探究实验双氧水制氧气中催化剂的选取高中实验室制氧气有三种方法,一是氯酸钾加热制氧气(M
O2作催化剂);二是KM
O4加热制氧气;三是双氧水制氧气(M
O2作催化剂)。同其他两种方法比较起来,用双氧水制氧气有显著的优势:反应不用加热,装置简单(固液反应装置或试管即可),反应速度易于控制,成本低、产率高等。高中时候由于课本的规定,我们选择了M
O2来作这个实验的催化剂,并没有用别的催化剂做过这个实验,所以,我们并不知道M
O2到底是不是这个实验的最佳催化剂;或者M
O2是不是这个实验唯一的最佳催化剂。本实验为了探究双氧水制氧气中M
O2是否最佳催化剂,或者还有没有别的催化剂能替代M
O2的位置,准备了包括M
O2内的七种物质(M
O2、Fe粉、CuO、FeCl3溶液、炭粉、石灰水和木炭)作催化剂,做对照实验,定性的比较得出双氧水制氧气这个实验的最佳催化剂。一、不同催化剂对双氧水制氧气实验的影响1实验步骤取七个一样大的小试管,加入2ml双氧水,分别加入差不多等量的七种催化剂(固体催化剂一个火柴头大小,液体催化剂一滴),观察实验现象(刚加入、振荡后和加热后)。2实验现象催化剂无催化剂M
O2(粉末)Fe粉CuO(粉末)FeCl3溶液炭粉石灰水木炭(块状)3实验结论由实验现象可知,除开M
O2和FeCl3溶液,其他几种物质都不适合作双氧水制氧气这个实验的催化剂,因为它们的催化速率太慢、产率太低;而又比较M
O2和FeCl3溶液,FeCl3溶液作催化剂时反应太剧烈、反应速率不好控制,不适合氧气的收集。故M
O2是双氧水制氧气实验的最佳催化剂。刚加入无明显现象少量密集小气泡无明显现象无明显现象大量小气泡无明显现象无明显现象无明显现象振荡后无明显现象大量密集小气泡无明显现象少量小气泡速率明显加快无明显现象无明显现象无明显现象加热后大气泡更剧烈密集小气泡大量小气泡更剧烈大量小气泡大气泡大气泡火星试验火星亮些又暗下来火柴复燃火星亮些又暗下来火星亮些又暗下来火柴复燃火星亮些又暗下来火星亮些又暗下来火星亮些又暗下来
f二、M
O2不同用量对双氧水制氧气的影响1实验步骤取三个相同的小试管,加入2ml双氧水,分别加入微量M
O2、1倍微量M
O2和2倍微量M
O2,观察实验现象。2实验现象催化剂微量M
O21倍微量M
O22倍微量M
O23实验结论相同条件下,随着M
O2用量的增加,双氧水制氧气的反应速率在加快。三、实验反思本实验中,只是简单定性的做了对照实验,而没有具体定量的研r