过氧化氢的催化分解
过氧化氢的催化分解
过氧化氢的催化分解一、实验目的1、了解不同催化剂对过氧化氢（H2O2）催化分解速率的影响。
2、认知能催化分解H2O2的不同催化剂。
二、实验原理过氧化氢催化分解是一级反应：H2O2→H2O+1/2O2.。
（凡是反应速度只与反应浓度的一次方成正比的反应称为一级反应。
）实验证明，过氧化氢的反应机理为一级反应.化学反应速度取决于反应物的浓度、温度、反应压力、催化剂、搅拌速度等许多因素。
许多催化剂如Pt、Ag、Cr、MnO2、FeCl3、CuO、血液、铁丝、炭粉、土豆丝等都能加速H2O2分解。
用土豆丝来催化分解H2O2溶液，说明生物体内不断产生的过氧化氢酶，可促使H2O2迅速分解，这种酶广泛存在于动植物组织中。
三、实验仪器与药品仪器：试管（2个）、具支试管（1个）、锈铁丝、气球、土豆丝、药品：H2O2溶液，四、实验步骤1，过氧化氢溶液的制备用移液管吸取30℅H2O2溶液5ml，置于50ml容量瓶中，稀释至刻度线，摇匀定容，即得实验用的H2O2溶液。
2，酶催化作用的验证实验取两只试管，在一支试管中放入切成细条状的土豆丝。
分别向两支试管中注入3%的H2O2 5ml,注意观察现象（放入土豆丝的试管中迅速产生大量的气泡，泡沫很快充满试管；用玻璃棒桶开泡沫，）插入带火星的木条，则木条立即复燃，而另一支试管中无明显现象。
3，用抽动法做“催化剂对H2O2分解速度的影响”的实验①取一支具支试管，在具支试管中加入10ml浓度30%H2O2溶液，在支管上装上小气球，通过橡皮塞插入一根已生锈的绕成螺旋状的粗铁丝。
②将螺旋状的锈铁丝向下插入H2O2溶液中是，注意观察现象的变化。
（H2O2迅速分解，锈铁丝表面上，有大量气泡产生。
气球鼓起；把铁丝向上拉，离开H2O2溶液，则反应不明显。
）③取下塞子，用带火星木条放在试管口，注意观察现象变化。
（则木条立即复燃，说明有O2生成。
）五、注意事项1、实验过程中注意安全2、玻璃仪器轻拿轻放六、思考题1，催化剂对反应速度有何影响？2，常用催化剂有哪些？。
除过氧化氢的方法
除过氧化氢的方法1. 引言过氧化氢（H2O2）是一种常见的化学物质，广泛应用于医疗、食品加工、环境清洁等领域。
然而，过氧化氢的不当使用或储存可能会导致安全问题，因此寻找有效的方法除去过氧化氢变得十分重要。
本文将介绍几种常见的除过氧化氢的方法，并分析其优缺点。
2. 方法一：催化分解过氧化氢可以通过催化剂加速分解为水和氧气。
常用的催化剂包括铁、铜、锰等金属离子，以及酶类如过氧化物酶。
这些催化剂能够提供活性位点，使过氧化氢分子发生氧化还原反应，并释放出水和氧气。
优点： - 催化分解是一种快速有效的除过氧化氢方法。
- 催化剂易于获取，成本较低。
- 分解产物无毒，对环境无害。
缺点： - 需要选择合适的催化剂，并控制催化剂的用量，以避免副反应的发生。
- 催化剂的失活可能会降低催化分解效率。
3. 方法二：化学还原剂过氧化氢可以通过与化学还原剂发生反应而被还原为无害物质。
常用的化学还原剂包括亚硫酸盐、硫酸亚铁等。
这些还原剂能够将过氧化氢分子中的氧原子还原为水。
优点： - 化学还原剂可与过氧化氢发生直接反应，反应速率较快。
- 化学还原剂易于获取，并且成本相对较低。
- 还原反应产物无毒，对环境无害。
缺点： - 需要选择合适的化学还原剂，并控制还原剂的用量，以避免副反应的发生。
- 还原反应可能会产生一些有害物质，需要对反应产物进行处理。
4. 方法三：物理吸附过氧化氢可以通过物理吸附的方法除去。
物理吸附是指通过吸附剂将过氧化氢分子吸附在其表面，从而实现除去的目的。
常见的吸附剂包括活性炭、分子筛等。
优点： - 物理吸附是一种简单易行的除去方法。
- 吸附剂易于获取，成本较低。
- 吸附剂可重复使用，具有较长的使用寿命。
缺点： - 需要选择合适的吸附剂，并控制吸附剂的用量，以达到最佳吸附效果。
- 吸附剂的饱和度会影响吸附效果，需要定期更换或再生吸附剂。
5. 方法四：生物降解过氧化氢可以通过生物降解的方法除去。
生物降解是指利用微生物或酶类将过氧化氢分子降解为无害物质。
过氧化氢的催化分解
过氧化氢的催化分解一、实验原理过氧化氢水溶液在室温下，没有催化剂存在时，分解反应进行得很慢，但在含有催化剂I –的中性溶液中，其分解速率大大加快，反应式为：2H 2O 2 == 2H 2O + O 2(g)反应机理为： H 2O 2 + I – → H 2O + IO – k 1 (慢) (1) H 2O 2 + IO – → H 2O + O 2(g) + I – k 2 (快) (2) 整个分解反应的速率由慢反应(1)决定，速率方程为： 22-22H O 1H O I dc k c c dt-=因反应(2)进行得很快且很完全，I –的浓度始终保持不变，故上式可写成： 2222H O H O dc kc dt-=式中，-1I k k c =，k 为表观反应速率常数。
将上式积分得 0lnc kt c= 此式表明，反应速率与H 2O 2浓度的一次方成正比，故称为一级反应。
将上式积分得：01ln ln c t k c t +-=式中c 0、c t 分别为反应物过氧化氢在起始时刻和t 时刻的浓度。
反应半衰期为： 112/1693.02ln k k t ==设H 2O 2完全分解时放出O 2的体积为V ∞，反应t 时放出O 2的体积为V ， 则c 0∝V ∞，c ∝(V ∞ – V )，故 lnV kt V V ∞∞=-ln-V Vkt V ∞∞-= ln -+ln V V kt V ∞∞-=（）以ln(V ∞ – V )对t 作图应得一直线，从直线斜率(– k )即可求得H 2O 2分解反应的速率常数。
故实验需测定反应不同时刻O 2的体积V 及H 2O 2完全分解时O 2的体积V ∞。
V ∞可用下法之一求出。
(a) 加热法 在测定若干个V 数据后，将H 2O 2溶液加热至50~60 ℃ 约15 min ，可以认为H 2O 2已分解完全，待冷却至室温后，记下量气管的读数，即为V ∞。
(b) 浓度标定法 用KMnO 4标准溶液对H 2O 2原始浓度进行标定，O 2近似按理想气体处理，则有2222222H O H O O O O 2c V RT RT V n p p ∞⋅=⋅=⋅ 式中，2O p 为O 2的分压，是外界大气压与实验温度下水的饱和蒸气压之差。
过氧化氢的催化分解实验报告
过氧化氢的催化分解一、实验目的：1．用静态法测定H2O2分解反应的速度常数和半衰期。
2．熟悉一级反应特点，了解反应物浓度、温度、催化剂等因素对一级反应速度的影响。
3．掌握量气技术和体积校正，学会用图解计算法求出一级反应的速度常数。
二、实验原理：1. 凡反应速度只与反应物浓度的一次方成正比的反应，称为一级反应，实验证明H 2O2的分解反应如下： 2 H 2O 2 →2H 2O + O 2 （1）2. 若该反应属于一级反应，则其速度方程应是：式中：CH2O2—时间t 时的H 2O2浓度； k —反应速度常数。
3. 化学反应速度取决于许多因素，如反应物浓度、搅拌速度、反应压力、温度、催化剂等等。
某些催化剂可以明显的加速H2O 2 的分解，它们有Pt 、Ag 、MnO 2、FeCl3、碘化物。
本实验用I -（具体用KI ）作为催化剂。
由于反应在均匀相（溶液）中进行，故称为均相催化反应。
设该反应为一级反应，且按下列式进行：H 2O 2 + I - →H 2O + IO - （A ）H 2O 2 + IO - →H 2O + O 2 （B ） 则因及其总反应速度为上两式之和，即：则 k A C I - = kBCIO -[][]dtC d dtC d BO H AO H 2222-=-2222O H O H kC dtdC =-)2(()2222O H IO B I A O H C C k C k dtdC --+=-2222·H O A A H O I d C k C C dt -⎡⎤⎣⎦-=2222·H O B B H O IO d C k C C dt -⎡⎤⎣⎦-=亦即反应速度应为：由于催化剂在反应前后的浓度是不变的，C I-或C IO-就可视为常数，令k =2kACI - = 2kBCI O –最后得：若反应（A ）的速度慢于反应（B ），则整个反应速度决定于反应（A ），因而可假定其速度方程式，即为：从而亦可简化为： 2222H O A H O I dC k C C dt--=⋅式（3）表示，H2O2的分解反应为一级反应。
过氧化氢制取氧气的原理
过氧化氢制取氧气的原理一、引言氧气是生活中常见的气体之一，它在医疗、工业和科学研究等领域有着重要的应用。
过氧化氢（H2O2）是一种常见的化学品，它可以通过一定的方法制取氧气。
本文将介绍过氧化氢制取氧气的原理及相关过程。
二、过氧化氢的性质过氧化氢是一种无色液体，具有较强的氧化性。
它可以与许多物质反应，产生氧气和水。
过氧化氢在储存和运输时需要特殊的注意，避免其分解或爆炸。
三、过氧化氢制取氧气的原理1. 催化分解法过氧化氢可以通过催化分解的方法制取氧气。
一种常用的催化剂是二氧化锰（MnO2），它可以加速过氧化氢的分解反应。
当过氧化氢与二氧化锰接触时，会发生以下反应：2H2O2（过氧化氢）→2H2O（水）+ O2（氧气）2. 热分解法另一种制取氧气的方法是利用过氧化氢的热分解。
当过氧化氢受热时，其分子内的氧气键断裂，分解为水和氧气。
这种方法通常需要在高温下进行，例如使用催化剂加热或通过电加热。
3. 光解法光解是指利用光能使化学物质发生分解反应的方法。
过氧化氢也可以通过光解来制取氧气。
当过氧化氢受到紫外线或可见光的照射时，会分解为水和氧气。
这种方法常用于实验室中小规模制取氧气的需求。
四、过氧化氢制取氧气的实验过程1. 准备实验装置：需要一个适当的容器来储存过氧化氢，可以使用试管或烧瓶。
同时需要一个催化剂，如二氧化锰，以及一个收集氧气的装置，如气球或气体收集瓶。
2. 加入催化剂：将适量的催化剂加入容器中。
3. 加入过氧化氢：将过氧化氢缓慢地加入容器中。
4. 观察反应：观察过氧化氢分解反应的进行，可以观察到氧气的产生。
5. 收集氧气：将产生的氧气通过管道或导管引导到收集装置中。
6. 实验注意事项：在进行过氧化氢分解实验时，需要注意安全问题。
过氧化氢具有较强的氧化性，应避免与易燃物质接触。
同时，实验操作要小心，避免剧烈分解或爆炸。
五、过氧化氢制取氧气的应用过氧化氢制取氧气的方法在实验室中常用于小规模制取氧气的需求。
实验14过氧化氢催化分解反应速率常数的测定
实验14过氧化氢催化分解反应速率常数的测定第次课4 学时实验14 过氧化氢催化分解反应速率常数的测定一、实验目的1. 测定过氧化氢催化分解反应速率常数；2. 掌握通过测量反应系统的体积跟踪反应系统浓度从而研究反应速率的方法。
二、实验原理过氧化氢在没有催化剂存在时，分解反应进行的很慢。
加入催化剂能够提高分解速率。
过氧化氢分解反应的化学计量式如下：H2O2(l) = H2O(l) + 1/2O2(g) 若以KI为催化剂，在KI作用下催化分解步骤为：KI(l) + H2O2(l) = KIO + H2O(l) （慢）KIO = KI(l) + 1/2O2(g)由于第一步的速率比第二步慢得多，所以，第一步为反应的控制步骤。
因而可以假定其反应的速率方程式为：-dcA/dt =k’cKIcA式中，cA为反应系统中反应到t时刻H2O2浓度，因KI在反应过程中浓度不变，故上式可简化为- dIcA/dt = kIcA （14.1）式中k=k’cKI, 将上式分离变量积分：当t=0 时，CA=C0 ；t=t 时，CA=C t; 定积分式为：积分结果：lnct kt lnc0 （14.3）式是lnct~t的直线方程。
反应进行过程中，测定不同时刻t 时反应系统中氧气的浓度ct，取得若干组ct、t 的数据后，以lnct对t 作图，得一直线，表明该反应为一级反应（准一级反应），直线斜率为-k。
物理化学的研究方法是采用物理的方法测定反应系统某组分的浓度，所谓物理的方法是利用反应系统某组分或各组分的某些物理性质（如体积、压力、电动势、折光率、旋光度等）与其有确定的单值函数关系的特征，通过测量系统中该物理性质的变化，间tdcAkd t （14.2）CA0c0ACA接测量浓度变化。
此种物理化学的实验方法最大的优点是可以跟踪系统某组分或各组分的物理性质的变化，从而，不需要终止反应，便可以随时测定某一时刻反应系统某组分或各组分的浓度。
过氧化氢分解的化学式表达式
过氧化氢分解的化学式表达式
摘要：
一、引言
二、过氧化氢分解的化学式表达式
三、过氧化氢分解的化学反应过程
四、过氧化氢分解在实际应用中的重要性
正文：
【引言】
过氧化氢，化学式为H2O2，是一种常见的氧化剂。
在许多化学反应中，过氧化氢扮演着重要角色。
本文将重点介绍过氧化氢分解的化学式表达式及反应过程。
【过氧化氢分解的化学式表达式】
过氧化氢分解是指将H2O2 分解成H2O 和O2 两种物质的化学反应过程。
其化学式表达式为：
2 H2O2 -> 2 H2O + O2
【过氧化氢分解的化学反应过程】
过氧化氢分解是一个较为复杂的化学反应过程，可以分为两个阶段：
1.分解阶段：过氧化氢分子（H2O2）在催化剂的作用下分解成两个羟基离子（OH^-）和一个氧原子（O）。
H2O2 + 2 OH^- -> 2 H2O + O
2.再生阶段：生成的氧原子与另一个过氧化氢分子结合，生成一个氧分子
（O2）。
O + H2O2 -> O2 + H2O
【过氧化氢分解在实际应用中的重要性】
过氧化氢分解在许多实际应用中具有重要意义，例如：
1.作为氧化剂：过氧化氢分解产生的氧气可用于漂白、消毒、氧化等过程。
2.作为能源：过氧化氢分解产生的氧气可用于潜水、航空航天等领域的供氧。
3.环境保护：过氧化氢分解技术可应用于污水处理、废气处理等领域，以实现环保目标。
综上所述，过氧化氢分解的化学式表达式为2 H2O2 -> 2 H2O + O2，反应过程包括分解阶段和再生阶段。
物理化学 过氧化氢的催化分解
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过氧化氢的催化分解
一、实验原理
过氧化氢水溶液在室温下，没有催化剂存在时，分解反应进行得很慢，但在含有催化剂I –的中性溶液中，其分解速率大大加快，反应式为：2H 2O 2 == 2H 2O + O 2(g)
反应机理为： H 2O 2 + I – → H 2O + IO – k 1 (慢) (1) H 2O 2 + IO – → H 2O + O 2(g) + I – k 2 (快) (2) 整个分解反应的速率由慢反应(1)决定，速率方程为：
22
-22H O 1H O I dc k c c dt -=
因反应(2)进行得很快且很完全，I –的浓度始终保持不变，故上式可写成：
22
22H O H O dc kc dt -=
式中，-1I k k c =，k 为表观反应速率常数。
将上式积分得 0ln
c kt c = 此式表明，反应速率与H 2O 2浓度的一次方成正比，故称为一级反应。
将上式积分得：
01ln ln c t k c t +-=
式中c 0、c t 分别为反应物过氧化氢在起始时刻和t 时刻的浓度。
反应半衰期为： 1
12/1693.02ln k k t == 设H 2O 2完全分解时放出O 2的体积为V ∞，反应t 时放出O 2的体积为V ，
则c 0∝V ∞，c ∝(V ∞ – V )，故 ln V kt V V
∞∞=- ln
-V V kt V ∞∞-= ln -+ln V V kt V ∞∞-=（）
以ln(V ∞ – V )对t 作图应得一直线，从直线斜率(– k )即可求得H 2O 2分解反应的速率常数。
故实验需测定反应不同时刻O 2的体积V 及H 2O 2完全分解时O 2的体积V ∞。
V ∞可用下法之一求出。
(a) 加热法 在测定若干个V 数据后，将H 2O 2溶液加热至50~60 ℃ 约15 min ，可以认为H 2O 2已分解完全，待冷却至室温后，记下量气管的读数，即为V ∞。
(b) 浓度标定法 用KMnO 4标准溶液对H 2O 2原始浓度进行标定，O 2近似按理想气体处理，则有
2222222
0H O H O O O O 2c V RT RT V n p p ∞⋅=⋅=⋅ 式中，2O p 为O 2的分压，是外界大气压与实验温度下水的饱和蒸气压之差。
二、仪器和试剂
量气装置 1套（见图）：恒温电磁搅拌器/量气管（含三通活塞和胶管）/水位瓶（以漏斗或量气管代替），秒表 1块，移液管（10mL ，25mL ）各 1支，容量瓶，锥形瓶，酸式滴定管；约H 2O 2（3%），KI （0.2mol . dm –3），H 2SO 4（3mol . dm –3）。
图1 H 2O 2分解反应速率测量装置
1.电磁搅拌；
2.茄形瓶（或锥形瓶）；
3.橡胶塞；
4.活塞；
5.量气管；
6.水准瓶；
7.塑料盖
三、实验步骤
1．按图所示安装好仪器装置，检查装置是否漏气（检查漏气时可观察量气管中液面是否随水位瓶下降而下降）。
水位瓶中装入红色染料水，其水量要使水位瓶提起时，量气管和水位瓶中的水面能同时达到量气管的最高刻度处。
试漏。
旋转活塞4使量气管与大气相通，举高水准瓶，使液体充满量气管。
然后旋紧橡胶塞
3，通过反复调整水准瓶和活塞到合适的位置，让反应体系和量气管相通而与大气隔绝的情况下，量气管内液面的位置在刻度1.00附近。
读取量气管液面对应的读数。
然后把水准瓶放在较低的位置，若量气管中的液面仅在初始有下降，而在随后2 min 内保持不变，表示系统不漏气；否则应找出系统漏气的原因，并设法排除之。
注意：读取量气管读数时务必使水准瓶内液面和量气管内液面处于同一水平。
提示：系统漏气多发生在茄形瓶磨口塞处，可涂抹凡士林或真空脂。
3．用移液管（或滴定管）移取25 mL 浓度约为3 %的H 2O 2溶液放入锥形瓶中，另外移入25 mL 蒸馏水，加入磁搅拌子，用吸量管移取5mL 0.2 mol . dm –3 KI 放入到小塑料盖内，再用镊子将其小心放入到盛有H 2O 2溶液的茄形瓶中，让盖子漂浮在液面上，不能让H 2O 2接触到K 。
3．用手摇动茄形瓶，使塑料盖中的KI(s)与H 2O 2充分混合，记录反应起始时间，同时开启电磁搅拌开关，调节搅拌速度至中档。
反应过程中不断调节水位瓶高低，保持水位瓶与量气管中水平面一致。
量气管读数与零时刻读数之差即为等压下H 2O 2分解所放出O 2的体积。
量气管内O 2体积以等时间间隔读取一次，若温度高，反应速率快，读取时间间隔宜以0.5 min ；若温度低，反应慢，宜以1 min 为准。
最后都要测至量气管中O 2的体积增加到50 mL 为止。
4．改变KI 或H 2O 2的浓度（也可改变反应温度），重复上述步骤，测定H 2O 2分解速率。
表1 浓度对反应速率的影响 室温_________
注：由于含有强电解质KI 的水溶液的离子强度对反应速率的影响，若用不同的c KI 作实验时，应外加第三组分（如KCl ）以调节溶液的离子强度，使它们相同。
5．过氧化氢的准确浓度的标定。
（1）移取实验用约1mol . dm –3 H 2O 2 10 mL 放入250 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度并摇匀。
（2）移取25 mL 稀释后的H 2O 2溶液放入锥形瓶中，加3 mol . dm –3 H 2SO 4 5 mL ，用0.02mol . dm –3 KMnO 4标准溶液滴定至淡红色为止，读取消耗KMnO 4标准溶液的体积。
重复三次，取平均值。
反应式为：5 H 2O 2 + 2 MnO 4– + 6 H + == 2 Mn 2+ + 5 O 2 + 8 H 2O
根据滴定所用去的KMnO 4标准溶液的体积即可求得H 2O 2的原始浓度，继而可求得V ∞。