过氧化氢分解速率常数的测定
Determination of H2O2 Decomposition
Rate Constant
一．实验目的及要求
1.熟悉一级反应的特点
2.测定过氧化氢分解反应的速率常数和级数
3.了解各种因素对反应速率的影响
4.用图解法求过氧化氢分解反应的速率常数
二．实验原理
凡是反应速度只是与反应物浓度的一次方成正比的反应称为一级反应。实验证明，过氧化氢分解的反应为
如果该反应属于一级反应，则其反应速度方程应遵守下式：
式中：k为反应速度常数；C t为时间为t式的反应物浓度。
将式（1）积分得：
式中：为反应开始时H2O2的浓度。
如将(2)变换，可得：
该式子式是lnC t～t的直线方程。反应进行过程中，测定不同时刻t 时反应系统中H2O2的浓度C t，取得若干组C t ，t数据后，以lnC t对时间t作图，可得一直线，表明该反应为一级反应，其斜率为反应速度常数得负值－k，截距为㏑。
三．实验方法
1.实验条件的设计：
化学反应速度取决于许多因素，例如反应物的浓度﹑搅拌速度﹑反应压力﹑温度﹑催化剂等等。某些催化剂可以明显地加快反应速度。能加速H2O2分解的催化剂Pt﹑Ag﹑碘化物等等。
本实验用KI作为催化剂，在静态装臵里测定H2O2分解反应的速度常数（实验装臵见第三部分）。H2O2在水溶液中分解释放出氧气的速率较慢，加入KI时，速率加快，其反应按下面的步骤进行，即
KI+
H2O2====KIO+H2O (慢) (1)
KIO====KI+1/2O2 (快)
(2)
由于第一步的速率比第二步慢得多，所以第一步为反应得控制步骤。因而可以假定其反应的速率方程式为
式中，C t为反应系统中反应到t时刻H2O2浓度，因KI在反应过程中浓度不变，故上式可以简化为
当t＝0时， C t＝C0
t＝t时， C t＝C t
定积分式为
积分结果
lnC t＝－kt＋㏑C0（5）
式（5）是 lnC t～t的直线方程。反应进行过程中，测定不同时刻t时反应系统中H2O2的浓度 C t，取得若干组C t，t的数据后，以㏑C t对t作图，得一直线，表明该反应为一级反应（准一级反应），直线斜率为－k。
2、V∞的求取：
由反应方程式可知，在恒温常压下，H2O2分解的反应速度与氧气
的析出速度成正比。析出的氧气体积可由量气管测量。在H2O2催化分解过程中t时刻H2O2的浓度可以通过测量相应时间内分解放出的氧气的体积得出。放出的氧气的体积与分解了的H2O2的量成正比，其比例系数为定值。若以Vt和Ct表示时间t时量气管的读数和H2O2的浓度，表示H2O2完全分解时量气管的读数，则
Ct ∝（V∞－Vt）
ln（V∞－Vt）＝－kt＋ln V∞（6）
如果以ln（V∞－Vt）对t作图得一直线，即验证是一级反应，由直线斜率m可求出速率常数k,m＝－k。
式（6）为ln（V∞－Vt）～t的直线方程，式中V∞为H2O2全部分解放出的氧气体积，反应温度及KI浓度一定时，它不随时间改变。实验过程中只需要测定反应进行到不同时刻t时的H2O2分解放出的氧气体积Vt（若干个数据）和反应终了时H2O2全部分解放出氧气体积V∞（一个数据），以ln（V∞－Vt）对时间t作图得一直线，直线斜率为m＝－k ，用作图法可求出反应速率常数k 。
V∞可采用如下两种方法求取：
（1）外推法以为横坐标对Vt作图，将直线段外推至＝0，其截距即为V∞
（2）加热法在测定若干个Vt数据之后，将H2O2溶液加热至50－60℃约15分钟，可认为H2O2以基本分解。待完全冷却后，记下量气管读数，即为V∞
V∞也可以不测，由“数据处理”中介绍的方法求出反应速率常数k 四．仪器和药品
1.实验装臵一套（见下图）
1. 电磁搅拌器
2. 锥形
瓶 3.橡皮塞
4.三通活塞
5.量器
管 6.水位瓶
5种实验装臵优劣比较
2.仪器和药品
量气
管 50ml一支
锥形
瓶 250ml一个
水准
瓶一个
三通旋
塞一个
电磁搅拌
器一台
移液
管 10ml一支
量
筒 10ml二个
1％ H2O2； 0.1mol/L KI溶液五．实验步骤
1. 将20ml蒸馏水和10ml 0.1 mol/l KI溶液加入到锥形瓶
中，塞紧橡胶塞。
2. 试漏如上图装臵好仪器。旋转三通活塞4于位臵a ，使系统与外界相通，举高水准瓶，使液体充满量气管。然后旋转三通活塞到b ，使系统与外界隔绝，并把水准瓶放到最低位臵。如量气管中液面在2分钟内保持不变，即表示系统不漏气；否则应找出系统漏气的原因，并设法排除之。读取量气管内初始气体体积V0注意量气管读数时一定要使水准瓶和量气管内液面保持同一水平面。
3. 打开橡胶塞，举起水准瓶，使量气管内液面位于零刻度处，
启动电磁搅拌。把0.5ml 1％H2O2与10ml蒸馏水混合，然后将其倒入锥形瓶中，迅速塞紧橡胶塞。再塞紧胶塞的同时，记下反应时间。
4. 反应开始后每隔2分钟读取量气管读数一次，20分钟后，每隔5分钟读取一次，直到量气管读数约为50ml时，实验结束。
5. 将锥形瓶加热至50-60℃，并保持大约15分钟。再将其冷却至室温，读取量气管气体体积，即V∞
6.实验完成后，将锥形瓶反应器、量筒、移液管用蒸馏水洗净，搞好实验台卫生。
六．数据处理
（1）列出t、1/t和Vt的数据表，并以Vt对1/t作图，将直线段外推至1/t＝0 ，取截距即为V∞
（3）、计算在实验温度下，H2O2催化分解速率常数 k＝－
2.303m
七、实验注意事项
对过氧化氢分解反应，影响实验结果得主要因素有温度、压力、催化剂的种类和浓度（或质量）、搅拌情况及Vt和V∞的测量准确度。根据这些影响因素，实验中的注意事项有：
1.温度直接影响量气管中的气体体积的测量值，因此除了对反应体系恒温外，还要对量气管进行恒温，恒温精度要达到土0.1℃。另外和其它反应一样，在低温时Vt测量间隔可以稍长，而当反应温度较高时，则Vt的测量间隔应适当缩短，以便得到一定数量的准确的Vt值。
2.本实验因为是通过测量不同反应时刻放出氧气的Vt及V∞来求k 的数值，所以需要在恒压的条件下测量，而且要保证体系不漏气。为便于测量和读数，可以考虑采用上文链接所示装臵4 的水平量气装臵。
3.催化剂的种类和浓度对过氧化氢在水溶液中的分解反应有较大的影响，而且对过氧化氢分解反应有催化作用的物质很多。所以，过氧化氢溶液应新鲜配制．而且最好是采用二次蒸馏水来配制。另外，所用催化刑的浓度(或质量)应准确，以便和文献值进行对比。
4.表观速率常数k的准确度直接与Vt和V∞的测量准确度有关。为保证Vt和V∞的测量准确度，所用量气管的内径和刻度应比较均匀；另外，过氧化氢溶液的初始浓度和体积要选择合适，使V∞大致
对于反应液（1），由作图法求得的表观速率常数
K＝0.0311/min
对于反应液（2），则其K＝0.0805/min
2.反应体系
50ml 0.1000mol/L H2O2＋1.5ml 1.0mol/L KI溶液，各温度下的表观速率常数如下：
t＝15℃时， k＝0.0172/min
t＝25℃时， k＝0.0387/min
t＝35℃时， k＝0.0749/min
九、思考题
1.一级反应的特点是什么？反应速率常数k与哪些因素有关？
2.反应过程中采用电磁搅拌有什么好处？如果搅拌不均匀对实验结果有无影响？
3.除用外推法之外，还可以用其它什么方法来测定V∞？
4.本实验为什么以胶塞塞紧的瞬间，而不是以H2O2和KI混合的瞬间作为反应开始时间？
5.如何检查体系是否漏气？
6.如何理解水位瓶、量气管、水准管三液面在实验过程中应随时保持一致？
习题详解
十、参考资料
1、郭子成、杨建一等主编，物理化学实验，P.90 北京理工大学出版社（2004）
2、吴子生主编，物理化学实验， P.226 （2002）
3、马堡富主编，物理化学实验，P.98 化学工业出版社（1987）
4、复旦大学等，物理化学实验，P.117 人民教育出版社（1979）十一、创新型实验
1、程淑玉、魏登贵、朱泉晓过氧化氢催化分解实验的改进
摘要：改进了过氧化氢分解的实验装臵，从而改善了数据处理方法，无需测量反应完全后放出氧气的体积V∞
2、何蜀湘、李强国对过氧化氢催化分解速率常数测定实验的改进
摘要：改进了过氧化氢催化分解实验的实验装臵
课题： 对过氧化氢分解速 率影响因素的探究
课题：对过氧化氢分解速率影响因素的探究 教学设计 本课题教学设计思想 化学是一门以实验为基础的科学，化学变化创造了千变万化的物质世界，化学反应的速率受诸多因素的影响更使化学带来神奇，学生有强烈探究欲望。虽然实验操作有一定难度以及受条件的影响致使课堂组织有一定困难，但通过对第二单元“对蜡烛及其燃烧的探究”和“对人体吸入的空气和呼出气体的探究”的学习，学生有一定的基础和能力。相信通过本课题的学习，会激发学生对科学探究的兴趣和原动力，更加热爱化学，同时提高学生的实验操作能力、记录与表述能力，培养学生合作精神。 三维目标 （1）知识与技能 了解外界因素影响过氧化氢分解速率。 学习对比实验的设计，初步了解从量方面设计实验。提高实验操作能力以及 对实验报告的记录和交流能力。 （2）过程与方法 重视培养学生科学探究的基本方法，提高科学探究能力。 通过实验探究分析影响化学反应速率的因素。 （3）情感、态度、价值观 培养学生积极参与科学探究的热情，体验成功的快乐，培养学生相互配合 师生配合的情感。 教学重难点 重点：体验以实验为核心的科学探究过程。 难点：探究方案的设计、实验装置的确定、实验过程的实施与评价。 学习方法 以实验为核心的自主、合作、探究学习 教具准备 试管、橡皮塞、导气管、量筒、水槽、秒表、胶头滴管等； 红砖粉、二氧化锰、不同浓度的过氧化氢溶液、蒸馏水等。 教学过程
教学流程简图： 课题导入探究一（反 应物浓度） ①设计实验 ②分组实验 ③交流 探究二（催 化剂种类） 探究小结①学生发言交流 ②教师总结 课堂 小结 ①学生谈感受 ②教师激励 ①播放视频 ②教师激发 ③学生猜想 ①设计实验 ②分组实验 ③交流 课题导入 教师活动学生活动 教师语：请同学们先观看一段视频： 这是我们一个月之前上课的场景，其中有同学讲到二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率，其实影响过氧化氢分解速率的因素还很多，今天这节课我们就来对过氧化氢分解速率影响因素进行探究（展示课题） 1、启发学生大胆猜想，哪些因素可能影响过氧化氢分解产生氧气的速率。 2、小组交流猜想，教师作出评价积极鼓励。 观看思考 倾听 小组讨论，将猜想填入探究报告单。 倾听交流，积极补充。 设计意图与教学预测留心观察与大胆猜想是科学探究的源泉，教师旨在用激励性的语言唤起学生对化学的兴趣，对科学探究的兴趣，对探究什么的兴趣。 探究一：浓度对反应速率的影响 教师活动学生活动 教师语：同学们的猜想很多也很好，有大胆 的猜想就成功的迈出了科学探究的第一步。今天由于时间和条件的限制，我们选择其中的两个因素进行探究。（课件展示两个探究实验并板书） 1、教师引导学生设计实验方案，并请各组提出自己的实验设计方案 关注老师的表述，知道本节课探究内容。 积极思考,交流讨论
过氧化氢分解热的测定（3学时） 一、目的要求 1．测定过氧化氢稀溶液的分解热，了解测定反应热效应的一般原理和方法； 2．学习简单的作图方法；进一步熟悉温度计、秒表的使用方法。 二、实验原理 过氧化氢浓溶液在温度高于150℃或混入具有催化活性的Fe2+、Cr3+等一些多变价的金属离子时，就会发生爆炸性分解： H2O2(l)=H2O(l)+1/2O2(g) 但在常温和无催化活性杂质存在的情况下，过氧化氢相当稳定，对于过氧化氢稀溶液来说，升温或加催化剂，均不会引起爆炸向分解。本实验以MnO2为催化剂，用保温杯式简易量热剂测定其稀溶液的催化分解热反应效应。 量热器 在一般的测定实验中，溶液的浓度很稀，因此溶液的比热容（C aq）近似等于溶剂的比热容（C solv）并且溶液的质量（m aq）近似的等于溶剂的质量（m solv），量热计的比热容C可由下式表示： C=C aq·m aq+C p≈C solv·m solv+C p 式中：C p为量热计装置的热容。化学反应产生的热量，使热量计的温度升高。要测量量热计吸收的热量必须先测量热计的热容（C）。在本实验中采用稀过氧化氢水溶液，因此C=C H2O·m H2O+C p
式中C H2O 为水的质量热容，等于4.184Jg-1K-1；m H2O 为水的质量；在室温的附近，水的密度等于1.00kgL-1，因此m H2O =V H2O ，其中V H2O 表示水的体积。而量热计装置的热容可用下述方法测得：往盛有质量为m 的水（温度为T 1）的量热计装置中，迅速加入相同质量的热水（温度为T 2），测得混合后水的温度为T 3，则 热水失热=C H2O ·m H2O （T 2-T 3） 冷水得热=C H2O ·m H2O （T 3-T 1） 量热计装置得热=C p （T 3-T 1） 根据热量平衡得到 C H2O ·m H2O （T 2-T 3）=C H2O ·m H2O （T 3-T 1）+C p （T 3-T 1） 22H O H O 21331 2 -C m T T T Cv T T (+?)=严格地说，简易量热计并非绝热体系．因此、在测量温度变化时会遇到下述问题，即当冷水温度上升时，体系与环境己发生了热量交换，这就使人们不能观测到最大的温度变化．这一误差，可以用外椎作图法予以消除，即根据实验所测得的数据，以温度对时间作图，在所得各点间作一最佳直线AB ，延长BA 与纵轴相交于C ，C 点所表示的温度就是体系上升的最高温度(如右图所示)．如果量热计的隔热性能好，在温度升高到最高点时，数分钟内温度 并不下降，那么可不用外推作图法． 应当指出的是，因过氧化氢分解时有氧气放出，所以本实验的反应热ΔH ，不仅包括体系内能的变化，还应包括体系对环境所作的膨胀功．但因后者所占比例很小，所以在近似测量中，通常可忽略不计。
蔗糖水解反应速率常数的测定实验报告记录
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序号： 6 物理化学实验报告 姓名：××× 院系：化学化工学院 班级：××× 学号：××××××× 指导老师：××× 同组者：×××××××××××
实验项目名称：蔗糖水解反应速率常数的测定 一、实验目的 (1)根据物质的旋光性质研究蔗糖水解反应，测定其反应的速率常数和半衰期； (2)了解旋光仪的基本原理，掌握其使用方法。 二、实验原理 蔗糖在水中转化成葡萄糖与果糖，其反应方程式为 C 12H 22O 11 + H 2O === C 6H 12O 6 + C 6H 12O 6 为使水解反应加速，反应常常以Ｈ+为催化剂，故在酸性介质中进行。由于在较稀的蔗糖溶液中，水是大量的，反应达到终点时，虽有部分水分子参加反应，但可认为其没有改变。因此，在一定的酸度下，反应速度只与蔗糖的浓度有关，所有本反应可视为一级反应。该反应的速度方程为： －dt dc =KC 积分后： ln C C O =Kt 或 ㏑C=－k t+㏑C 。 式中，C 。为反应开始时蔗糖的浓度；C 为时间t 时的蔗糖浓度，K 为水解反应的速率常数。 从上式中可以看出，在不同的时间测定反应物的浓度，并以㏑C t 对t 作图，可得一条直线，由直线斜率即可求出反应速率常数K 。然而反应是不断进行的，要快速分析出某一时刻反应物的浓度比较困
难。但根据反应物蔗糖及生成物都具有旋光性，且他们的旋光性不同，可利用体系在反应过程中旋光度的改变来量度反应的进程。 旋光度与浓度呈正比，且溶液的旋光度为各组分的旋光度之和（加和性）。若以α0，αt，α∞分别为时间0，t，∞时溶液的旋光度，则可导出： C0∝（α0－α∞），C t∝（αt－α∞） 所以可以得出： ㏑（α0－α∞）/（αt－α∞）＝k t 即：㏑（αt－α∞）＝－k t﹢㏑（α0－α∞） 上式中㏑（αt－α∞）对t作图，从所得直线的斜率即可求得反应速度常数K。 一级反应的半衰期则用下式求取： t=㏑2/k＝0.693/k 2/1 三、仪器和试剂 仪器：自动指示旋光仪一台；移液管（25 mL）2支；超级恒温槽1台；烧杯（150 mL）2个；恒温水浴锅1台；吸耳球1个；秒表1块；容量瓶（50mL）1个；锥形瓶（100 mL）2个； 试剂：蔗糖（AR）；2 mol/L的盐酸溶液。 四、实验操作 1、温度设定与准备
过氧化氢催化分解反应速率常数的测定 分类：药学资料 标签： 化学 实验报告 过氧化氢 反应速率常数 教育 一、实验目的 （1）了解过氧化氢催化分解反应速率常数的测定方法。 （2）熟悉一级反应的特点，了解催化剂对反映速率的影响。 （3）掌握用图解计算法求反应速率常数。 二、实验用品 1、仪器 玻璃反应容器1个、水准瓶1个、50mL量气管1个、超级恒温槽1套、三通活塞1个、秒表1块、10mL量筒1个、5mL吸量管2支、胶管3m。 2、药品 质量分数为2%的H2O2溶液（新鲜配制）、0.1mol·L-1KI溶液。 三、实验原理与技术
过氧化氢很不稳定，在常温下的分解反应式为： H2O2→H2O+1/2O2（Ⅰ） 在KI作用下的分解反应机理为： H2O2+KI→KIO+ H2O （慢）（Ⅱ） KIO→KI+1/2O2 （快）（Ⅲ） （Ⅱ）式是H2O2分解的速控步骤，H2O2分解反应的反应速率方程为： －dc H2O2/d t=k′c H2O2·c KI （Ⅳ） 因为c KI近似不变，（Ⅳ）式可简化为： －dc H2O2/d t=k c H2O2 （Ⅴ） （其中k=k′c KI）。 H2O2的催化分解反应为一级反应，对（Ⅴ）式积分可得：ln（c/ c0）=－kt （Ⅵ） （其中c0为H2O2的初始浓度；c为反应至t时刻H2O2的浓度；k为H2O2的催化分解反应的速率常数）。 反应的半衰期为： t1/2= ln2/k=0.693/k （Ⅶ） 在等温等压条件下，在H2O2的分解反应中，氧气体积增长速率反映了H2O2的分解速率，本实验就是通过测定不同时刻放出的氧气的体积，间接地求出H2O2在相应时刻的浓度，这种方法称为物理法。 令ⅴ∞表示H2O2全部分解放出的O2的体积；ⅴt表示反应至t时刻放出的O2的体积；则由（Ⅰ）式可看出：
实验五化学反应速率和速率常数的测定 一、预习要点 ①化学反应速率基本概念以及浓度、温度和催化剂对反应速率的影响。 ②本实验测定反应速率及速率常数的基本原理、实验方法。 二、目的要求 ①了解浓度、温度和催化剂对反应速率的影响。 ②测定过二硫酸俊与碘化钾反应的平均反应速率，并计算不同温度下的反应速率常数。 三、实验原理 在水溶液中，过二硫酸俊与碘化钾发生如下反应： (NH 4)2 S2O8+3KI ——(NH 4)2SO4 + K2SO4 + KI 3 它的离子反应方程式为： S2O8+3I-——2SO4+I3- 因为化学反应速率是以单位时间内反应物或生成物浓度的改变值来表示的，所以上述反 应的平均速率为： 2 2 2 、 C(S2O8 )1 C(S2O8 )2 C(S2O8 ) tT^1 t 式中，△ C(S2O82-)为S2O82-在At时间内浓度的改变值。为了测定出△ C(S2O82-)，在混合(NH 4)2 S2O8和KI溶液时，用淀粉溶液作指示剂，同时加入一定体积的已知浓度的N32S2O3,这样 溶液在反应(1)进行的同时，也进行着如下反应： S2O32-+I3-——S4O62-+3I- 反应(2)进行得非常快，几乎瞬间完成，而反应(1)却慢得多，于是由反应(1)生成的碘立 刻与S2O32-反应，生成了无色的S4O62-和I-,因此在开始一段时间内，看不到碘与淀粉作用 而显示出来的特有的蓝色，但是，一旦Na2S2O3耗尽，则继续游离出来的碘，即使是微量的，也能使淀粉指示剂变蓝。所以蓝色的出现就标志着反应(2)的完成。 从反应方程式⑴和⑵的关系可以看出，S2O82-浓度的减少量等于S2O32-减少量的一半， 2 c(S2O8 )c(S2O；) 2 因为S2O32-在溶液显蓝色时几乎完全耗掉，故^ C(S2O32-)实际上就等于反应开始时 Na2S2O3的浓度，由于本实验中的每份混合溶液只改变(NH4)2S2O8和KI的浓度，而使用的Na2S2O3的起始浓度都是相同的，因此到蓝色出现时已耗去的S2O82-即^ C(S2O82-)也都是相同的。这样只要记下从反应开始到溶液出现蓝色所需要的时间(△ t),就可以求算在各种不同浓 2 度下的平均反应速率C(S 2°8) t 实验证明：过二硫酸俊与碘化钾的反应速率和反应的浓度的关系如下： 2 值。8 ) t kc(S2。；)C(I ) k式中的为反应速率常数，C(S2O82-)和C(I-)分别为两种离子的初始浓度(mol ? L-1),利用 (3)即可求算出反应速率常数k值。 四、实验用品 量筒(10mL)，烧杯(50mL)，秒表，温度计(0?100C)。
过氧化氢催化分解反应速率常数的测定 一、实验目的 （1）了解过氧化氢催化分解反应速率常数的测定方法。 （2）熟悉一级反应的特点，了解催化剂对反映速率的影响。 （3）掌握用图解计算法求反应速率常数。 二、实验用品 1、仪器 玻璃反应容器1个、水准瓶1个、50mL量气管1个、超级恒温槽1套、三通活塞1个、秒表1块、10mL量筒1个、5mL吸量管2支、胶管3m。 2、药品 质量分数为2%的H2O2溶液（新鲜配制）、0.1mol·L-1KI溶液。 三、实验原理与技术 过氧化氢很不稳定，在常温下的分解反应式为： H2O2→H2O+1/2O2（Ⅰ） 在KI作用下的分解反应机理为： H2O2+KI→KIO+ H2O （慢）（Ⅱ） KIO→KI+1/2O2（快）（Ⅲ） （Ⅱ）式是H2O2分解的速控步骤，H2O2分解反应的反应速率方程为： －dcH2O2/d t=k′cH2O2·cKI（Ⅳ） 因为cKI近似不变，（Ⅳ）式可简化为： － dcH2O2/d t=k cH2O2 （Ⅴ）
（其中k=k′cKI）。 H2O2的催化分解反应为一级反应，对（Ⅴ）式积分可得：ln（c/ c0）=－kt （Ⅵ） （其中c0为H2O2的初始浓度；c为反应至t时刻H2O2的浓度；k为H2O2的催化分解反应的速率常数）。 反应的半衰期为： t1/2= ln2/k=0.693/k （Ⅶ） 在等温等压条件下，在H2O2的分解反应中，氧气体积增长速率反映了H2O2的分解速率，本实验就是通过测定不同时刻放出的氧气的体积，间接地求出H2O2在相应时刻的浓度，这种方法称为物理法。 令ⅴ∞表示H2O2全部分解放出的O2的体积；ⅴt表示反应至t时刻放出的O2的体积；则由（Ⅰ）式可看出： 定温定压下反应产生的O2的体积ⅴt与被消耗的H2O2的浓度成正比，而 ⅴ∞则与H2O2的初始浓度成正比，且两者比例系数为定值，则：c。∝ⅴ∞；c∝（ⅴ∞-ⅴt）。 代入（Ⅵ）式可得：ln[（ⅴ∞-ⅴt）/ⅴ∞]=－kt （Ⅷ） →ln（ⅴ∞-ⅴt）=－kt＋ lnⅴ∞（Ⅸ） （其中ⅴ∞可以通过外推法或加热法求得）。 四、实验步骤 （1）组装仪器（实验室工作人员已经装好）。 （2）先用量筒量10mL蒸馏水和用吸量管吸取5mL 0.1mol·L-1KI溶液注入反应器的一室；再用另一支吸量管吸取5mL质量分数为2%的H2O2溶液于另一室。（注：此过程中各室的溶液都不能滴漏于另一边）。接着，盖好瓶塞，查漏。方法如下： 水准瓶装入一定量蒸馏水，旋转三同活塞，使体系与外界相通；高举水准瓶，使量气管的水平面达到0.00mL（即ⅴ０）刻度处，然后再旋转三通活塞，使体系与外界隔绝，水准瓶放回实验台面。2min内保持不变，则表示不漏气；否则，要找出原因，排除它。
过氧化氢的催化分解 一、实验原理 过氧化氢水溶液在室温下，没有催化剂存在时，分解反应进行得很慢，但在含有催化剂I –的中性溶液中，其分解速率大大加快，反应式为：2H 2O 2 == 2H 2O + O 2(g) 反应机理为： H 2O 2 + I – → H 2O + IO – k 1 (慢) (1) H 2O 2 + IO – → H 2O + O 2(g) + I – k 2 (快) (2) 整个分解反应的速率由慢反应(1)决定，速率方程为： 22 -22H O 1H O I dc k c c dt -= 因反应(2)进行得很快且很完全，I –的浓度始终保持不变，故上式可写成： 22 22H O H O dc kc dt -= 式中，-1I k k c =，k 为表观反应速率常数。将上式积分得 0ln c kt c = 此式表明，反应速率与H 2O 2浓度的一次方成正比，故称为一级反应。将上式积分得： 01ln ln c t k c t +-= 式中c 0、c t 分别为反应物过氧化氢在起始时刻和t 时刻的浓度。 反应半衰期为： 1 12/1693.02ln k k t == 设H 2O 2完全分解时放出O 2的体积为V ∞，反应t 时放出O 2的体积为V ， 则c 0∝V ∞，c ∝(V ∞ – V )，故 ln V kt V V ∞∞=- ln -V V kt V ∞∞-= ln -+ln V V kt V ∞∞-=（） 以ln(V ∞ – V )对t 作图应得一直线，从直线斜率(– k )即可求得H 2O 2分解反应的速率常数。故实验需测定反应不同时刻O 2的体积V 及H 2O 2完全分解时O 2的体积V ∞。V ∞可用下法之一求出。 (a) 加热法 在测定若干个V 数据后，将H 2O 2溶液加热至50~60 ℃ 约15 min ，可以认为H 2O 2已分解完全，待冷却至室温后，记下量气管的读数，即为V ∞。
一级反应速率常数测量 一、 实验原理 1. 蔗糖水解反应是典型的一级，是一个准一级反应而已。 C 12H 22O 11＋H 2O （酸催化）＝ C 6H 12O 6（葡萄糖）＋C 6H 12O 6（果糖） 本是二级反应，由于水是大量的， 成为准一级反应。 －dc/dt ＝k 1c 积分： lnc ＝ k 1t ＋ B 或 lnc 0/c ＝ k 1t 2. 旋光度α与浓度的关系。 20℃时，蔗糖的比旋光度〔α〕＝66.6°；葡萄糖比旋光度〔α〕＝52.5°； 果糖的比旋光度〔α〕＝－91.9° 蔗糖水解反应，开始体系是右旋的角度大，随反应进行，旋光角度减少，变成左旋。旋光角度α与浓度关系式：α＝〔α〕Lc L 是旋光管长度，〔α〕仅与温度有关，当温度，旋光管长度一定，α与浓度c 成正比。可写成 α＝Kc 3 .用α表示的一级反应动力学方程： A ――→ B ＋ D t=0 C 0 α0＝K A C 0 （1） t=t CA C B ＝C 0－C A ； C D ＝C 0－C A αt ＝αA ＋αB ＋αD ＝K A C A ＋（K B ＋K D ） （C B ＋C D ） （2） t=∞ 0 C 0 ； C 0 α∞＝（K B ＋K D ）C 0 （3） (1)－(3)： α0－α∞＝（K A －K B －K D ）C 0 C0＝（α0－α∞）/（K A －K B －K D ） (2)－(3)：α0－αt ＝（K A －K B －K D ）C A C A ＝（α0－αt ）/（K A －K B －K D ） 代入一级反应动力学方程： ∝-∝-==ααααt A c c t k 001ln ln 或 B t k c +-=1ln 得到 ')ln(1B t k t +-=-∝αα 二、仪器药品（略）
2013房山期末33．(8分)某兴趣小组同学阅读课外资料得知：很多因素都能影响过氧化氢分解速度。于是，同学们探究影响过氧化氢分解速度的某种因素。 。 （2）表格中的“测量数据”的指的是：相同时间内_________________________________。 （3）本实验中，测量O2体积的装置是________（填编号）。 a b c 【实验结论】在相同条件下______________________________________________。 【交流评价】 （1）甲同学提出在上述实验中测量______________同样能得出相同的结论。 （2）乙同学提出用右图装置进行实验，通过比较_____________ Array ___________________也能达到实验目的。 【实验反思】 除了上述因素会影响过氧化氢分解速度外，___________（写 一种）也会影响过氧化氢分解速度，你的实验方案是 ______________________________________________________________________。 2012年房山期末33.（8分）为了研究外界条件对过氧化氢分解速率的影响，某同学做了以Array （1）过氧化氢分解的符号表达式为。 （2）实验①的目的是。 实验中滴加CuSO4溶液的目的是。 （3）实验②未观察到预期的实验现象，为了帮助该同学达到实验目的，你设计的实验方案 是 。（用实验中所提供的几种试剂）。
（4）对于H 2O 2分解反应，Fe 2(SO 4)3溶液也有一定的催化作用。为比较Fe 2(SO 4)3和CuSO 4 溶液对H 2O 2分解的催化效果。某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题： 如图所示，同学们分别从定性和定量角度进行了比较。 ①定性分析：如图甲可通过观察 ，定性比较得出结论。 ②定量分析：用图乙所示装置做对照试验，实验时均以生成40mL 气体为准，其它可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是 。 （5）通过对上述实验过程的分析，在实验设计时，要考虑_________方法的应用。 2013年门头沟期末33．（7分）金属锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，化学课外小组的同学对“锌与硫酸反应快慢的影响因素”进行了探究。 【提出问题】锌与硫酸反应的快慢受哪些因素的影响呢？ 【猜想与假设】a ．可能与硫酸的质量分数有关；b ．可能与锌的形状有关。 ）小组同学用右图装置收集并测量氢气的体积，其中量筒的作用是 ，氢气应从 （填e 或f 或g ）管通入。（已知：氢气难溶于水） 【收集证据】 （2）要比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响，应选择的实验编号是 。 【得出结论】 （3）结论是 。 【评价与反思】 请描述锌与硫酸反应快慢的变化 ，并解释第二分钟以后变化的原因 。 （5）锌与硫酸反应的快慢可能还受温度因素的影响，请设计实验验证 。 5滴浓度相同的 Fe 2(SO 4)3和CuSO 4溶液 2mL5% H 2O 2溶液 乙 甲
过氧化氢含量的测定 一、教学要求： 1、了解KMnO4溶液的配制方法及保存条件； 2、掌握用Na2C2O4标定KMnO4溶液的原理和条件； 3、学习高锰酸钾法测定过氧化氢的原理和方法。 二、预习内容 1、KMnO4溶液的配制方法及标定原理； 2、高锰酸钾法测定过氧化氢的原理和方法。 三、基本操作 四、实验原理 1、KMnO4溶液的配制及标定 由于高锰酸钾试剂中常含有MnO2等杂质，蒸馏水中常含有微量还原性物质，能与KMnO4作用析出MnO2，因此不能用直接法配制其准确浓度的溶液。 配制时：称取稍多于理论量的KMnO4固体，溶解在规定体积的蒸馏水中，并加热煮沸约1h，放置7～10d后，用微孔玻璃砂芯漏斗过滤，除去析出的沉淀。将过滤的KMnO4溶液贮藏于棕色瓶中，放置暗处，以待标定。标定KMnO4的基准物质很多，有H2C2O4·2H2O，Na2C2O4，(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，As2O3，纯铁丝等。其中最常用的是Na2C2O4，因为它易提纯稳定，不含结晶水，在105～110℃烘干2h，放入干燥器中冷却后，即可使用。在H2SO4介质中，MnO4-与C2O42-的反应： 2 MnO4-＋5 C2O42-＋16H＋＝2Mn2＋＋10CO2＋8H2O 为了使上述反应能快速定量地进行，应注意以下条件： (1) 温度在室温下，上述反应的速度缓慢，因此常需将溶液加热至75～85℃时进行滴定。滴定完毕时溶液的温度也不应低于60℃。而且滴定时溶液的温度也不宜太高，超过90℃，部分H2C2O4会发生分解： H2C2O4→ CO2+ CO+ H2O (2) 酸度溶液应保持足够的酸度。酸度过低，KMnO4易分解为MnO2; 酸度过高，会促使
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定 一、实验目的 1.学习电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的原理和方法以及活化能的测定方法； 2.了解二级反应的特点，学会用图解计算法求二级反应的速率常数； 3.熟悉电导仪的使用。 二、实验原理 （1）速率常数的测定 乙酸乙酯皂化反应时典型的二级反应，其反应式为： CH 3COOC 2H 5＋NaOH = CH 3OONa ＋C 2H 5OH t=0 C 0 C 0 0 0 t=t Ct Ct C 0 - Ct C 0 -Ct t=∞ 0 0 C 0 C 0 速率方程式 2kc dt dc =- ，积分并整理得速率常数k 的表达式为： t 0t 0c c c c t 1k -?= 假定此反应在稀溶液中进行，且CH 3COONa 全部电离。则参加导电离子有Na ＋ 、OH －、CH 3COO －,而Na ＋反应前后不变，OH －的迁移率远远大于CH 3COO －，随着反 应的进行， OH － 不断减小，CH 3COO －不断增加，所以体系的电导率不断下降，且体系电导率（κ） 的下降和产物CH 3COO －的浓度成正比。 令0κ、t κ和∞κ分别为0、t 和∞时刻的电导率，则： t=t 时，C 0 –Ct=K （0κ-t κ） K 为比例常数 t→∞时，C 0= K （0κ-∞κ） 联立以上式子，整理得：
∞+-?= κκκκt kc 1t 00t 可见，即已知起始浓度C 0，在恒温条件下，测得0κ和t κ，并以t κ对t t 0κκ-作图，可得一直线，则直线斜率0 kc 1 m = ，从而求得此温度下的反应速率常数k 。 （2）活化能的测定原理： )11(k k ln 2 1a 12T T R E -= 因此只要测出两个不同温度对应的速率常数，就可以算出反应的表观活化能。 三、仪器与试剂 电导率仪 1台 铂黑电极 1支 大试管 5支 恒温槽 1台 移液管 3支 氢氧化钠溶液（0.02mol/L ） 乙酸乙酯溶液（0.02mol/L ） 四、实验步骤 1.标定NaOH 溶液及乙酸乙酯溶液的配制 计算标定0.023/dm mol NaOH 溶液所需的草酸二份，放入锥形瓶中，用少量去离子水溶解之，标定溶液。计算出配制与NaOH 等浓度的乙酸乙酯溶液100mL 所需化学纯乙酸乙酯的质量，根据不同温度下乙酸乙酯的密度计算其体积(乙酸乙酯的取样是通过量取一定量的体积)，于ml 100容量瓶中加入约3/2容积的去离子水，然后用1mL 移液管吸取所需的乙酸乙酯加入容量瓶中，加水至刻度，摇匀。 2.调节恒温水浴调节恒温水浴温度为30℃1.0±℃。 3.电导率0K 的测定 用mL 20移液管量取去离子水及标定过的NaOH 溶液各mL 20，在干燥的100mL 烧杯中混匀，用少量稀释后的NaOH 溶液淋洗电导电极及电极管3次，装入适量的此NaOH 溶液于电极管中，浸入电导电极并置于恒温水浴中恒温。将
实验 过氧化氢的分解 一、 实验目的 1．测定H 2O 2分解反应的速率系数和半衰期。 2．熟悉一级反应的特点，了解温度和催化剂等因素对一级反应的影响。 3．学会用图解法求一级反应的速率系数。 二、 实验原理 过氧化氢是很不稳定的化合物，在没有催化剂作用时也能分解，但分解速度很慢。但加入催化剂时能促使H 2O 2较快分解，分解反应按下式进行： H 2O 2→H 2O+ 2 1O 2 (1) 在催化剂KI 作用下，H 2O 2分解反应的机理为： H 2O 2+KI →KIO+ H 2O （慢） (2) KIO →KI+ 2 1O 2 （快） (3) KI 与H 2O 2生成了中间产物KIO ，改变了反应的机理，使反应的活化能降低，反应加快。反应（2）较（3）慢得多，成为H 2O 2分解的控制步骤。 H 2O 2分解反应速率表示为： r = dt dc ) O H (22 反应速率方程为： dt dc ) O H (22=k ’c(H 2O 2)c(KI) (4) KI 在反应中不断再生，其浓度近似不变，这样（4）式可简化为： dt dc ) O H (22=kc(H 2O 2) (5) 其中，k=k ’c (KI)，k 与催化剂浓度成正比。 由（5）式看出H 2O 2催化分解为一级反应，积分（5）式得：ln 0 c c = - kt （6） 式中：c 0——H 2O 2的初始浓度；c ——t 时刻H 2O 2的浓度。 一级反应半衰期t 2 1为： t 2 1= k 2ln = k 693.0 (7) 可见一级反应的半衰期与起始浓度无关，与反应速率系数成反比。本实验通过测定H 2O 2 分解时放出O 2的体积来求反应速率系数k 。从H 2O 2=== H 2O+ 2 1O 2中可看出在一定温度、一定 压力下反应所产生O 2的体积V 与消耗掉的H 2O 2浓度成正比，完全分解时放出O 2的体积V ∞与H 2O 2溶液初始浓度c 0成正比，其比例常数为定值，则c 0∝V ∞、c 0∝(V ∞-V)
丙酮碘化反应速率常数的测定 一、实验目的 1、掌握利用分光光度法测定酸催化时丙酮碘化反应速度常数及活化能的实验方法。 2、加深对复杂反应特征的理解。 二、实验原理 酸溶液中丙酮碘化反应是一个复杂反应，反应方程为： CH 3H 3C O +I 2 H + CH 2I H 3C O +I -+H + H +是反应的催化剂，由于丙酮碘化反应本身生成H +，所以这是一个自动催化反应。 实验测定表明，反应速率在酸性溶液中随氢离子浓度的增大而增大。反应式中包含产物，其动力学方程式为： r q p A A H c I c kc dt I dc dt dc )()()(22+=-=- =υ （1） 式中υ为反应速率，A c 、)(2I c 、)(+ H c 分别为丙酮、碘、盐酸的浓度（mol/L ），κ为反应速率常数，p 、q 、r 分别为丙酮、碘和氢离子的反应级数。速率、速率常数和反应级数均可由实验测定。 实验证明丙酮碘化反应是一个复杂反应，一般认为可分成两步进行，即： H + 2 C CH 2 H 3C OH C CH 2 H 3C O （ i ） C H 3C O C CH 2 H 3C OH I 2 CH 2I I - k 3 (ii) 反应(i)是丙酮的烯醇化反应，反应可逆且进行的很慢。反应(ii)是烯醇的碘化反应，反应快速且能进行到底。因此，丙酮碘化反应的总速度可认为是由反应(i)所决定。丙酮碘化反应对碘的反应级数是零级，故碘的浓度对反应速率没有影响，即动力学方程中q 为零，原来的速率方程可写成： r p A I H c kc dt dc )(2+=- =υ (2)
由于反应并不停留在一元碘化丙酮上，还会继续反应下去，故采取初始速率法，因此丙酮和酸应大大过量，而用少量的碘来限制反应程度。这样在碘完全消耗之前，丙酮和酸的浓度基本保持不变。由于反应速率与碘浓度无关（除非在酸度很高的情况下），因而直到碘全部消耗前，反应速率是常数。即： 常数==- =+r p A I H c kc dt dc )(2υ （3） 因此，将)(2I c 对时间t 作图为一直线，直线斜率即为反应速率。 为了测定指数p ，需要进行两次实验。先固定氢离子的浓度不变，改变丙酮的浓度，若分别用I 、II 表示这两次实验，使)(II A c =u )(I A c ，)(+ II H c = )(+ I H c ，由式子（3）可得： p I p I p p I r I p II r II p I II u A C A C u H C A kC H C A kC ===++ ) ()()()()()(υυ （4） u p I II lg lg =υυ （5） u p I II lg /lg υυ= （6） 同样方法可以求指数r 。使)(II A c =)(I A c I ，)(+ II H c =w )(+ I H c ，可得出： w r I III lg /lg υυ= (7) 根据式子(2)，由指数、反应速率和浓度数据就可以计算出速率常数κ。由两个温度下的速率常数，由阿累尼乌斯公式: 1 21221lg 303.2k k T T T T R E -= (8) 求得化学反应的活化能E 。 因碘溶液在可见区有宽的吸收带，而在此吸收带中，盐酸、丙酮、碘化丙酮和碘化钾溶液则没有明显的吸收，所以可采用分光光度法直接测量碘浓度的变化,以跟踪反应进程。在本实验中，通过测定溶液510nm 光的吸收来确定碘浓度。溶液的吸光度A 与浓度c 的关系为： A=Kcd (9) 其中A 为吸光度，K 为吸光系数，d 为溶液厚度，c 为溶液浓度（mol/L ）。在一定的溶质、
过氧化氢分解影响因素分析 一、过氧化氢的性能 过氧化氢又名双氧水，分子式为H2O2，结构式为H-O-O-H，相对分子质量为34.01。它是一弱酸性的无色透明液体，相对密度1.4067（25℃），溶点－0.41℃，沸点150.2℃，溶于水、醇、醚，不溶于石油，极不稳定，遇热、光、粗糙表面、重金属及其它杂质会引起分解，同时放出氧气和热量。在酸性条件下比较稳定，一般商品的过氧化氢溶液里都加有酸作为稳定剂。在温度稍高时，高浓度的过氧化氢能使有机物质燃烧，与二氧化锰相互作用能引起爆炸，不利于运输。过氧化氢具有较强的氧化能力，为强氧化剂，腐蚀性很强，贮存双氧水容器的材质只能用纯铝（＞99.6％）、不锈钢、玻璃、陶瓷和聚乙烯塑料等。 二、过氧化氢的用途 过氧化氢是一种重要的无机化工原料和精细化工产品，含量一般有3％、30％、35％，有的甚至高达90％，常用的有30％或35％。过氧化氢广泛应用于化学品合成、纸浆、纸和纺织品的漂白（是一种优良的氧化漂白剂），金属矿物质处理、环保、电子及军工等领域。目前，我国双氧水的消费结构为纺织工业50％，造纸工业13％，化工23％，其他14％。 纺织工业：纺织工业中过氧化氢主要用于纺织品退浆、漂白，还原染料染色时显色。如纯棉织物、麻织物、皮毛及工艺品的漂白。 三、影响过氧化氢分解的因素 过氧化氢的分解受多种因素的影响。如：浓度、温度、PH值、重金属离子、酰胺类化合物、过氧化氢酶、其它物质。在氧化漂白过程中要综合地考虑，合理制定工艺，有效地控制其分解，充分地利用。 1、浓度：过氧化氢在较低浓度时，分解速率较慢，但随着浓度的升高，分解速率逐渐增大。当含量超过65％，温度稍高时，分解加剧，遇有机物还会容易引起爆炸，且不宜于运输和保存。 2、温度：过氧化氢受热和日光照射时分解速率加快，在温度为30℃以下时比较稳定，在70℃以上时，分解速率更快。因为过氧化氢商品中都加有稳定剂，过氧化氢的分解要超过其活化能时才能分解，因此当温度提高到一定程度后便加速分解，温度越高则分解越快。 过氧化氢分解生成水和放出氧气。 2H2O2→2H2O+O2↑＋200kJ
五、实验记录和处理 1、将实验数据记录于下表一中。 室温：24℃ 大气压：100.42KPa k0(25℃)=2.510 k∞(25℃)=0.896 k0 2、以k t对(k0-k t)/t作图，根据直线斜率求速率常数值。拟合直线见图一、图二。
k t (k 0-k t )/t 图一25℃下k t ~(k 0-k t )/t 拟合直线 注：拟合度R 2=0.99089，说明直线拟合的很好，可以用于计算。 k t (k 0-k t )/t 图二35℃下k t ~(k 0-k t )/t 拟合直线
注：拟合度R 2=0.9694，说明直线拟合地较好，可以用于计算。 （1）由图一知，直线斜率为15.70158 NaOH （分析纯）：0.0832g 定容体积：100mL NaOH 浓度：0.0208mol/L 稀释后NaOH 浓度：0.0104mol/L ，即a=0.0104mol/L 。 根据推导公式： k t = ∞+-?k t k k t 0ak 1 所以，25℃时反应速率常数k=6.1238L/(mol ·min) 查阅书籍：25℃时的反应速率常数标准值为：6.4254L/(mol ·min) 因此实验测量的相对误差为：4.69% （2）由图二知，直线斜率为8.23511， a=0.0104mol/L 。 根据推导， k t = ∞+-?k t k k t 0ak 1 所以，35℃时反应速率常数k=11.6761L/(mol ·min) 查阅书籍，35℃时的反应速率常数标准值为：11.9411L/(mol ·min) 因此实验测量的相对误差为：2.2% 3、计算反应活化能。 根据Arrhenius 公式： lnk 2/k 1=E(T 2-T 1)/(RT 1T 2) 所需物理量的相关数值见表二： 表二求活化能所需物理量的相关数值 将数值代入公式，求得：E=49.29kJ/mol 将反应速率常数标准值代入公式，求得反应活化能的标准值：E=47.34kJ/mol 因此实验测量的相对误差为：4.12%
学号：201114120222 基础物理化学实验报告 实验名称：乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定应用化学二班班级 03 组号 实验人姓名： xx 同组人姓名：xxxx 指导老师：李旭老师 实验日期： 2013-10-29 湘南学院化学与生命科学系
一、实验目的： 1、了解测定化学反应速率常数的一种物理方法——电导法。 2、了解二级反应的特点，学会用图解法求二级反应的速率常数。 3、掌握DDS-11A 型数字电导率仪和控温仪使用方法。 二、实验原理： 1、对于二级反应：A+B →产物，如果A ，B 两物质起始浓度相同，均为a ，则反应速率的表示式为 2)(x a K dt dx -= (1) 式中x 为时间t 反应物消耗掉的摩尔数，上式定积分得： x a x ta K -= ·1 (2) 以 t x a x ~-作图若所得为直线，证明是二级反应。并可以从直线的斜率求出k 。 所以在反应进行过程中，只要能够测出反应物或产物的浓度，即可求得该反应的速率常数。 如果知道不同温度下的速率常数k (T 1)和k (T 2)，按Arrhenius 公式计算出该反应的活化能E ??? ? ??-?=122112)() (ln T T T T R T K T K E a （3） 2、乙酸乙酯皂化反应是二级反应，其反应式为： OH -电导率大，CH 3COO -电导率小。因此，在反应进行过程中，电
导率大的OH -逐渐为电导率小的CH 3COO -所取代，溶液电导率有显著降低。对稀溶液而言，强电解质的电导率L 与其浓度成正比，而且溶液的总电导率就等于组成该溶液的电解质电导率之和。如果乙酸乙酯皂化在稀溶液下反应就存在如下关系式： a A L 10= （4） a A L 2=∞ （5） x A x a A L t 21)(+-= （6） A 1，A 2是与温度、电解质性质，溶剂等因素有关的比例常数，0L ， ∞L 分别为反应开始和终了时溶液的总电导率。t L 为时间t 时溶液的总 电导率。由(4)，(5)，(6)三式可得： a L L L L x t ·0 0??? ? ??--=∞ 代入(2)式得： ??? ? ??--=∞ L L L L a t K t t 0·1 （7） 重新排列即得： ∞+-= L t L L k a L t t 0·1 三、实验仪器及试剂 DDS-11A 型数字电导率仪1台（附铂黑电极1支），恒温槽1台， 秒表1只，电导池3支，移液管3支；0.0200mol ／L 乙酸乙酯(新配的)，O.0200mol ／L 氢氧化钠(新配的)
实验十四过氧化氢含量的测定—高锰酸钾法 【目的要求】 1.掌握高锰酸钾标准溶液的配制和标定方法。 2.学习高锰酸钾法测定过氧化氢含量的方法。 【实验原理】 H2O2是医药、卫生行业上广泛使用的消毒剂，它在酸性溶液中能被KMnO4定量氧化而生成氧气和水，其反应如下： 5H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++8H2O+5O2 滴定在酸性溶液中进行，反应时锰的氧化数由+7变到+2。开始时反应速度慢，滴入的KMnO4溶液褪色缓慢，待Mn2+生成后，由于Mn2+的催化作用加快了反应速度。 生物化学中，也常利用此法间接测定过氧化氢酶的活性。在血液中加入一定量的H2O2，由于过氧化氢酶能使过氧化氢分解，作用完后，在酸性条件下用标准KMnO4溶液滴定剩余的H2O2，就可以了解酶的活性。 【仪器试剂】 台秤（0.1g）、天平（0.1mg），试剂瓶（棕色），酸式滴定管（棕色，50cm3），锥形瓶（250cm3），移液管（10cm3、25cm3）；H2SO4（3 mol·dm-3），KMnO4(s)，Na2C2O4(s,AR.)，双氧水样品（工业）。 【实验步骤】 1. KMnO4溶液（0.02 mol·dm-3）的配制 称取1.7g 左右的KMnO4放入烧杯中，加水500cm3，使其溶解后，转入棕色试剂瓶中。放置7-10天后，用玻璃砂芯漏斗过滤。残渣和沉淀则倒掉。把试剂瓶洗净，将滤液倒回瓶内，待标定。 2. KMnO4溶液的标定 精确称取0.15~0.20g预先干燥过的Na2C2O4三份，分别置于250cm3锥形瓶中，各加入40cm3蒸馏水和10cm33 mol·dm-3H2SO4，水浴上加热直约75-85℃。趁热用待标定的KMnO4溶液进行滴定，开始时，滴定速度宜慢，在第一滴KMnO4溶液滴入后，不断摇动溶液，当紫红色退去后再滴入第二滴。溶液中有Mn2+产生后，滴定速度可适当加快，近终点时，紫红色褪去很慢，应减慢滴定速度，同时充分摇动溶液。当溶液呈现微红色并在半分钟不褪色，即为终点。计算KMnO4溶液的浓度。滴定过程要保持温度不低于60℃。 3. H2O2含量的测定： 用移液管吸取5.00cm3双氧水样品（H2O2含量约5%），置于250cm3容量瓶中，加水稀释至标线，混合均匀。
实验一氯化一氯五氨合钴水合反应速率常数和活化能的测定[8] 1.实验仪器与药品 分析天平、722型分光光度计、秒表、恒温水浴、烧杯、25ML容量瓶、量筒、微型过滤装置、烘箱 CoCl2·6H2O（固体）、30％H2O2、0.3mol /L HNO3、6.0 mol/L HNO3 、NH4Cl （固体）、浓氨水、6mol/L HCl、浓HCl 、五水乙醇、丙酮、水。 2. 实验过程与方法 （1）[CoCl(NH3)5]Cl2的制备 在小烧杯中加入3ML浓氨水，再加入0.5g氯化铵搅拌使其溶解。在不断搅拌下分数次加入1g 研细的CoCl2·6H2O，得到黄红色[Co(NH3)6]Cl2沉淀。在不断搅拌下慢慢滴入1ML 30％H2O2溶液，生成深红色[Co(NH3)5H2O]Cl3溶液。慢慢注入3ML浓盐酸，生成紫红色[CoCl(NH3)5]Cl2晶体。将次混合物在水浴上加热15min 后，冷却至室温，用微型过滤装置抽滤。用2ML冰冷水洗涤沉淀，然后用2ML冰冷的6mol/L 盐酸洗涤，再用少量乙醇洗涤一次，最后用丙酮洗涤一次，在烘箱中于100---110℃干燥1---2h 。 （2）[CoCl(NH3)5]Cl2水合速度率常数和活化能的测定 称取0.0750g放入小烧杯中，加入少量水，置于水浴中加热使其溶解，再转移至25ML容量瓶中。然后加入1.25ML 6mol/LHNO3,用水稀释至刻度。溶液中配合物浓度为1.2×10-2mol/L,HNO3浓度为0.3mol/L。 将溶液分成二份，分别放入60℃和80℃的恒温水浴中，每隔5min测一次吸光度，当吸光度变化缓慢时，每隔10min测定一次，直至吸光度无明显变化为止。测定时以0.3mol/LHNO3溶液为参比液，用1cm 比色皿在550nm波长下进行测定。 以－ln（A－A∞）对t作图，由直线斜率计算出水合反应速率常数k。由60℃的k60和80℃的k80计算出水合反应的活化能。 ⒊实验结果与讨论 （1）实验结果 A∞=εcl=21.0×1×(0.75÷250.5÷0.025)=0.25