 CI 无催化效果 Fe