当前位置：文档之家 › 过氧化氢分解速率常数的测

过氧化氢分解速率常数的测

  • 格式：docx
  • 大小：13.94 KB
  • 文档页数：2

过氧化氢分解速率常数的测1

过氧化氢分解速率常数的测定是化学反应速率研究的一个重要方面。该实验通过测量过氧化氢在不同浓度下的分解速率，来探究浓度对化学反应速率的影响，并为化学反应速率的理论模型提供实验依据。以下是过氧化氢分解速率常数的测定实验报告。

一、实验目的

1. 探究过氧化氢在不同浓度下的分解速率；

2. 了解浓度对化学反应速率的影响；

3. 掌握化学反应速率的理论模型。

二、实验原理

过氧化氢在酸性条件下可分解为水和氧气，反应方程式为：2H2O2(aq)→2H2O(l)+O2(g)。该反应速率常数与反应物浓度有关，可以通过测量不同浓度下的反应速率，得到反应速率常数。

三、实验步骤

1. 准备实验用品：500mL烧杯、50mL量筒、100mL容量瓶、滴定管、磁力搅拌器、电子天平、称量纸、移液管、0.1000mol/L的H2SO4溶液、0.0100mol/L的H2O2溶液、去离子水。

2. 将0.0100mol/L的H2O2溶液分别取10mL、20mL、30mL、40mL、50mL，用去离子水稀释至100mL容量瓶中。

3. 在每个容量瓶中加入1mL的0.1000mol/L的H2SO4溶液，使反应在酸性条件下进行。

4. 将每个容量瓶放置在磁力搅拌器上，记录下初始时间和溶液体积。

5. 分别记录下每个容量瓶中产生气体时的时间，以及此时溶液的体积。记录下实验数据。

6. 根据实验数据计算反应速率常数。 四、实验结果与讨论

实验数据如下表所示：

序号 H2O2浓度（mol/L） 初始体积（mL） 终了体积（mL） 反应时间（s） 反应速率（mol/L·s） 反应1）1 0.0100 10.00 9.85 30.0 3.34E-4 6.62 0.0200 20.00 19.70 60.0 6.67E-4 6.63 0.0300 30.00 29.55 90.0 9.99E-4 6.64 0.0400 40.00 39.45 125.7 1.33E-3 6.65 0.0500 50.85 6.8*注：由于该浓度下反应过于剧烈，导致气体产生速度过快，无法准确测量终了体积。因此，该数据从实验结果可以看出，随着H2O2浓度的增加，反应速率常数略有增加。这表明在一定范围内，增加反应物浓度可以加快化学反应速率。然而，当浓度增加到一定程度时，反应速率增加的幅度会逐渐减小。此外，实验中还存在误差和不确定性因素，如测量误差、温度变化等，这些因素也会对实验结果产生影响。

五、结论

通过本次实验，我们成功地测得了过氧化氢在不同浓度下的分解速率常数。实验结果表明，随着浓度的增加，反应速率常数略有增加。然而，当浓度增加到一定程度时，反应速率增加的幅度会逐渐减小。此外，实验中还存在误差和不确定性因素，需要进一步改进和完善实验方法以提高测量精度和可靠性。

合集下载

量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数

量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数

第 1 页 共 5 页 实验 量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数

一、实验目的

1. 学习使用量气法研究过氧化氢的分解反应

2. 了解一级反应的特点，掌握用图解计算法求反应速率常数。

二、实验原理

H2O2在室温下，没有催化剂存在时，分解反应进行得很慢，但加入催化剂（如Pt、Ag、MnO2、碘化物）时能促使其较快分解，分解反应按下式进行：

H2O2H2O+12O2→ (C2-1)

在催化剂KI作用下，H2O2分解反应的机理为：

H2O2H2O++KIKIO（慢）→ (C2-2)

KIOKI+12O2（快）→ (C2-3)

整个分解反应的速度由慢反应(C2-2)决定：

222222OHKIOHOHcckdtdc (C2-4)

式中c表示各物质的浓度(mol·L-1)，t为反应时间(s)，22OHk为反应速率常数，它的大小仅决定于温度。

在反应中作为催化剂的KI的浓度保持不变，令KIOH122ckk，则

2222OH1OHckdtdc (C2-5)

式中k1为表观反应速率常数。此式表明，反应速率与H2O2浓度的一次方成正比，故称为一级反应。将上式积分得：

01lnlnctkct (C2-5)

式中c0、ct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：

112/1693.02lnkkt (C2-6)

由反应方程式可知，在常温下，H2O2分解的反应速度与氧气析出的速度成正比。析出的氧气体积可由量气管测量。令V∞表示H2O2全部分解所放出的O2体积，Vt表示H2O2在t时刻放出的O2体积，则)(ttVVc。将该关系式带入(C2-5)，得到

对过氧化氢分解速率的探究

对过氧化氢分解速率的探究

0

课题： 对过氧化氢分解速

率影响因素的探究

1 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

2 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）

量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数 2

量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数 2

量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数

———————————————————————————————— 作者:

———————————————————————————————— 日期：

ﻩ实验 量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数

一、实验目的

1. 学习使用量气法研究过氧化氢的分解反应

2. 了解一级反应的特点，掌握用图解计算法求反应速率常数。

二、实验原理

H2Ｏ２在室温下，没有催化剂存在时，分解反应进行得很慢，但加入催化剂(如Pｔ、Ag、ＭnO2、碘化物）时能促使其较快分解，分解反应按下式进行:

H2O2H2O+12O2→ (C2-1）

在催化剂KI作用下,Ｈ2Ｏ2分解反应的机理为：

H2O2H2O++KIKIO（慢）→ (C２-2)

KIOKI+12O2（快）→ （C2-3）

整个分解反应的速度由慢反应(C２－2)决定：

222222OHKIOHOHcckdtdc (Ｃ2-4）

式中ｃ表示各物质的浓度（mol·Ｌ-1),t为反应时间（s)，22OHk为反应速率常数，它的大小仅决定于温度。

在反应中作为催化剂的KＩ的浓度保持不变,令KIOH122ckk，则

2222OH1OHckdtdc (C2-5）

式中k1为表观反应速率常数。此式表明,反应速率与H2Ｏ2浓度的一次方成正比,故称为一级反应。将上式积分得:

01lnlnctkct (C2-5)

式中c0、ct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：

112/1693.02lnkkt (Ｃ2-６)

过氧化氢分解速率影响因素习题

过氧化氢分解速率影响因素习题

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。

【实验过程】实验数据记录如下：

过氧化氢溶液的质量

过氧化氢溶液的浓度 MnO2的质量 测量数据

Ⅰ 50.0g 1% 0.1g 9 mL

Ⅱ 50.0g 2% 0.1g 16 mL

Ⅲ 50.0g 4% 0.1g 31 mL

【实验分析】（1）过氧化氢分解的符号表达式为______________________________。

（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）。

【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_____________

___________________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，某同学做了以下实验。

实验编号 实验操作 实验现象

① 分别在试管A、B中加入 5 mL 5％(溶液浓度)

H2O2溶液，各滴入2 滴相同浓度的CuSO4溶液。待试管中均有适量气泡出现时，将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中浸泡；将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中浸泡。