分解过氧化氢溶液制氧气过氧化氢溶液制取氧气

分解过氧化氢溶液制氧气过氧化氢溶液制取氧气分解过氧化氢溶液制氧气:分解过氧化氢制取氧气实验活动报告氧气的实验室制取与性质报告姓名学校班级【实验名称】氧气的实验室制取与性质(分解过氧化氢制取氧气)【实验目的】1.学习实验室制取氧气的方法。2.加深对氧气性质的认识。【实验用品】锥形瓶、双孔橡胶塞、长颈漏斗、集气瓶、玻璃导管、胶皮管、水槽、二氧化锰，过氧化氢溶液、木炭、澄清石灰水、细铁丝。【实验步骤、现象及结论】分解过氧化氢溶液制氧气:分解过氧化氢制取氧气实验的改进分解过氧化氢制取氧气实验的改进.原实验失败的原因分析过氧化氢在没有催化剂的情况下进行分解的速率是非常小的，即使在加热的情况下，其分解速率仍然非常小，想让其在短时间内分解出足以使带火星的木条复燃的氧气是困难的。原实验采用的加热方式是使用酒精灯直接加热，这样虽然温度高，能加速过氧化氢的分解，但同时使水蒸发产生水蒸气，随氧气一起放出，这必然会使带火星的木条很快熄灭，使实验现象与预期效果背道而驰。.分解过氧化氢实验的改进基于上述原因，笔者认为取消此实验应为上策。如果要追求在加热与不加热情况下过氧化氢分解的效果不同，笔者也对其进行了改进。方法A：(1)将5%的过氧化氢溶液改为20%的过氧化氢溶液。(2)如图，在加热过氧化氢产生的氧化装置后面增加一个除水装置，消除水蒸气促使火星熄灭的因素，干燥剂可以使用浓硫酸，也可以使用碱石灰。方法B：(1)将5%的过氧化氢溶液改为20%过氧化氢溶液。如图所示，在盛放过氧化氢溶液的试管塞上一个带导管的塞子，其目的是使水蒸气重新冷凝，并防止产生的氧气在流动的空气中散失。使用水浴中热，防止水沸腾产生大量水蒸气。水浴温度在80C。时为宜。使用水浴加热10分钟，然后将试管从水浴中取出冷却，取下橡皮塞，用带火星的木条伸入试管进行检验，并用带火星的木条伸入未经加热的过氧化氢溶液的试管进行对比。方法B的缺点是耗时较长。_分解过氧化氢溶液制氧气。探究二氧化锰的催化作用.化学反应原理过氧化氢不稳定，在常温下就能缓慢分解放出氧气。但速度较慢，不易察觉。在过氧化氢溶液中加入适量二氧化锰后，能立即有氧气迅速放出。在此反应中，二氧化锰是催化剂，能加速该反应的发生。.实验仪器试管、酒精灯、药匙（或纸槽）、木条等。实验药品：5%的过氧化氢溶液、二氧化锰等。.探究方案（1）在试管中加入约5mL5%的过氧化氢溶液，将一根较长的带火星木条伸入试管内试验，木条不复燃，证明无氧气放出。（准确地说，是放出氧气速度慢。）如图7-1。⑵将上述过氧化氢溶液在酒精灯上微加热一会，再用带火星的木条复燃。说明加热可加速过氧化氢的分解，同时也说明，过氧化氢本身以此说明催化剂不能改变反应的方向。如图7-2。_分解过氧化氢溶液制氧气。条试验，木可以分解，(3)另取一支试管，在其中加入约5mL5%的过氧化氢溶液，用带火星的木条试验不复燃后，立即加入少量的二氧化锰粉末。再用带火星的木条试验，木条复燃。证明二氧化能加速过氧化氢的分解速率。如图7-3。.探究评价该实验先由常温下过氧化氢溶液不能使带火星木条复燃，说明常温下过氧化氢溶液不能放出氧气(准确地说，是放出氧气速率低，不足以使带火星的木条复燃。)再由加热过氧化氢溶液，使带火星木条复燃，说明过氧化氢本身能放出氧气。为讲清催化剂的作用，此实验不能忽视。再从常温下加二氧化锰，有氧气快速放出说明二氧化锰能加速该反应。是该反应的催化剂。使该实验也存在某些缺点，一是需要的时间比较长，二是没能检测反应后二氧化锰的质量和化学性质不变。.资源开发(1)在带凸起的双叉试管中，一边加入约1g的二氧化锰，试管口稍倾斜向上固定在铁架台上，小心加入5mL5%的过氧化氢溶液。如图7-4所示。_分解过氧化氢溶液制氧气。先用带火星的木条试验，木条不复燃，证明无氧气放出。小心扭动又叉试管，使过氧化氢溶液倾入另一管中，再用带火星木条试验，木条立即复燃，并产生明亮的白色火焰。证明有氧气放出。此实验有明显的反应现象，时间短，用于演示实验效果很好。⑵该反应还可以用二氧化锰催化氯酸钾分解代替。也可以用双叉试管实验。在双叉试管两边各放入1g左右的二氧化锰和3g左右的氯酸钾，固定在铁架台上，用带火星的木条试验。木条不复燃。再分别用两只酒精灯分别在两边加热至氯酸钾熔化，用带火星的木条试验，木条不复燃。如图7-5。移开酒精灯停止加热，并小心将又叉管倾斜，使二氧化锰倾入氯酸钾中，再用带火星木条试验。木条立即复燃，并产生明亮的白色火焰。证明有氧气迅速放出。6.创新思维在实验室制取氧气的实验中，二氧化锰并不是唯一的催化剂。笔者亲自实验过几种不同物质对氯酸钾和过氧化氢溶液的催化效果，又从资料中查阅到，有人也曾做过类似实验，发现有很多物质对过氧化氢和氯酸钾分解都具有催化作用，甚至有的表现出比二氧化锰更好的催化效果。这些物质包括：TiO2、V2O5、Cr2O3、MoO3、P2O5、MnSO4、NaHSO4、Na2S2O4、Ca2P2O7、CuO、Fe2O3、PbO2、ZnO、Al2O3、Al2(SO4)3、CaCl2、KCl、NaCl、CaO、