广工物化实验十三 过氧化氢的催化分解_第1页
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实验十三过氧化氢的催化分解目的要求学习使用量气法研究H2O2催化分解反应的实验方法；测定器反应速率数了解一级反应的特点，学习用积分法测定一级反应的速率常数及半衰期。实验原理在测定反应系统的浓度随时间的变化规律中，测定物理量体积V是常用的方法之一，对有气体生成的反应，测定反应过程中气体的体积随时间的变化泽更为简便易行。常温下过氧化氢分解反应进行得很慢，反应的化学计量式为：加入电解银、二氧化锰、碘化钾和三氯化铁等催化剂泽能促进其分解，加快反应速率。H2O2在KI（1）（2）由于反应（1）的速率较反应（2）慢得多，故总的反应速率由反应（1）控制，即H2KI在反应过程中不断产生，故其浓度不变，上式可简化为：（13-1）式中cAcA——t时刻Hk1t——反应时间由于反应中生成氧气，定温定压下，氧气体积的增长速率反映了过氧化氢的分解速率，氧气体积越大，表明分解掉的过氧化氢越多，而未分解的过氧化氢的浓度即cA越小。设反应终了（过氧化氢全部分解）产生氧气的体积为V∞，反应进行到t时刻氧气的体积为Vt，则V∞－Vt为t时刻尚未分解的过氧化氢在分解后产生的氧气的体积，显然cA0V∞（13-2）或（13-3）如果由ln（V∞－Vt）对t作图得到一Vt的测定可用图13-1V∞由滴定结果计算出实验中所用过氧化氢的物质的量n2MnO2-+5H2O2+6H+→2mol5molCV15CV1=2cA0V2cA0=5c式中：c——KMnO4V1——滴定时消耗KMnOcAV2——滴定时所取过氧化氢的体积（即为1ml，因为已经稀释10V按方程式H2O2→由pO2V∞=nO2RT求出V∞仪器和试剂量气装置1套；磁力搅拌器1台；锥形瓶（250ml）2个；秒表1个，滴定装置1套；移液管数只；约3%过氧化氢；0.0400mol/L高锰酸钾；0.100mol/L碘化钾；3mol/L硫酸。实验步骤检查图13-1的量气系统是否漏气。方法：旋转三通活塞，是系统与外界想通。举高水准瓶使液体充满量气管，然后旋转三通活塞使系统与外界隔绝，并把水准瓶放到最低位置，如果量气管中液面在2min内保持不变，即表示系统不漏气。Vt校正开始液面读数为50ml（读数时要使水准瓶和量气管液面保持同一水平）。用移液管取25ml水+5mlH2O转动三通活塞，使量气管与锥形瓶相通，低速开启搅拌器（实验中应始终保持搅拌速度恒定不变），高举水准瓶使与量气管液面保持同一水平。液面没下降5ml，记录时间t和量气管的读数（中间不能停表），直至刻度为100ml。用移液管取25ml水+5mlH2O测定过氧化氢的c用移液管移取10ml过氧化氢溶液于100ml的容量瓶中并稀释至刻度。取稀释后的过氧化氢溶液10ml于锥形瓶中，加入5ml硫酸溶液，用高锰酸钾标准溶液滴定至淡红色为止，记下所消耗高锰酸钾的体积V1数据记录与处理分别计算出两次溶液实验

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