上海 回到官网首页下载APP

过氧化锰 初中化学实验设计之五氧化锰的催化作用

  初中化学实验设计之五氧化锰的催化作用
  1.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。
  
  2.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。
  3.探究方案:
  ⑴ 在试管中加入约5 mL 5%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,再用带火星的木条试验,木条复燃。说明加热可加速过氧化氢的分解,同时也说明,过氧化氢本身可以分解,以此说明催化剂不能改变反应的方向。如图7-2。
   
    ⑶ 另取一支试管,在其中加入约5 mL 5%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。

   
  4.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。
  5. 资源开发:
  ⑴ 在带凸起的双叉试管中,一边加入约1 g的二氧化锰,试管口稍倾斜向上固定在铁架台上,小心加入5 mL 5%的过氧化氢溶液。如图7-4所示。

  
  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1 g左右的二氧化锰和3 g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、SiO2、碱石灰、细砂子、粉笔灰、碎瓷粉、砖瓦粉、玻璃粉、粘土、石灰石等。其中Fe2O3、CuO、PbO2等的实际效果,从表面上看,比MnO2的催化效果还要更好些。因此实验若无二氧化锰时,完全可以用以上易得的物质做催化剂。

 

 

 

注:原文章转载于 ,如有问题请联系我们,邮箱zixun@changingedu.com

优秀老师 为您而选

轻轻有着严苛的教师选聘制度,每个合作老师都经过严格的资质审核、笔试和面试。

查看更多好老师

选择城市

以上没有您的城市?可以点击选择其他城市

请验证手机号登录/注册
获取验证码
登录领取

轻轻助手

快速找个好老师