过氧化钠与水反应产物的探究

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验证过氧化氢的存在及含量测定实验

一.探究冲动

2004年年底的巨能钙事件闹得沸沸扬扬,大家对食品,保健品质量格外的关注。就其中涉及到的过氧化氢(俗称双氧水)对人体的危害也引起的大家的重视。而过氧化氢是中学常见的物质。现在我们来探讨如何测定过氧化氢的存在,将大家已学的知识同实际的生活联系在一起,在研究中学习知识,增长技能。

二.思维的火花

过氧化氢对人体的危害主要在以下几方面:

a、过氧化氢可致人体遗传物质DNA损伤及基因突变,与各种病变的发生关系密切,长期食用危险性巨大;

b、过氧化氢可导致老鼠及家兔等动物致癌,从而可能对人类具有致癌的危险性。

c、过氧化氢可能加速人体的衰老进程。过氧化氢与老年痴呆,尤其是早老性痴呆的发生或发展关系密切;

d、过氧化氢与老年帕金森氏病、脑中风、动脉硬化及糖尿病性肾病和糖尿病性神经性病变的发展密切相关;

e、作为强氧化剂通过耗损体内抗氧化物质,使机体抗氧化能力低下,抵抗力下降,进一步造成各种疾病;

f、过氧化氢可能导致或加重白内障等眼部疾病;

g、通过呼吸道进入可导致肺损伤;

h、多次接触可致人体毛发,包括头发变白,皮肤变黄等;

i、食入可刺激胃肠粘摸导致胃肠道损伤及胃肠道疾病;

j、小分子过氧化氢经口摄入后很容易进入体内组织和细胞,可进入自由基反应链,造成与自由基相关的许多疾病。

H2O2具有杀菌、消毒、漂白等作用。H2O2既可作为氧化剂,又可作为还原剂。

三.实验设计

设计思路一

一.动植物在代谢中产生的过氧化氢,对机体是有毒的。机体通过过氧化氢酶,催化过氧化氢迅速分解成水和氧气而解毒。MnO2也可催化这一反应。下面分别用MnO2和猪肝中的过氧化氢酶催化这一反应。

实验步骤1将豌豆粒大小的新鲜猪肝脏研成肝糜备用。

2取三只试管,编号1,2,3。分别加入10mL过氧化氢的体积分数为3%的溶

液。同时把肝糜投入1号试管,向2号试管内加入少量的MnO2,3号试管做

空白实验,立即用橡胶塞封住试管。

3轻轻地振荡三只试管,将带火星的木条分别放在试管口,检验试管内的气体。实验结果1,2号试管带火星的木条复燃,说明两只试管内都有氧气产生;而三号试管没有明显变化。且放入猪肝的1号试管内的反应明显快于加MnO2试管内的反应。

通过实验,说明H2O2分解需要催化剂。猪肝中过氧化氢酶的催化效率高于MnO2。

生物酶的催化效率一般是无机催化剂的数万至数亿倍。

二 H2O2具有强的氧化性,可以将还原性的物质氧化。2003年理科综合试题33题考到了

Fe(OH)2的制取方法,现在将NaOH溶液换做是Na2O2与水反应后生成的溶液,重复实验步骤,结果得到了红褐色的沉淀,说明有H2O2生成。

三 H2O2具有漂白性,可以将有色物质漂白。

四高锰酸钾法测定过氧化氢

实验原理

在酸性介中遇KMnO4时H2O2作为还原剂,可发生下列反应:

2MnO4- + 5 H2O2 + 6H+ = 2Mn2+ + 5O2↑+ 8H2O

利用此反应可测定H2O2的含量。滴定时加入KMnO4的速度不能太快,否则易产生MnO2沉淀,MnO2又可促进H2O2的分解,增加测定误差。滴入第一滴KMnO4溶液时不易褪色,待Mn2+生成后,由于Mn2+的催化作用,加快了反应速度,测定速度也随之加快,一直滴定到呈现稳定的微红色,即为终点。

实验用品

1.仪器

托盘天平锥形瓶烧杯(250 mL)量筒(100 mL)

酸式滴定管(50 mL)容量瓶(250 mL)移液管(25 mL)吸量管(5 mL)

表面皿漏斗棕色试剂瓶酒精灯

2.药品

KMnO4固体Na2C2O4固体H2O2商品液 3 mol·L-1H2SO4溶液

3.操作步骤

(1).KMnO4溶液的配制

在台天平上称取约0.8g KMnO4固体于250 mL烧杯中,加250 mL水使之溶解,盖上表面皿,在酒精灯加热至沸并保持30min,静置过夜,用漏斗过滤,滤液存于棕色试剂瓶中备用。

(2)KMnO4标准溶液浓度的标定

在托盘天平上准确称取0.1~0.2g Na2C2O4,置于250 mL锥形瓶中,加30 mL水使之溶解,再加入10 mL3 mol·L-1H2SO4溶液。加热至80o C左右,趁热用KMnO4溶液滴定至微红色且在30秒内不褪即为滴定终点,记下KMnO4消耗的体积,计算KMnO4标准溶液的浓度。平行测定三份。C(KMnO4)=2/5 m(Na2C2O4) / V(KMnO4)·M(Na2C2O4)

(3)H2O2含量的测定

用吸量管吸取1.00 mL H2O2浓溶液于250 mL容量瓶中,加水定容,混匀。用移液管从中吸取25 .00mL H2O2稀释液于250 mL锥形瓶中,加60mL水,30 mL3 mol·L-1H2SO4,用KMnO4溶液滴定至微红色且在30秒内不褪即为滴定终点,记下KMnO4消耗的体积,计算商品液中H2O2的含量。平行测定三份。

ω(H2O2) % = 5/2 C(KMnO4) ·V(KMnO4) ·M(H2O2) ×250.0/25.00×1.00

4思考题

1.实验为什么要平行测定三份?

2.KMnO4法滴定中常用什么作为指示剂,它是怎样指示滴定终点的?

3.控制溶液酸度时为何不能用HCl或HNO3溶液?

4.H2O2商品液标签上注明其含量为30%,实验测定结果小于此值,为什么?

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