“实验室双氧水制取氧气”实验的改进
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“实验室双氧水制取氧气”实验的改进
常州市武进区牛塘初级中学 许燕
原理 过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成氧气
器材 铁架台、锥形瓶、分液漏斗、水槽、集气瓶、双孔塞、导管、双氧水(6%)、二氧化
锰
操作要点
(1)、在反应器中加入二氧化锰。
(2)、在分液漏斗中加入6﹪左右的过氧化氢(双氧水)水溶液
(3)、调节加入过氧化氢溶液的速度,使反应能保持较平稳地进行。
教学建议及说明
一、教材实验存在的问题
用教材中的实验方法制取氧气,效果不佳的主要原因是双氧水浓度低(6﹪左右),反
应速度慢,制取和收集氧气的时间长,由于氧气的量少,常常难使带火星的木条复燃。
若改用浓度较大的双氧水进行实验,由于升温效应反应速度加快,可导致反应液沸腾起
来,橡皮塞甚至会弹出,气流快速从导管中冲出,并夹杂有水雾。在催化剂作用下,双氧水
常温下分解放出氧气和热量,温度越高,浓度越大,分解就越快。一旦引发了分解,放出的
热会使物料温度升高,更能加快双氧水的分解速度,产生更多的气体,甚至导致反应难于控
制。
二、实验方案及实验装置
用废弃的塑料瓶替代实验室中的锥形瓶,用医用注射器(50mL)替代分液漏斗。
三、操作步骤
将针头插入橡皮塞,如图安装好仪器,检查装置的气密性后,在塑料瓶中放入适量的二
氧化锰(约一药匙),用注射器吸取约50mL6%-10%的过氧化氢水溶液,推动注射器加入双
氧水溶液,过一段时间后(约1-2分钟),检验产生的气体,用排水法收集氧气。
四、实验效果及其他说明
1、改进后的实验能有效防止产生的氧气给使用分液漏斗对实验操作的影响,不会导致装置
内压强过大,以致双氧水难以滴下,使实验操作不易进行。 2、改进后的塑料瓶与注射器容易寻找,成本低;使用时不会破损。
3、使用溶质质量分数为6%的过氧化氢水溶液产生的氧气较平缓,而为10%的过氧化氢水溶
液产生的氧气速度较快,可有效缩短课堂实验时间。 4、如果重新添加双氧水溶液时,不要直接抽拉活塞,避免水槽中的水倒吸,应将针筒直接
取下,加入双氧水后,再安装好针头。 5、该实验不易获得干燥的氧气,因为滴加过氧化氢水溶液时往往会被氧气气流带入导管中
流出,建议调整好针头与导管的位置。
6、为了迅速排出瓶内空气,实验开始时使用的药品加入量要多一些(约10mL) ,然后逐滴
加入。
7、如果注射器气密性不好,可以用生料带包裹住注射器。
参考文献: [1]国家教委教学仪器研究所编.初中化学实验大全[s].电子工业出版社,1992
[2]张春艳.过氧化氢分解生物催化剂的比较研究[J].化学教学2006(12):7~9
[3]孙丹儿.殷莉莉.过氧化氢制氧气实验不同催化剂的探究[J].化学教学2005(11):5