化学反应总是在一定条件下进行的,改变条件会对化学反应产生重要的影响。双氧水在常温下可以缓慢的分解成氧气和水,当遇光、遇热、遇多数金属氧化物时,会加速它的分解,此外,反应介质(溶液酸碱性)对双氧水的稳定性也有较大的影响。在酸性条件下,双氧水性质稳定,在碱性介质中,双氧水不稳定,分解较快。
1、 预先配制溶液:H2O2(2%),H2O2(5%),0.1mol/L NaOH,0.1mol/L HCl和3%FeCl3溶液。
2、 打开软件,在预设模板“化学”中选择“反应条件对双氧水分解速率的影响”,双击打开。
3、 连接数据采集器与计算机,根据实验界面提示将两个氧气传感器插入数据采集器的通道中。点击“脱机”按钮在下拉菜单中选择“联机”。
4、 核对实验属性设置:采样开始条件为“手动”, 采样模式为“连续采样”,采样结束条件为“时间触发”,采样时长为“300秒”,采样频率为“1Hz”。
5、 向2个锥形瓶中分别倒入10ml 2% H2O2和5%H2O2,点击“开始”按钮,用2支胶头滴管快速向锥形瓶中滴加等量的3%FeCl3溶液后,迅速用氧气传感器探头塞住锥形瓶口,且要保证其气密性,同时晃动2个锥形瓶,等图形稳定后,便可结束采样。
6、 观察下图可知浓度越高,双氧水分解速率越快。
7、

用蒸馏水清洗锥形瓶,向2个锥形瓶中各加入10ml 2%H2O2,点击“开始”按钮,用胶头滴管快速向其中一锥形瓶中滴加3%FeCl3溶液,重复步骤5。
8、

观察下图,可以发现催化剂FeCl3溶液可以加快双氧水的分解速率。
9、 用蒸馏水清洗锥形瓶,向2个锥形瓶中各加入10ml 2%H2O2,点击“开始”按钮,其中一个锥形瓶置于水浴中加热,重复步骤5。

10、观察下图,可以发现温度升高对双氧水分解有促进作用。
11、研究反应介质对双氧水分解速率影响时,用蒸馏水清洗锥形瓶,向2个锥形瓶中各加入10ml 2%H2O2,点击“开始”按钮,分别向2个锥形瓶中加入等量等浓度的酸和碱,重复步骤5。
温度越高反应速率越快 。
保证温度可以把试管放到一个大的水缸中(水缸中放入温度计以便随时调节水温),通过控制水缸中水的温度(可以用温控器完成)来保证反应温度。其实没有必要搞这么复杂,这不是定量实验,可以设置三组分别是水缸中加入冰块,常温,以及加热水缸,然后用温度计量取三组水缸的温度即可完成对照实验。
控制变量,如果要探究温度和反应速率的关系就要确定其他因素都一样,例如双氧水浓度要一样等等。至于温度,各组要相差的大一点,如第一组可以10度,第二组可以50度。
保证温度可以把试管放到一个大的水缸中(水缸中放入温度计以便随时调节水温),通过控制水缸中水的温度(可以用温控器完成)来保证反应温度。其实没有必要搞这么复杂,这不是定量实验,可以设置三组分别是水缸中加入冰块,常温,以及加热水缸,然后用温度计量取三组水缸的温度即可完成对照实验。