过氧化氢分解制氧气不同催化剂的探究
过氧化氢分解制氧气不同催化剂的探究
过氧化氢通常被保存在棕色瓶中以避开光照，原因是过氧化氢会自发地（缓慢地）分解成氧气和水。当有二氧化锰催化剂存在时，该分解过程大大加快。除二氧化锰外哪些物质还可以催化分解过氧化氢？
【思考与设计】请你设计实验方案探究
1． 不同催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响
2． 同一催化剂存在下，过氧化氢的浓度对分解速率的影响。写出实验的各个步骤和应
注意的安全事项，写一份详细的实验计划。
请老师批准你的实验方案，按计划完成实验并记录实验现象和数据。 【实验材料】锥型瓶、分液漏斗、带刻度的玻璃量气管（或碱式滴定管）、玻璃三通、乳胶
-1-1
头、导管、秒表、30%的过氧化氢、二氧化锰、0.2mol·LCuSO4溶液、0.2mol·LFeSO4溶液、碘水、肥皂水（或洗发香波） 【实验案例】
1．不同催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响 ● 把30%过氧化氢稀释成2%、4%、6%过
氧化氢溶液。
● 按图综2-2连接装置来测量氧气生成
的体积。
● 把肥皂水装满玻璃三通，在锥型瓶中加
入催化剂，从分液漏斗向锥型瓶中加入20mL过氧化氢溶液。
● 用乳胶头来制造肥皂泡，用秒表测量生
成固定体积（例如20mL）氧气所需要的时间，平均反应速率可以用单位时间内所产生的氧气体积来表示。认真观察实验现象并记录数据。
不同催化剂对同一浓度过氧化氢分解实验的对比表
编号 1 2 3 4 结论
实 验
20ml 4% 的双氧水＋0.1克二氧化锰 20ml 4% 的双氧水＋
-1
1mL0.2mol·LCuSO4溶液
20ml 4% 的双氧水＋1mL0.2mol·L FeSO4溶液
20ml 4% 的双氧水＋1mL碘水
实验现象
时间
反应速率
图综2-2过氧化氢分解制氧气不同催化剂的探究
2．利用图综2-2装置测定不同浓度过氧化氢溶液在同一催化剂作用下的分解速率
不同浓度过氧化氢溶液在同一催化剂作用下的分解速率
编号 1 2 3 结论
实 验
20ml 2％ 的双氧水＋
-1
1mL0.2mol·LCuSO4溶液
20ml 4％ 的双氧水＋
-1
1mL0.2mol·LCuSO4溶液
20ml 6％ 的双氧水＋
-1
1mL0.2mol·LCuSO4溶液
实验现象
时间
反应速率
【指导与建议】
1．肥皂水要易于吹出气泡，也可以用易产生泡沫的洗发香波代替。
2．先用乳胶头制造肥皂泡，再加入双氧水产生氧气，氧气将肥皂泡吹起，肥皂泡在量气管中升浮的高度即为氧气的体积，用秒表测量生成固定体积（例如20mL）氧气所需要的时间，平均反应速率可以用单位时间内所产生的氧气体积来表示。
2+
3．I2和Fe催化过氧化氢分解可能的反应机理：
H2O2I22HIO
2HIOH2O22H2OI2O2总反应：2H2O22H2OO2
I2
2Fe22HH2O22Fe32H2OH2O22Fe2FeO22H总反应：2H2O22H2OO2
【分析与讨论】
Fe2
32
1．通过实验你能得出何种想法和结论？你的结论与其他同学的一样吗？如果不同，原因是什么？
2．请你总结出保证实验成功的条件、关键和注意事项。 3．本实验还可进行哪些改进？