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，在静态装置里测定H2O2分解反应的速度常数（实验装置见第三部分）。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.实验装置一套（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种实验装置优劣比较
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. 试漏如上图装置好仪器。旋转三通活塞4于位置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置。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置4 的水平量气装置。
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∞大致在30一50ml左右。
5.搅拌对实验也有影响。为进行比较，搅拌要适当，每次实验的搅拌情况尽量一致。
八、实验参考数据
1.实验条件
温度：20℃压力： 1.00868×105Pa
反应体系：
（1）1％H2O2溶液10ml＋0.2mol/L KI溶液2ml
（2）1％H2O2溶液10ml＋0.4mol/L KI溶液2ml
下表1与表2分别表示对应于（1）和（2）的Vt与时间的关系
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置，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置
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
过氧化氢分解氧气 成员：罗玉洁、何瑾、徐丽、胡艳、骆磊、申林 一、 实验目的 1、掌握实验室用双氧水制备氧气的原理、装置和操作。 2、了解影响双氧水制备氧气反应速率的因素。 3、能认识催化剂在化学反应中的作用及化学反应前后质量的变化。 二、 实验原理 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。 过氧化氢 水+氧气→ 二氧化锰 ↑+??→?2222O O H O H 2MnO 三、 实验药品与仪器 实验药品：5%、30%的双氧水、二氧化锰、氧化铜。 仪 器：注射器（20ml ）、锥形瓶、导管、软木塞、恒温水浴锅、 集气瓶、橡皮管、钥匙。 四、 实验步骤 1、实验室制备氧气 ①连接仪器，检查装置的气密性； ②在锥形瓶中加入少量二氧化锰粉末，旋紧软木塞，用注射器在双氧水瓶里吸取10ml 5%双氧水，将注水器里的双氧水按需要的量缓慢注入加入装有少量二氧化锰粉末的锥形瓶中； ③等气泡连续均匀冒出时，开始收集； ④等集气瓶中液面下降至瓶口，瓶外有气泡产生时，实验结束。并用带火星的木条进行检验。实验装置如下：
改进装置原因： （1）因锥形瓶中的二氧化锰不易收集。所以将锥形瓶换成试管，便于收集二氧化锰，好做称量，证明二氧化锰作为一种催化 剂时，在反应前后质量不变。 （2）用分液漏斗来控制反应的速率,收集装置采用向下排水法。 （3）通过改变浓度、温度、催化剂来探究对双氧水催化分解氧气速率的影响。 2、探究影响双氧水分解速率的因素 （1）浓度对反应的影响 分别将10ml 5%双氧水溶液与10ml 30%双氧水溶液与等量的MnO2混合于试管中，分别观察实验现象。 （2）温度对反应的影响 分别观察：室温下10ml 30%双氧水溶液，发生装置浸入80℃的水浴加热的10ml 30%双氧水的现象。 （3）催化剂对反应的影响 10mL5%双氧水溶液加入少许氧化铜作为催化剂，10 ml 5%双氧水溶液加入少许二氧化锰作为催化剂。且氧化铜与二氧化锰等量，分别观察实验现象。 五、注意事项 1、在做实验之前，必须检查装置的气密性。气密性检查：用止水夹 关闭，打开分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不持续下降，就说明气密性良好。 2、双氧水的浓度不能过大，并且不适宜加多过氧化锰，容易造成反 应太剧烈。 3、刚开始出现气泡时，混有空气，此时不易收集氧气，待气泡增多 时，再进行收集。 六、思考题 1、实验中分液漏斗的作用？ 2、二氧化锰在实验中的作用？ 3、与高锰酸钾相比，双氧水分解制取氧气有哪些优点？ 答：1、分液漏斗可以控制反应物的量，从而控制反应的速率。 2、二氧化锰在该反应中做催化剂，能改变反应的速率，而本身 在反应前后质量和化学性质不变，对于生成物的量是没有影响 的。 3、双氧水分解不需要加热，操作简单方便，且可以通过分液漏 斗控制反应物的量，从而控制反应的速率。
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：
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。
电导法测定二级反应——乙酸乙酯皂化反应的速率常数 【摘要】本实验使用电导率仪，测量出反应中t 时刻的物质的浓度。根据二级反应的速 率与浓度的关系，求出乙酸乙酯皂化反应在一定温度下的速率常数。学会二级反应的相关计算及图解法求解速率常数，了解电导率仪的使用。 【abstract 】This experiment use the electric conductivity rate machine ,to measure out the degree of the reactive thing in the reaction system at each time t.According to the relation of the reaction rate and the thick degree of the second order reaction, beg out the rate consta nt of the C3COO2H5 and NaOH ‘s reaction at the certain temperature. Learn how to calculate the data of the second order reaction and learn about the calculation of the rate constant by using the graphing method. Master the skill of using the electric conductivity rate machine. 【关键词】反应速率常数，二级反应，电导率， 活化能 【key word 】The reaction rate constant, second order reaction, electrict conductivity rate , ctivation energy, 1. 实验目的 1.1学习测定化学反应动力学参数的分析方法——电导法，了解反应活化能的测定方法 1.2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。 1.3认识电导测定的应用，掌握电导仪的使用方法 2. 实验原理及方法 2.1反应级数及二级反应： 化学反应的速率方程中各物浓度的指数称为各物的分级数，所有指数的总和称为反应总级数，用n 表示。当n=2时，反应为二级反应。 对于二级反应： A + B → 产物 反应速率表示为： )()(x b x a k dt dx -?-?=。x 为时间t 时反应物浓度的改变量。 当两个物质起始浓度相等时：)()(x a x a k dt dx -?-?= 积分为 常数+?=-t k x a 1 因此，若以x a -1 对t 作图为一条直线。则反应级数为2，直线的斜率为k 。 2.2电导率： 电导率的物理意义是：当l=1m ，A=1m2时的电导。 对一种金属，在一定温度下，Lg 是一定的。对电解质溶液的Lg 不仅与温度有关，而且与溶液中的离子浓度有关。在有多种离子存在的溶液中，Lg 是各种离子迁移作用的总和，它与溶液中离子的数目，离子所带电荷以及离子迁移率有关。
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 ∞。
实验四 比较过氧化氢在不同条件下的分解 !实验安全： 1. 使用酒精灯加热一定注意按照要求 ，防止烫伤、烧伤和引发火 灾！ 2?实验材料一律不能入口，以防发生意外！ 3. H 2O 2溶液有一定的腐蚀作用。用量筒量取 出02溶液时请小心，切勿将 出02溅在皮肤上 或者衣服上，一旦发生要马上用大量清水冲洗！ 4. 实验中，试管口不要对着自己或同学，以免反应太剧烈，气泡冲出试管到脸上产生危险！ 一、 实验目的 通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用和意义。 二、 知识背景 1. 化学反应活化能在一个化学反应体系中，任何一个分子要发生化学反应，都必须先被活 化，即增加能量。分子从常态跃迁到容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量， 称为化学 反应的活化能。酶是一种有机催化剂，与无机催化剂相比较， 其主要作用是高效性，即在常 温常压下能显著地降低化学反应所需要的活化能，从而促进化学反应高效地进行。 2. 过氧化氢是一种代谢过程中产生的废物， 它能够对机体造成损害。 为了避免这种损害， 过 氧化氢必须被快速地转化为其他无害或毒性较小的物质， 而过氧化氢酶就是常常被细胞用来 催化过氧化氢分解的工具。 几乎所有的生物机体都存在过氧化氢酶， 肝脏是重要的解毒器官， 过氧化氢酶尤其丰富，另外在土豆、 青椒、鸡血等材料中也较多。 过氧化氢酶是一种生物催 化剂，Fe 3+是一种无机催化剂，它们都可以将过氧化氢分解成水和氧气。反应如下： 每滴质量分数为 3.5%的FeCb 溶液中的Fe 3+数，大约是每滴质量分数为 20%勺肝脏研磨液中 过氧化氢酶分子数的 25万倍。 三、 材料器材 1. 实验材料：新鲜的质量分数为 20%勺肝脏研磨液、土豆提取液和青椒提取液； 2. 试剂：质量分数为 3.5%的FeCl 3溶液；③新配制的体积分数为 3%勺过氧化氢溶液； 3. 器材：量筒，试管，滴管，试管架，卫生香，火柴，酒精灯（或恒温水浴锅） ，试管夹， 大烧杯，三脚架，石棉网，温度计。 四、 方法与步骤（按下表添加试剂并观察现象） H 2O 2 Fe 3+ 过氧化氢酶 H 2O 2 + 02
６０广东教育学院学报第２７卷 【药品】 即发高活性干酵母（１２ｇ装，珠海紫英生物科技公司），新鲜马铃薯，蒸馏水，高真空硅脂．分析纯试剂：Ｍｎ０２、３０％Ｈ２０ｚ、Ｈ２ＳＯ。、ＭｎＳ０４、草酸钠、高锰酸钾． ２．２实验准备 （１）量取４１．７５ｍＬ浓Ｈ。ｓＯ。于１００ｍＬ的烧杯中，稀释后溶液全部转移入２５０ｍＬ容量瓶中，定容配成３．ｏｍ０１／Ｌ的Ｈ２Ｓ０。溶液．另外称取ＭｎＳ０。溶解并配成１．Ｏｍｏｌ／Ｌ的溶液． （２）用电子天平称取１．７１ｇ的ＫＭｎｏ。溶解于１００ｍＩ。的烧杯中；盖上表面皿。加热至沸并保持微沸状态１ｈ，冷却后，用玻璃砂芯漏斗过滤，滤液转移到５００ｍＩ。棕色容量瓶中定容．配成浓度约为ｏ．０２ｍｏｌ／Ｌ的ＫＭｎＯ。的溶液。 将草酸钠放于电热干燥器中在６５Ｃ下干燥３ｈ，在玻 璃干燥器中放置室温后，准确称取ｏ．１３～ｏ．１５ｇ草酸钠于 ２００ ｍＬ锥型瓶中，加入４０ｍＬ的水使其溶解，再加入１０ｍＬ３．０ｍｏｌ／Ｌ的Ｈ。ＳＯ。溶液，加热到７５～８０℃．用配好的 ＫＭｎ０４溶液进行滴定．滴定到溶液微红，３０ｓ不退色即为终 点，记录数据［引．重复滴定两次取平均值，得到浓度为ｏ．０２０９ ｍｏｌ／Ｌ的ＫＭｎ０４溶液． （３）将Ｍｎ０２固体放在研钵中研成细粉末，密封装好 图１实验装置图待用． （４）如图１连接好仪器，用高真空硅脂密封好橡皮塞及 打孔处，确保气密性良好。实验在室温（２６。５～２８．５℃）下 进行． ２．３实验过程 ２．３．１实验方法 （１）取５ｍＬ３０％Ｈ２０ｚ与４５ｍＬ蒸馏水混合配制浓度约为１ｍｏｌ／Ｌ的Ｈｚｏｚ溶液．称取一定量研细的ＭｎＯ。，放人５０ｍＬ锥型瓶中，再加人８ｍＬ蒸馏水和搅拌磁子，将两注射器筒中的空气全部排空，塞上胶塞，用高真空硅脂密封好．拔出其中一支注射器的塑料部分，吸入２ｍＬ配好的Ｈ。Ｏ。溶液，安装备用． （２）开启和设置数据采集器：端口１连接气压传感器；数据采集速率：１／ｓ；采集总量：５００，显示模式：ｔａｂｌｅ． （３）开启磁力搅拌器，用中速搅拌．用另一注射器从锥型瓶抽出２ｍＬ气体，同时注入２ｍＬＨ。Ｏ。溶液，反应马上开始，采集数据．待反应完全，数据稳定后，停止实验．不加入催化剂重复实验一次作为对比实验． （４）标定Ｈ。Ｏｚ溶液的浓度．用移液管取ｏ．５ｍＬ配好的Ｈ。Ｏ。溶液，放人２００ｍＬ锥型瓶中，依次加入２５ｍＬ的蒸馏水、５ｍＬ３．ｏｍｏｌ／ＬＨ２ＳＯ。溶液及１ｍｏｌ／Ｌ的ＭｎＳＯ。溶液２～３滴．用已标定的ＫＭｎＯ。溶液滴定到溶液呈微红，１ｍｉｎ内不褪色即为终点． ２．３．２实验项目和数据处理 【实验１】Ｍｎ０２对Ｈｚ０２的催化分解实验 （１）Ｍｎ０２的用量分别为ｏ．０２０ｇ、ｏ．０４１ｇ、ｏ．０８３ｇ，Ｈ２０２溶液的浓度为ｏ．９２０ｍ０１／Ｌ． （２）Ｍｎ０２的用量为ｏ．０４ｇ，Ｈ２０２溶液的浓度分别为ｏ．６３８ｍｏｌ／Ｌ、ｏ．９２０ｍｏｌ／Ｌ、１．５３６ｍｏｌ／Ｌ． 【数据处理】将采集到的数据导入电脑，用Ｏｒｉｇｉｎ６．ｏ软件处理数据，得到反应前后压力随时间的变化曲线图（图２和图３）．扣除对比实验中Ｈ。Ｏｚ自然分解的部分，取开始反应到气压基本不变一段的数据进行线性拟合处理，可求得各分解反应的动力学方程（见表１和表２）．
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
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）
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)
比较过氧化氢在不同条件下的分解 1、实验原理： H2O2在水浴加热、FeCl3溶液中的Fe3＋和肝脏研磨液中的过氧化氢酶的作用下加速分解。 2、实验过程和现象 实验结论：酶具有催化作用，同无机催化剂相比，其催化效率更高。 3、实验中变量的控制 变量：在实验过程中可以变化的因素。 自变量：实验过程中可以人为改变的变量，如上述实验中FeCl3溶液、肝脏研磨
液。 因变量：随着自变量的变化而变化的变量。如上述实验中H2O2分解速率。 无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量，如试剂的用量、实验室温度等。 考点一：实验原理及操作过程注意事项 例一、(2018·廊坊高一上月考)关于“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验，下列叙述正确的是() A.实验中所用肝脏必须是新鲜的，若放置时间过长肝细胞内的过氧化氢会减少 B.实验中用到的滴管，必须先吸取氯化铁溶液再吸取肝脏研磨液，这样对实验结果影响较小 C.过氧化氢在温度高的环境中分解速度比常温下会加快 D.实验的自变量是试管中产生气泡数目的多少和卫生香的复燃情况 考点二：实验的变量分析技巧 例一、关于下图所示实验的叙述中，错误的是() A．甲装置是实验组，乙装置是对照组
B．H2O2溶液的浓度属于无关变量 C．乙试管产生气泡的速率比甲试管快 D．两支试管中H2O2溶液的体积应相同 例二、(2018·河北安平中学月考)在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，对实验的处理如表所示。下列有关分析不正确的是() A.上表实验涉及温度和催化剂种类两个自变量 B.试管2中没有加入任何试剂，应为空白对照组 C.试管4和试管1形成对照，可说明酶具有催化作用 D.若要研究酶的高效性，可选用实验组合试管3和试管4 易错点一：肝脏必须是新鲜的，过氧化氢酶是一种蛋白质，不新鲜的肝脏，酶的活性较低。 易错点二：肝脏要磨碎，充分研磨有助于过氧化氢酶从细胞中释放出来并与过氧化氢充分接触。 易错点三：滴加肝脏研磨液和FeCl3溶液时不能共用一个滴管。原因是少量酶混入FeCl3溶液中也会影响实验结果的准确性，导致得出错误的结论。
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
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
实验二 过氧化氢分解反应动力学 一、实验目的： 1．熟悉一级反应特点，了解反应物浓度、温度、催化剂等因素对一级反应速度的影响。 2．用静态法测定H 2O 2分解反应的速度常数和半衰期。 3．掌握量气技术，学会用图解计算法求出一级反应的速度常数。 二、实验原理： 凡是反应速度只与反应浓度的一次方成正比的反应称为一级反应。实验证明，过氧化氢的反应机理为一级反应。 化学反应速度取决于反应物的浓度、温度、反应压力、催化剂、搅拌速度等许多因素。 过氧化氢在没有催化剂存在时，分解反应进行的很慢。许多催化剂如Pt 、Ag 、MnO 2、FeCl 3、碘化物等都能加速H 2O 2分解。 过氧化氢分解反应的化学计量式如下： H 2O 2(l) = H 2O(l) + 1/2O 2(g) 若以KI 为催化剂，在KI 作用下催化分解步骤为： KI(l) + H 2O 2(l) = KIO + H 2O(l) （慢） KIO = KI(l) + 1/2O 2(g) 由于第一步的速率比第二步慢得多，所以，第一步为反应的控制步骤。因而可以假定其反应的速率方程式为： -dc A /dt =k ’c KI c A 式中，c A 为反应系统中反应到t 时刻H 2O 2浓度，因KI 在反应过程中浓度不变，故上式可简化为 - dc A /dt = kc A （2.1） 式中k=k ’c KI , 将上式分离变量积分： 当 t=0 时， C A =C 0 ； t=t 时， C A =C t ； 定积分式为： ? ?=-t C C t A A k d t c dc 00 （2.2）
积分结果： 0ln ln c kt c t +-= （2.3） 式是t c t ~ln 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H 2O 2的浓度c t ，取得若干组c t 、t 的数据后，以lnc 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 。 在H 2O 2催化分解过程中t 时刻H 2O 2的浓度可通过测量相应的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H 2O 2的量成正比，其比例系数为定值。令V f 表示H 2O 2全部分解放出的氧气的体积，V t 表示H 2O 2在t 时刻分解放出的氧气体积，则： f O H O O H V RTV P V n c ?= = 2 2 002222 ; ()t f O H O O H t t t V V RTV P V n n c c c -?=-= -=2 2' 0'02222 c o ∝V f ， c t ∝ （V f －V t ） 将上述关系代入（14.3）式，得： ln （V f －V t ）= - kt + ln V f (2.4) 如果以ln （V f －V t ）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 。 (2.4)为ln （V f －V t ）～ t 的直线方程，式中V f 为H 2O 2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的不同时刻t 时H 2O 2分解放出的氧气体积V t (若干个数据)和反应终了时H 2O 2全部分解放出的氧气体积V f （一个数据），以ln （V f －V t ）对t 作图得一直线，直线斜率为－k ，用作图法可求出反应速率常数k 。 V f 可采用下面两种方法来求得： （a ）外推法：以1/t 为横坐标，对V t 作图，将直线外推至1/t =0，其截距即V f 。 （b ）加热法：在测定若干个V t 数据后，将H 2O 2加热至50—60℃约15分钟，可认为H 2O 2已基本分解完毕，待溶液冷却到实验温度时，读出量气管读数即为V f ，同学们可自择二者之一，与滴定结果作对照。 当02 1 c c t =时，t 可用t 1/2表示，即为反应的半衰期. 由（2.3）式变换得：
中考经典实验例析------过氧化氢分解 VCM仿真实验——过氧化氢分解 过氧化氢制取氧气被称为“绿色制取氧气”的方法，在近年的中考中反复出现，仔细研究历年真题，探究考试的重点和方向，把握2010的中考出题方向。下面对过氧化氢的分解进行例析。 例1、（2008山东）如图所示,老师在演示用过氧化氢和二氧化锰制取氧气的实验中,收集完氧气后,反应还在继续进行。小明同学认为,这个装置的缺点是不能控制反应随时发生、随时停止,造成了药品的浪费。为了解决小明提出的问题,请你对原实验装置加以改进,或设计新的简易实验装置,以便有效地控制过氧化氢的分解反应。
方案一: ; 方案二: . 答案：（1）将长颈漏斗改为分液漏斗 （2）将长颈漏斗改为注射器 （3）将长颈漏斗改用胶头滴管 （4）选用盛装二氧化锰的小布袋，将连在小袋子上的铁丝穿过橡皮塞并上下抽动。 （5）仿照启普发生器原理的简易实验装置等。 解析：要想控制反应则要控制双氧水与二氧化锰的接触。 例2、（08沈阳）在2008年沈阳市化学实验操作考查中，我们认真完成了用双氧水和二氧化锰制取氧气的实验，请据此实验回答下列问题。 （1）要检查A装置的气密性是否良好，通常是把导管口插入水中，然后双手紧握锥形瓶外壁，观察导管口是否有气泡产生。请你回答这种做法的依据是什么？（用微粒的观点解释）。 （2）A装置内发生反应的化学方程式为，二氧化锰在该反应中做剂。实验后回收二氧化锰的最佳方案是。 （3）在实验过程中，某同学由于动作太慢，氧气还没有收集满，锥形瓶内的反应就已经停止（如图所示）。若想集满这瓶氧气，在不拆卸装置的前提下，请你帮他想出两种方法。 ① ② 答案：（1）手握锥形瓶，使瓶内气体受热，微粒运动速率增大，间隔变大，气体体积膨胀，能从导管逸出 （2）2H2O22H2O+O2↑催化过滤 （3）①再加入适量的双氧水使反应继续进行 ②从分液漏斗向锥形瓶内加水，将锥形瓶内的氧气压入集气瓶中 例3、（2008黄冈）根据下列实验装置图，回答问题：
过氧化氢分解影响因素分析 欧阳光明（2021.03.07） 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 3、酸碱度：过氧化氢在强酸性条件下（pH＜3）稳定性较差，其分解速度很快。 过氧化氢在弱酸条件下比较稳定，一般商品的过氧化氢溶液里