【初中化学】利用氧气传感器监测无催化剂条件下过氧化氢的分解
在初中化学的学习中,我们学习了过氧化氢——H2O2(双氧水)的相关知识。
过氧化氢化学式为H2O2,俗称双氧水。外观为无色透明液体,是一种强氧化剂,其水溶液适用于医用伤口消毒及环境消毒和食品消毒。在一般情况下会分解成水和氧气,但分解速度极其慢,加快其反应速度的办法是加入催化剂——二氧化锰或用短波射线照射。
在不加催化剂的情况下,过氧化氢也会自行出氧气,其化学反应的方程式如下:
2H2O2===2H2O+O2↑
但是由于分解速率较低,远不如加了催化剂时候的分解速率,所以,一般通过传统实验方式很难验证!
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一、实验介绍
我们要做的实验是——利用氧气传感器监测无催化剂条件下过氧化氢的分解。
为了进行对比,此实验分为四小部分:测量空气中的氧气含量、刚打开的过氧化氢试剂瓶口的氧气含量、将过氧化氢倒入到容器内其中的氧气含量、将盛放过氧化氢的容器放置两天后,容器内的氧气含量。
二、实验准备
【实验用品】
1、一瓶500ml的过氧化氢试剂;
2、一个量筒或一个烧杯;
3、铁架台;
4、装有数据采集软件的电脑;
5、氧气传感器;
6、数据采集器;
7、双开口生命瓶。
三、实验步骤
1、测量空气中氧气的含量;
将氧气传感器用铁架台固定,方向竖直向下,采集180秒。
氧气含量从20.88%~20.89%
2、测量过氧化氢试剂瓶中氧气含量;
将试剂瓶快速打开,放在氧气传感器下面,紧贴瓶口,采集180秒。
3、为了更精准德观测,我们取适量过氧化氢于单开口生命瓶中,使用传感器测量双氧水上方氧气含量;
将过氧化氢倒入烧杯中,取100ml,再倒入到生命瓶中,最后将氧气传感器竖直向下插入瓶子里测量,采集180秒。
4、将单开口生命瓶中的过氧化氢放置两天,两天后再次测量其中的氧气含量;
为了防止漏气,我们先点击数据采集,然后迅速打开单开口生命瓶瓶盖,将氧气传感器迅速竖直向下插入瓶子,测量采集180秒。
在打开瓶盖,迅速插入传感器后,氧气含量迅速攀升:21.06%~27.04%。
四、数据总结
通过对比试验,我们发现空气中的氧气含量小于过氧化氢试剂瓶口的氧气含量,我们可以由此推测,过氧化氢可以自行分解出氧气;
但是这样的推测只是推测,为了进一步验证,我们将过氧化氢倒入容器内,将当时的氧气含量数据与两天后的对比,发现了数据明显的攀升,由此证明过氧化氢可以自行分解出氧气。
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