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过氧化氢分解速率影响因素习题

过氧化氢分解速率影响因素习题
过氧化氢分解速率影响因素习题

2013房山期末33.(8分)某兴趣小组同学阅读课外资料得知:很多因素都能影响过氧化氢分解速度。于是,同学们探究影响过氧化氢分解速度的某种因素。

(2)表格中的“测量数据”的指的是:相同时间内_________________________________。

(3)本实验中,测量O2体积的装置是________(填编号)。

a b c

【实验结论】在相同条件下______________________________________________。

【交流评价】

(1)甲同学提出在上述实验中测量______________同样能得出相同的结论。

(2)乙同学提出用右图装置进行实验,通过比较_____________ Array ___________________也能达到实验目的。

【实验反思】

除了上述因素会影响过氧化氢分解速度外,___________(写

一种)也会影响过氧化氢分解速度,你的实验方案是

______________________________________________________________________。

2012年房山期末33.(8分)为了研究外界条件对过氧化氢分解速率的影响,某同学做了以Array

(1)过氧化氢分解的符号表达式为。

(2)实验①的目的是。

实验中滴加CuSO4溶液的目的是。

(3)实验②未观察到预期的实验现象,为了帮助该同学达到实验目的,你设计的实验方案

。(用实验中所提供的几种试剂)。

(4)对于H 2O 2分解反应,Fe 2(SO 4)3溶液也有一定的催化作用。为比较Fe 2(SO 4)3和CuSO 4

溶液对H 2O 2分解的催化效果。某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题:

如图所示,同学们分别从定性和定量角度进行了比较。 ①定性分析:如图甲可通过观察 ,定性比较得出结论。 ②定量分析:用图乙所示装置做对照试验,实验时均以生成40mL 气体为准,其它可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是 。 (5)通过对上述实验过程的分析,在实验设计时,要考虑_________方法的应用。

2013年门头沟期末33.(7分)金属锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学课外小组的同学对“锌与硫酸反应快慢的影响因素”进行了探究。 【提出问题】锌与硫酸反应的快慢受哪些因素的影响呢?

【猜想与假设】a .可能与硫酸的质量分数有关;b .可能与锌的形状有关。

)小组同学用右图装置收集并测量氢气的体积,其中量筒的作用是 ,氢气应从 (填e 或f 或g )管通入。(已知:氢气难溶于水) 【收集证据】

(2)要比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响,应选择的实验编号是 。 【得出结论】

(3)结论是

。 【评价与反思】

请描述锌与硫酸反应快慢的变化

,并解释第二分钟以后变化的原因 。 (5)锌与硫酸反应的快慢可能还受温度因素的影响,请设计实验验证 。

5滴浓度相同的

Fe 2(SO 4)3和CuSO 4溶液

2mL5% H 2O 2溶液

2011年海淀二模(8分)某课外小组研究“影响H2O2生成O2快慢的因素”的课题。通过查阅资料,他们提出如下猜想。

【提出猜想】催化剂和反应物浓度都会影响H2O2生成O2 的快慢

【实验过程】实验装置图如下:

实验操作:检查装置气密性良好。将分液漏斗中的液体加入锥形瓶中,立即收集一瓶放出的气体。

实验记录

实验编号①②③

反应物5%H2O2 100 mL 5%H2O23%H2O2100 mL

加入固体0.5 g氯化钠固体0.5 g二氧化锰

收集气体的时间165 s 46s 80 s

(1)H2O2溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式为。

(2)实验②中加入H2O2的体积为 mL。

(3)实验③中加入的固体和用量为。

【结论】该探究过程得出的结论是。

【反思】H2O2在常温下分解缓慢,加入MnO2 后反应明显加快。小红提出,为了更好的证明二氧化锰和氯化钠是否对H2O2生成O2快慢有影响,还应该增加一组对比实验。该实验选用的药品和用量

为。

【实验拓展】小红用收集的气体进行氧气的性质实验。

(1)检验氧气的方法是。

(2)小红发现用该气体进行氧气的性质实验,现象都不明显。造成这种结果的原因是。

2013房山一模33.(8分)

【实验分析】

(1)2H2O 2 2H2O+ O2↑(2)相同时间内收集氧气的体积

(3)C

【实验结论】

双氧水浓度越大,产生氧气速度越快

【交流评价】

(1)收集等体积氧气所需要的时间

(2)电子天平的读数相同时所需要的时间

【实验反思】

催化剂的种类(温度等)

分别取等质量等浓度的过氧化氢溶液,依次加入等量、不同种类的催化剂,记录收集等体积氧气所需要的时间。

2021房山期末33.(1)2H2O 2 2H2O+ O2↑

(2)研究温度对H2O2分解速率的影响

加快H2O2分解速率,使实验现象易于观察

(3)将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中,或向两支试管中同时滴入相同滴数、浓度一样的硫酸铜溶液,产生气泡的速率快的是10%H2O2溶液,反之

是5%H2O2溶液。(2分)

(4)①溶液中气泡产生的速率②收集40mL气体所需的时间

(5)控制变量(或对比)

2013石景山期末33.(7分)(1)根据进入量筒中水的体积,判断生成氢气的体积 e (2)①③或②④(3)硫酸的质量分数越大,反应速率越快或锌与硫酸的接触面积越大,反应速率越快

(4)由慢到快然后逐渐减慢因为随着反应的进行,硫酸被消耗,硫酸溶质质量分数变小

(5)取质量形状相等的锌粒分别放入两只试管中,然后分别加入温度不同,体积和溶质质量分数相同的稀硫酸,测量收集等体积的氢气所需要的时间

(1)H2O2溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式为2H2O22H2O +O2↑。

(2)为保证实验的科学性,实验②中加入H2O2的体积为应与实验①和③的液体体积相同,即100ml。

(3)为保证实验的科学性,实验③中加入的固体是二氧化锰,其用量应与实验①和②的固体质量相同,即0.5g

【结论】使用催化剂、增大反应物浓度可以加快H2O2生成O2 的速度(或催化剂和反应物浓度都会影响H2O2生成O2 的快慢)。

【反思】为了更好的证明二氧化锰和氯化钠是否对H2O2生成O2快慢有影响,还应该增加一组对比实验,即只用5%H2O2 100 mL(不加其他催化剂),测定其分解反应的时间。

【实验拓展】(1)检验氧气的方法是将带火星的木条插入集气瓶中,木条复燃,证明集气瓶中为氧气。

(2)小红发现用该气体进行氧气的性质实验,现象都不明显。造成这种结果的原因是将分液漏斗中的液体加入锥形瓶中,立即收集一瓶放出的气体所致,因为反应后首先排出的是锥形瓶中的空气,因此立即收集放出的气体中氧气纯度不高,导致实验现象不明显。

考点:实验设计与探究;氧气的性质;催化剂;化学方程式。

点评:为保证实验探究的科学性,控制一定的变量是有必要的;催化剂可以改变化学反应的速率,但其本身的质量和化学性质都不变。

课题∶对过氧化氢分解速率影响因素的探究

课题: 对过氧化氢分解速 率影响因素的探究

课题:对过氧化氢分解速率影响因素的探究 教学设计 本课题教学设计思想 化学是一门以实验为基础的科学,化学变化创造了千变万化的物质世界,化学反应的速率受诸多因素的影响更使化学带来神奇,学生有强烈探究欲望。虽然实验操作有一定难度以及受条件的影响致使课堂组织有一定困难,但通过对第二单元“对蜡烛及其燃烧的探究”和“对人体吸入的空气和呼出气体的探究”的学习,学生有一定的基础和能力。相信通过本课题的学习,会激发学生对科学探究的兴趣和原动力,更加热爱化学,同时提高学生的实验操作能力、记录与表述能力,培养学生合作精神。 三维目标 (1)知识与技能 了解外界因素影响过氧化氢分解速率。 学习对比实验的设计,初步了解从量方面设计实验。提高实验操作能力以及 对实验报告的记录和交流能力。 (2)过程与方法 重视培养学生科学探究的基本方法,提高科学探究能力。 通过实验探究分析影响化学反应速率的因素。 (3)情感、态度、价值观 培养学生积极参与科学探究的热情,体验成功的快乐,培养学生相互配合 师生配合的情感。 教学重难点 重点:体验以实验为核心的科学探究过程。 难点:探究方案的设计、实验装置的确定、实验过程的实施与评价。 学习方法 以实验为核心的自主、合作、探究学习 教具准备 试管、橡皮塞、导气管、量筒、水槽、秒表、胶头滴管等; 红砖粉、二氧化锰、不同浓度的过氧化氢溶液、蒸馏水等。 教学过程

教学流程简图: 课题导入探究一(反 应物浓度) ①设计实验 ②分组实验 ③交流 探究二(催 化剂种类) 探究小结①学生发言交流 ②教师总结 课堂 小结 ①学生谈感受 ②教师激励 ①播放视频 ②教师激发 ③学生猜想 ①设计实验 ②分组实验 ③交流 课题导入 教师活动学生活动 教师语:请同学们先观看一段视频: 这是我们一个月之前上课的场景,其中有同学讲到二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率,其实影响过氧化氢分解速率的因素还很多,今天这节课我们就来对过氧化氢分解速率影响因素进行探究(展示课题) 1、启发学生大胆猜想,哪些因素可能影响过氧化氢分解产生氧气的速率。 2、小组交流猜想,教师作出评价积极鼓励。 观看思考 倾听 小组讨论,将猜想填入探究报告单。 倾听交流,积极补充。 设计意图与教学预测留心观察与大胆猜想是科学探究的源泉,教师旨在用激励性的语言唤起学生对化学的兴趣,对科学探究的兴趣,对探究什么的兴趣。 探究一:浓度对反应速率的影响 教师活动学生活动 教师语:同学们的猜想很多也很好,有大胆 的猜想就成功的迈出了科学探究的第一步。今天由于时间和条件的限制,我们选择其中的两个因素进行探究。(课件展示两个探究实验并板书) 1、教师引导学生设计实验方案,并请各组提出自己的实验设计方案 关注老师的表述,知道本节课探究内容。 积极思考,交流讨论

过氧化氢的催化分解

过氧化氢分解氧气 成员:罗玉洁、何瑾、徐丽、胡艳、骆磊、申林 一、 实验目的 1、掌握实验室用双氧水制备氧气的原理、装置和操作。 2、了解影响双氧水制备氧气反应速率的因素。 3、能认识催化剂在化学反应中的作用及化学反应前后质量的变化。 二、 实验原理 过氧化氢不稳定,在常温下就能缓慢分解放出氧气。但速度较慢,不易察觉。在过氧化氢溶液中加入适量二氧化锰后,能立即有氧气迅速放出。在此反应中,二氧化锰是催化剂,能加速该反应的发生。 过氧化氢 水+氧气→ 二氧化锰 ↑+??→?2222O O H O H 2MnO 三、 实验药品与仪器 实验药品:5%、30%的双氧水、二氧化锰、氧化铜。 仪 器:注射器(20ml )、锥形瓶、导管、软木塞、恒温水浴锅、 集气瓶、橡皮管、钥匙。 四、 实验步骤 1、实验室制备氧气 ①连接仪器,检查装置的气密性; ②在锥形瓶中加入少量二氧化锰粉末,旋紧软木塞,用注射器在双氧水瓶里吸取10ml 5%双氧水,将注水器里的双氧水按需要的量缓慢注入加入装有少量二氧化锰粉末的锥形瓶中; ③等气泡连续均匀冒出时,开始收集; ④等集气瓶中液面下降至瓶口,瓶外有气泡产生时,实验结束。并用带火星的木条进行检验。实验装置如下:

改进装置原因: (1)因锥形瓶中的二氧化锰不易收集。所以将锥形瓶换成试管,便于收集二氧化锰,好做称量,证明二氧化锰作为一种催化 剂时,在反应前后质量不变。 (2)用分液漏斗来控制反应的速率,收集装置采用向下排水法。 (3)通过改变浓度、温度、催化剂来探究对双氧水催化分解氧气速率的影响。 2、探究影响双氧水分解速率的因素 (1)浓度对反应的影响 分别将10ml 5%双氧水溶液与10ml 30%双氧水溶液与等量的MnO2混合于试管中,分别观察实验现象。 (2)温度对反应的影响 分别观察:室温下10ml 30%双氧水溶液,发生装置浸入80℃的水浴加热的10ml 30%双氧水的现象。 (3)催化剂对反应的影响 10mL5%双氧水溶液加入少许氧化铜作为催化剂,10 ml 5%双氧水溶液加入少许二氧化锰作为催化剂。且氧化铜与二氧化锰等量,分别观察实验现象。 五、注意事项 1、在做实验之前,必须检查装置的气密性。气密性检查:用止水夹 关闭,打开分液漏斗活塞,向漏斗中加入水,水面不持续下降,就说明气密性良好。 2、双氧水的浓度不能过大,并且不适宜加多过氧化锰,容易造成反 应太剧烈。 3、刚开始出现气泡时,混有空气,此时不易收集氧气,待气泡增多 时,再进行收集。 六、思考题 1、实验中分液漏斗的作用? 2、二氧化锰在实验中的作用? 3、与高锰酸钾相比,双氧水分解制取氧气有哪些优点? 答:1、分液漏斗可以控制反应物的量,从而控制反应的速率。 2、二氧化锰在该反应中做催化剂,能改变反应的速率,而本身 在反应前后质量和化学性质不变,对于生成物的量是没有影响 的。 3、双氧水分解不需要加热,操作简单方便,且可以通过分液漏 斗控制反应物的量,从而控制反应的速率。

牵连运动问题中的速度分解

牵连运动问题中的速度分解 中山市华侨中学胡永跃 牵连运动问题中的速度分解,有时往往成为解某些综合题的关键。处理这类问题时,应从实际情况出发。可设想物小位移,分析由此而引起的牵连物体运动的位移是怎样的,得出位移分解的图示,再从中找到对应的速度分解的图示连物体间速度大小的关系。 〗如图1-1所示,在水面上方高20m处,人用绳定滑轮将水中的小船系住,并以3m/s的速度将绳,开始时绳与水面夹角30°角,试求:⑴刚开始的速度;⑵ 5秒末小船速度的大小。 设船在Δt内由A移到B,位移为ΔS 2 ,如图 (a),取OC=OB,则绳子缩短ΔS 1 ,绳子端 摆动ΔS 3 ,合位移ΔS 2可以分解为ΔS 1 和ΔS 分位移. 当Δt→0,ΔS 2 →0,∠ACB→ 9 此时ΔS 1=ΔS 2 cos3 ΔS 1/Δt=ΔS 2 /Δt·cos30°, 即V 1=V 2 cos30°。 解时,亦可直接由速度分解的方法进行。船实际的速度V 2是合速度,水平向左,认为绳不可伸长,分速度V 1 为沿绳 即等于将绳子收短的速度3m/s,分速度V 3 为绕O点以OA为半径的绕滑轮向内偏的圆周运动的速度,垂直于绳 度分解的矢量图如图1-2(b)所示,从而求出 时从定滑轮到船,绳子的长度 /sin30°=20/0.5=40(m),

绳子缩短了3×5=15(m), 绳 长l′变为40-15=25(m), inα′=20/25=0.8, α′=53°。 =V1/con53°=3/0.6=5(m/s) 〗如图1-3,一车通过一根跨过定滑轮的绳子PQ提升井中质量为m的物体,绳的P端拴在车后挂钩上,Q端拴在质量、滑轮摩擦均不计。开始时车在A点,左右两侧绳子都已绷紧并且竖直,左侧绳长H,提升物体时,车加速向左方向从A经过B驰向C。设A到B的距离也是H,车过B点时速度为V,求在车由A移到B的过程中,绳Q端拉力对 如图1-4(a),车由A到B,Q端重物上升的高度为,此时车的速度可按图1-4(b) ,V为车的速度,即合速度,水平向左;V2为沿绳方向绳子被拉过来的速度,即为重物上升的速度;绕滑轮O向外偏的圆周运动的速度,垂直绳的方向, 即V1⊥V2, , 能定律可得:

2020-2021年高中物理模型分类解析模型9 杆绳速度分解(解析版)

模型9 杆绳速度分解(解析版) 1.模型特点 沿绳(或杆)方向的速度分量大小相等。 2.思路与方法 合速度就是物体的实际运动速度v 分速度 方法:v 1与v 2的合成遵循平行四边形定则。 【典例1】(湖北省“荆、襄、宜七校考试联盟”2017 2018学年高一下学期期中)人用绳子通过定滑轮拉物体A ,A 穿在光滑的竖直杆上,当以速度v 0匀速地拉绳使物体A 到达如图所示位置时,绳与竖直杆的夹角为θ,则物体A 实际运动的速率是( B ) A .v 0cos θ B .v 0cos θ C .v 0sin θ D .v 0sin θ 【答案】B 【解析】物体A 的运动是由绳的运动和垂直绳子方向的转动合成的,如图,则v =v 0 cos θ,故选B 。 【变式训练1】如图,人沿平直的河岸以速度v 行走,且通过不可伸长的绳拖船,船沿绳的方向行进,此过程中绳始终与水面平行。当绳与河岸的夹角为α时,船的速率为 ( )

A. v sin α B. αsin v C. v cos α D. α cos v 【答案】 C 【解析】如图所示,把人的速度沿绳和垂直绳的方向分解,由几何知识有 v 船=v cos α,所以C 正确,A 、B 、D 错误。 【典例2】A 、B 两物体通过一根跨过定滑轮的轻绳相连放在水平面上,现物体A 以v 1的速度向右匀速运动,当绳被拉成与水平面夹角分别为α、β时,如图所示。物体B 的运动速度v B 为(绳始终有拉力)( ) A. βαsin sin 1v B. βαsin cos 1v C. βαcos sin 1v D. 1cos cos v β α 【答案】 D 【解析】 A 、B 两物体的速度分解如图 由图可知:v 绳A =v 1cos α v 绳B =v B cos β 由于v 绳A =v 绳B

(完整版)绳(杆)端速度分解模型问题的分析(含答案)

绳(杆)端速度分解模型 一、基础知识 1、模型特点 沿绳(或杆)方向的速度分量大小相等. 2、思路与方法 合运动→绳拉物体的实际运动速度v 分运动→????? 其一:沿绳(或杆)的速度v 1 其二:与绳(或杆)垂直的分速度v 2 方法:v 1与v 2的合成遵循平行四边形定则. 3、解决此类问题时应把握以下两点: (1)确定合速度,它应是小船的实际速度; (2)小船的运动引起了两个效果:一是绳子的收缩,二是绳绕滑轮的转 动.应根据实际效果进行运动的分解. 二、练习 1、如图所示,轻绳通过定滑轮拉动物体,使其在水平面上运动.若拉绳的速度为v 0,当绳与水平方向夹角为θ时,物体的速度v 为________.若此时绳上的拉力大小为F ,物体的质量为m ,忽略地面的摩擦力,那么,此时物体的加速度为________. 答案 v 0cos θ F cos θm 解析 物体的运动(即绳的末端的运动)可看做两个分运动的合成: (1)沿绳的方向被牵引,绳长缩短,缩短的速度等于v 0;(2)垂直于 绳以定滑轮为圆心的摆动,它不改变绳长.即速度v 分解为沿绳 方向和垂直绳方向的分速度,如图所示,v cos θ=v 0,v =v 0 cos θ . 拉力F 产生竖直向上拉物体和水平向右拉物体的效果,其水平分量为F cos θ,加速度a =F cos θm . 2、如图所示,一人站在岸上,利用绳和定滑轮拉船靠岸,在某一时刻绳的速度为v ,绳AO 段与水平面的夹角为θ,OB 段与水平面的夹角为α.不计摩擦和轮的质量,则此时小船的

速度多大? 解析小船的运动引起了绳子的收缩以及绳子绕定滑轮转动的效果,所以将小船的运动分解到绳子收缩的方向和垂直于绳子的方向, 分解如图所示,则由图可知 v A= v cos θ. 答案 v cos θ 3、如图所示,在水平地面上做匀速直线运动的小车, 通过定滑轮用绳子吊起一个物体,若小车和被吊的物体在同一 时刻的速度分别为v1和v2,绳子对物体的拉力为F T,物体所 受重力为G,则下列说法正确的是() A.物体做匀速运动,且v1=v2 B.物体做加速运动,且v2>v1 C.物体做加速运动,且F T>G D.物体做匀速运动,且F T=G 答案 C 解析把v1分解如图所示,v2=v1cos α,α变小,v2变大,物体做加速运动,超重,F T>G,选项C正确. 4、人用绳子通过定滑轮拉物体A,A穿在光滑的竖直杆上,当以速度v0 匀速地拉绳使物体A到达如图所示位置时,绳与竖直杆的夹角为 θ,则物体A实际运动的速度是()

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: 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 ∞。

实验四比较过氧化氢在不同条件下的分解

实验四 比较过氧化氢在不同条件下的分解 !实验安全: 1. 使用酒精灯加热一定注意按照要求 ,防止烫伤、烧伤和引发火 灾! 2?实验材料一律不能入口,以防发生意外! 3. H 2O 2溶液有一定的腐蚀作用。用量筒量取 出02溶液时请小心,切勿将 出02溅在皮肤上 或者衣服上,一旦发生要马上用大量清水冲洗! 4. 实验中,试管口不要对着自己或同学,以免反应太剧烈,气泡冲出试管到脸上产生危险! 一、 实验目的 通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢,了解过氧化氢酶的作用和意义。 二、 知识背景 1. 化学反应活化能在一个化学反应体系中,任何一个分子要发生化学反应,都必须先被活 化,即增加能量。分子从常态跃迁到容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量, 称为化学 反应的活化能。酶是一种有机催化剂,与无机催化剂相比较, 其主要作用是高效性,即在常 温常压下能显著地降低化学反应所需要的活化能,从而促进化学反应高效地进行。 2. 过氧化氢是一种代谢过程中产生的废物, 它能够对机体造成损害。 为了避免这种损害, 过 氧化氢必须被快速地转化为其他无害或毒性较小的物质, 而过氧化氢酶就是常常被细胞用来 催化过氧化氢分解的工具。 几乎所有的生物机体都存在过氧化氢酶, 肝脏是重要的解毒器官, 过氧化氢酶尤其丰富,另外在土豆、 青椒、鸡血等材料中也较多。 过氧化氢酶是一种生物催 化剂,Fe 3+是一种无机催化剂,它们都可以将过氧化氢分解成水和氧气。反应如下: 每滴质量分数为 3.5%的FeCb 溶液中的Fe 3+数,大约是每滴质量分数为 20%勺肝脏研磨液中 过氧化氢酶分子数的 25万倍。 三、 材料器材 1. 实验材料:新鲜的质量分数为 20%勺肝脏研磨液、土豆提取液和青椒提取液; 2. 试剂:质量分数为 3.5%的FeCl 3溶液;③新配制的体积分数为 3%勺过氧化氢溶液; 3. 器材:量筒,试管,滴管,试管架,卫生香,火柴,酒精灯(或恒温水浴锅) ,试管夹, 大烧杯,三脚架,石棉网,温度计。 四、 方法与步骤(按下表添加试剂并观察现象) H 2O 2 Fe 3+ 过氧化氢酶 H 2O 2 + 02

利用手持技术探究过氧化氢的分解

60广东教育学院学报第27卷 【药品】 即发高活性干酵母(12g装,珠海紫英生物科技公司),新鲜马铃薯,蒸馏水,高真空硅脂.分析纯试剂:Mn02、30%H20z、H2SO。、MnS04、草酸钠、高锰酸钾. 2.2实验准备 (1)量取41.75mL浓H。sO。于100mL的烧杯中,稀释后溶液全部转移入250mL容量瓶中,定容配成3.om01/L的H2S0。溶液.另外称取MnS0。溶解并配成1.Omol/L的溶液. (2)用电子天平称取1.71g的KMno。溶解于100mI。的烧杯中;盖上表面皿。加热至沸并保持微沸状态1h,冷却后,用玻璃砂芯漏斗过滤,滤液转移到500mI。棕色容量瓶中定容.配成浓度约为o.02mol/L的KMnO。的溶液。 将草酸钠放于电热干燥器中在65C下干燥3h,在玻 璃干燥器中放置室温后,准确称取o.13~o.15g草酸钠于 200 mL锥型瓶中,加入40mL的水使其溶解,再加入10mL3.0mol/L的H。SO。溶液,加热到75~80℃.用配好的 KMn04溶液进行滴定.滴定到溶液微红,30s不退色即为终 点,记录数据[引.重复滴定两次取平均值,得到浓度为o.0209 mol/L的KMn04溶液. (3)将Mn02固体放在研钵中研成细粉末,密封装好 图1实验装置图待用. (4)如图1连接好仪器,用高真空硅脂密封好橡皮塞及 打孔处,确保气密性良好。实验在室温(26。5~28.5℃)下 进行. 2.3实验过程 2.3.1实验方法 (1)取5mL30%H20z与45mL蒸馏水混合配制浓度约为1mol/L的Hzoz溶液.称取一定量研细的MnO。,放人50mL锥型瓶中,再加人8mL蒸馏水和搅拌磁子,将两注射器筒中的空气全部排空,塞上胶塞,用高真空硅脂密封好.拔出其中一支注射器的塑料部分,吸入2mL配好的H。O。溶液,安装备用. (2)开启和设置数据采集器:端口1连接气压传感器;数据采集速率:1/s;采集总量:500,显示模式:table. (3)开启磁力搅拌器,用中速搅拌.用另一注射器从锥型瓶抽出2mL气体,同时注入2mLH。O。溶液,反应马上开始,采集数据.待反应完全,数据稳定后,停止实验.不加入催化剂重复实验一次作为对比实验. (4)标定H。Oz溶液的浓度.用移液管取o.5mL配好的H。O。溶液,放人200mL锥型瓶中,依次加入25mL的蒸馏水、5mL3.omol/LH2SO。溶液及1mol/L的MnSO。溶液2~3滴.用已标定的KMnO。溶液滴定到溶液呈微红,1min内不褪色即为终点. 2.3.2实验项目和数据处理 【实验1】Mn02对Hz02的催化分解实验 (1)Mn02的用量分别为o.020g、o.041g、o.083g,H202溶液的浓度为o.920m01/L. (2)Mn02的用量为o.04g,H202溶液的浓度分别为o.638mol/L、o.920mol/L、1.536mol/L. 【数据处理】将采集到的数据导入电脑,用Origin6.o软件处理数据,得到反应前后压力随时间的变化曲线图(图2和图3).扣除对比实验中H。Oz自然分解的部分,取开始反应到气压基本不变一段的数据进行线性拟合处理,可求得各分解反应的动力学方程(见表1和表2).

过氧化氢催化分解反应速率常数的测定

过氧化氢催化分解反应速率常数的测定 分类:药学资料 标签: 化学 实验报告 过氧化氢 反应速率常数 教育 一、实验目的 (1)了解过氧化氢催化分解反应速率常数的测定方法。 (2)熟悉一级反应的特点,了解催化剂对反映速率的影响。 (3)掌握用图解计算法求反应速率常数。 二、实验用品 1、仪器 玻璃反应容器1个、水准瓶1个、50mL量气管1个、超级恒温槽1套、三通活塞1个、秒表1块、10mL量筒1个、5mL吸量管2支、胶管3m。 2、药品 质量分数为2%的H2O2溶液(新鲜配制)、0.1mol·L-1KI溶液。 三、实验原理与技术

过氧化氢很不稳定,在常温下的分解反应式为: H2O2→H2O+1/2O2(Ⅰ) 在KI作用下的分解反应机理为: H2O2+KI→KIO+ H2O (慢)(Ⅱ) KIO→KI+1/2O2 (快)(Ⅲ) (Ⅱ)式是H2O2分解的速控步骤,H2O2分解反应的反应速率方程为: -dc H2O2/d t=k′c H2O2·c KI (Ⅳ) 因为c KI近似不变,(Ⅳ)式可简化为: -dc H2O2/d t=k c H2O2 (Ⅴ) (其中k=k′c KI)。 H2O2的催化分解反应为一级反应,对(Ⅴ)式积分可得:ln(c/ c0)=-kt (Ⅵ) (其中c0为H2O2的初始浓度;c为反应至t时刻H2O2的浓度;k为H2O2的催化分解反应的速率常数)。 反应的半衰期为: t1/2= ln2/k=0.693/k (Ⅶ) 在等温等压条件下,在H2O2的分解反应中,氧气体积增长速率反映了H2O2的分解速率,本实验就是通过测定不同时刻放出的氧气的体积,间接地求出H2O2在相应时刻的浓度,这种方法称为物理法。 令ⅴ∞表示H2O2全部分解放出的O2的体积;ⅴt表示反应至t时刻放出的O2的体积;则由(Ⅰ)式可看出:

“关联”速度问题模型归类例析

关联”速度问题模型归类例析 绳、杆等有长度的物体,在运动过程中,如果两端点 的速度方向不在绳、杆所在直线上,两端的速度通常是不样的,但两端点的速度是有联系的,称之为“关联”速度。 关联速度”问题特点:沿杆或绳方向的速度分量大小 相等。 绳或杆连体速度关系:①由于绳或杆具有不可伸缩的特 点,则拉动绳或杆的速度等于绳或杆拉物的速度。②在绳或杆连体中,物体实际运动方向就是合速度的方向。③当物体实际运动方向与绳或杆成一定夹角时,可将合速度分解为沿绳或杆方向和垂直于绳或杆方向的两个分速度。 关联速度”问题常用的解题思路和方法:先确定合运 动的方向,即物体实际运动的方向,然后分析这个合运动所产生的实际效果,即一方面使绳或杆伸缩的效果;另一方面使绳或杆转动的效果,以确定两个分速度的方向,沿绳或杆方向的分速度和垂直绳或杆方向的分速度,而沿绳或杆方向的分速度大小相同。 、绳相关联问题 1.一绳一物模型 1)所拉的物体做匀速运动

例 1 如图 1 所示,人在岸上拉船,已知船的质量为m, 水的阻力恒为厂,当轻绳与水平面的夹角为e 时,船的速度为u,此时人的拉力大小为T,则此时 小结人拉绳行走的速度即绳的速度,易错误地采用力的分解 法则,将人拉绳行走的速度。即按图 3 所示进行分解,则水错选 B 选项. 平分速度为船的速度,得人拉绳行走的速度为u /cos e ,会 2)匀速拉动物体 例2 如图 4 所示,在河岸上利用定滑轮拉绳索使小船靠岸, 拉绳的速度为v,当拉船头的绳索与水平面的夹角为a时,船的速度是多少? 解析方法1——微元分析法取小角度e ,如图5所示,设角度变化e 方法2——运动等效法因为定滑轮右边的绳子既要缩短又要偏转,所以定滑轮 右边绳上的 A 点的运动情况可以等效为:先以滑轮为网心,以AC为半径做圆周运动到达B,再沿BC直线运动到D。 做圆周运动就有垂直绳子方向的线速度,做直线运动就有沿着绳子方向的速度,也就是说船的速度(即绳上 4 点的速度)的两个分速度方向是:一个沿绳缩短的方向,另一个垂直绳的方 2.两绳一物模型例3 如图7 所示,两绳通过等高的定滑轮共同 对称地系住 个物体 A ,两边以速度v 匀速地向下拉绳,当两根细绳与竖直方向的夹角都为60。时,物体 A 上升的速度多大?

绳杆端速度分解模型问题的分析含答案

绳(杆)端速度分解模型 一、基础知识 1、模型特点 沿绳(或杆)方向的速度分量大小相等. 2、思路与方法 合运动→绳拉物体的实际运动速度v 分运动→?? ? 其一:沿绳(或杆)的速度v 1 其二:与绳(或杆)垂直的分速度v 2 方法:v 1与v 2的合成遵循平行四边形定则. 3、解决此类问题时应把握以下两点: (1)确定合速度,它应是小船的实际速度; (2)小船的运动引起了两个效果:一是绳子的收缩,二是绳绕滑轮的转 动.应根据实际效果进行运动的分解. 二、练习 1、如图所示,轻绳通过定滑轮拉动物体,使其在水平面上运动.若拉绳的速度为v 0,当绳与水平方向夹角为θ时,物体的速度v 为________.若此时绳上的拉力大小为F ,物体的质量为m ,忽略地面的摩擦力,那么,此时物体的加速度为________.

答案 v cos θ F cos θ m 解析物体的运动(即绳的末端的运动)可看做两个分运动的合成: (1)沿绳的方向被牵引,绳长缩短,缩短的速度等于v0;(2)垂直于 绳以定滑轮为圆心的摆动,它不改变绳长.即速度v分解为沿绳 方向和垂直绳方向的分速度,如图所示,v cos θ=v0,v= v 0 cos θ . 拉力F产生竖直向上拉物体和水平向右拉物体的效果,其水平分量为F cos θ,加速度 a=F cos θ m . 2、如图所示,一人站在岸上,利用绳和定滑轮拉船靠岸,在某一时刻绳的速度为v,绳AO 段与水平面的夹角为θ,OB段与水平面的夹角为α.不计摩擦和轮的质量,则此时小船的速度多大 解析小船的运动引起了绳子的收缩以及绳子绕定滑轮转动的效果, 所以将小船的运动分解到绳子收缩的方向和垂直于绳子的方向, 分解如图所示,则由图可知 v A = v cos θ . 答案 v cos θ

过氧化氢的分解

实验 过氧化氢的分解 一、 实验目的 1.测定H 2O 2分解反应的速率系数和半衰期。 2.熟悉一级反应的特点,了解温度和催化剂等因素对一级反应的影响。 3.学会用图解法求一级反应的速率系数。 二、 实验原理 过氧化氢是很不稳定的化合物,在没有催化剂作用时也能分解,但分解速度很慢。但加入催化剂时能促使H 2O 2较快分解,分解反应按下式进行: H 2O 2→H 2O+ 2 1O 2 (1) 在催化剂KI 作用下,H 2O 2分解反应的机理为: H 2O 2+KI →KIO+ H 2O (慢) (2) KIO →KI+ 2 1O 2 (快) (3) KI 与H 2O 2生成了中间产物KIO ,改变了反应的机理,使反应的活化能降低,反应加快。反应(2)较(3)慢得多,成为H 2O 2分解的控制步骤。 H 2O 2分解反应速率表示为: r = dt dc ) O H (22 反应速率方程为: dt dc ) O H (22=k ’c(H 2O 2)c(KI) (4) KI 在反应中不断再生,其浓度近似不变,这样(4)式可简化为: dt dc ) O H (22=kc(H 2O 2) (5) 其中,k=k ’c (KI),k 与催化剂浓度成正比。 由(5)式看出H 2O 2催化分解为一级反应,积分(5)式得:ln 0 c c = - kt (6) 式中:c 0——H 2O 2的初始浓度;c ——t 时刻H 2O 2的浓度。 一级反应半衰期t 2 1为: t 2 1= k 2ln = k 693.0 (7) 可见一级反应的半衰期与起始浓度无关,与反应速率系数成反比。本实验通过测定H 2O 2 分解时放出O 2的体积来求反应速率系数k 。从H 2O 2=== H 2O+ 2 1O 2中可看出在一定温度、一定 压力下反应所产生O 2的体积V 与消耗掉的H 2O 2浓度成正比,完全分解时放出O 2的体积V ∞与H 2O 2溶液初始浓度c 0成正比,其比例常数为定值,则c 0∝V ∞、c 0∝(V ∞-V)

冲刺2020高考生物实验突破专题:比较过氧化氢在不同条件下的分解(附答案及解析)

比较过氧化氢在不同条件下的分解 1、实验原理: H2O2在水浴加热、FeCl3溶液中的Fe3+和肝脏研磨液中的过氧化氢酶的作用下加速分解。 2、实验过程和现象 实验结论:酶具有催化作用,同无机催化剂相比,其催化效率更高。 3、实验中变量的控制 变量:在实验过程中可以变化的因素。 自变量:实验过程中可以人为改变的变量,如上述实验中FeCl3溶液、肝脏研磨

液。 因变量:随着自变量的变化而变化的变量。如上述实验中H2O2分解速率。 无关变量:除自变量外,实验过程中可能还会存在一些可变因素,对实验结果造成影响,这些变量称为无关变量,如试剂的用量、实验室温度等。 考点一:实验原理及操作过程注意事项 例一、(2018·廊坊高一上月考)关于“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验,下列叙述正确的是() A.实验中所用肝脏必须是新鲜的,若放置时间过长肝细胞内的过氧化氢会减少 B.实验中用到的滴管,必须先吸取氯化铁溶液再吸取肝脏研磨液,这样对实验结果影响较小 C.过氧化氢在温度高的环境中分解速度比常温下会加快 D.实验的自变量是试管中产生气泡数目的多少和卫生香的复燃情况 考点二:实验的变量分析技巧 例一、关于下图所示实验的叙述中,错误的是() A.甲装置是实验组,乙装置是对照组

B.H2O2溶液的浓度属于无关变量 C.乙试管产生气泡的速率比甲试管快 D.两支试管中H2O2溶液的体积应相同 例二、(2018·河北安平中学月考)在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中,对实验的处理如表所示。下列有关分析不正确的是() A.上表实验涉及温度和催化剂种类两个自变量 B.试管2中没有加入任何试剂,应为空白对照组 C.试管4和试管1形成对照,可说明酶具有催化作用 D.若要研究酶的高效性,可选用实验组合试管3和试管4 易错点一:肝脏必须是新鲜的,过氧化氢酶是一种蛋白质,不新鲜的肝脏,酶的活性较低。 易错点二:肝脏要磨碎,充分研磨有助于过氧化氢酶从细胞中释放出来并与过氧化氢充分接触。 易错点三:滴加肝脏研磨液和FeCl3溶液时不能共用一个滴管。原因是少量酶混入FeCl3溶液中也会影响实验结果的准确性,导致得出错误的结论。

过氧化氢分解影响因素分析

过氧化氢分解影响因素分析 一、过氧化氢的性能 过氧化氢又名双氧水,分子式为H2O2,结构式为H-O-O-H,相对分子质量为34.01。它是一弱酸性的无色透明液体,相对密度1.4067(25℃),溶点-0.41℃,沸点150.2℃,溶于水、醇、醚,不溶于石油,极不稳定,遇热、光、粗糙表面、重金属及其它杂质会引起分解,同时放出氧气和热量。在酸性条件下比较稳定,一般商品的过氧化氢溶液里都加有酸作为稳定剂。在温度稍高时,高浓度的过氧化氢能使有机物质燃烧,与二氧化锰相互作用能引起爆炸,不利于运输。过氧化氢具有较强的氧化能力,为强氧化剂,腐蚀性很强,贮存双氧水容器的材质只能用纯铝(>99.6%)、不锈钢、玻璃、陶瓷和聚乙烯塑料等。 二、过氧化氢的用途 过氧化氢是一种重要的无机化工原料和精细化工产品,含量一般有3%、30%、35%,有的甚至高达90%,常用的有30%或35%。过氧化氢广泛应用于化学品合成、纸浆、纸和纺织品的漂白(是一种优良的氧化漂白剂),金属矿物质处理、环保、电子及军工等领域。目前,我国双氧水的消费结构为纺织工业50%,造纸工业13%,化工23%,其他14%。 纺织工业:纺织工业中过氧化氢主要用于纺织品退浆、漂白,还原染料染色时显色。如纯棉织物、麻织物、皮毛及工艺品的漂白。 三、影响过氧化氢分解的因素 过氧化氢的分解受多种因素的影响。如:浓度、温度、PH值、重金属离子、酰胺类化合物、过氧化氢酶、其它物质。在氧化漂白过程中要综合地考虑,合理制定工艺,有效地控制其分解,充分地利用。 1、浓度:过氧化氢在较低浓度时,分解速率较慢,但随着浓度的升高,分解速率逐渐增大。当含量超过65%,温度稍高时,分解加剧,遇有机物还会容易引起爆炸,且不宜于运输和保存。 2、温度:过氧化氢受热和日光照射时分解速率加快,在温度为30℃以下时比较稳定,在70℃以上时,分解速率更快。因为过氧化氢商品中都加有稳定剂,过氧化氢的分解要超过其活化能时才能分解,因此当温度提高到一定程度后便加速分解,温度越高则分解越快。 过氧化氢分解生成水和放出氧气。 2H2O2→2H2O+O2↑+200kJ

绳子末端速度的分解问题

绳子末端速度的分解问题 信阳高中陈庆威 绳子末端速度的分解问题,是“运动的合成与分解”中的一个难点也是易错点。同学们在处理此类问题时,往往因搞不清哪一个是合速度(实际速度),哪一个是分速度而导致解题失败。下面通过对几个典型例题的详细分析,希望能帮助同学们消除解题中的困惑。 例1:如图A所示,在河岸上利用定滑轮拉绳绳使小船靠岸,拉绳的速度为v,当绳与水平面成θ角时,船的速度是多少? 解析: 方法一: 1、找关联点(A点) 2、判断合速度(水平向左) 3、速度的合成与分解(沿绳子与垂直绳子) 4、验证正误(新位置在两坐标轴方向上) 船的实际运动是水平运动,它产生的实际效果可以A点为例说明:一是A点沿绳的收缩方向的运动,二是A点绕O点沿顺时针方向的转动,所以,船的实际速度v可分解为船沿绳方向的速度v1和垂直于绳的速度v2,如图1所示。由图可知:v=v1/cosθ 方法二:微元法: 1、关联点在很短时间内经过一小位移S 2、绳子缩短了S′=OA-OB=PA=Scosθ 3、速度比即是位移比。 例2.如图2所示,一辆匀速行驶的汽车将一重物提起,在此过程中,重物A的运动情况是【】

A. 加速上升,且加速度不断增大 B. 加速上升,且加速度不断减小 C. 减速上升,且加速度不断减小 D. 匀速上升 解析物体A的速率即为左段绳子上移的速率,而左段绳子上移的速率与右段绳子在沿着绳长方向的分速率是相等的。右段绳子实际上同时参与两个运动:沿绳方向拉长及向上摆动。将右段绳子与汽车相连的端点的运动速度v沿绳子方向和与绳子垂直方向分解,如图3所示,则沿绳方向的速率即为物体A的速率v A=v1=vsinθ。随着汽车的运动,θ增大,v A=v1增大,故A应加速上升。 由v-t图线的意义知,其斜率为加速度,在0°~90°范围内,随θ角的增大,曲线y=sin θ的斜率逐渐减小,所以A上升的加速度逐渐减小。 答案 B 点评本题主要考查了运动的分解,解题的关键是要分清合速度与分速度。一般情况下,物体相对于给定的参考系(一般为地面)的实际运动就是合运动,本例中,汽车的实际运动就是合运动。另外,运动的分解要按照它的实际效果进行。 例3.如图所示,以速度v沿竖直杆匀速下滑的物体A用轻绳通过定滑轮拉物体B,当绳与水平面夹角为θ时,物体B的速度为() A.v B.v sinθC.v cosθD. v sin θ 解:将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向, 根据平行四边形定则得,v B=vsinθ.故B正确,A、C、D错误. 故选B.

运动的合成与分解中的牵连速度问题

运动的合成与分解中的牵连速度问题 (1)概念:三种速度(以船渡河为例) 动点—运动的质点(船); 动系—运动的参考系(水); 静系—静止的参考系(河岸)。. (2)三种速度 ①相对速度—动点对动系的速度(船对水的速度); ②牵连速度—动系对静系的速度(水对岸的速度); ③实际速度—动点对静系的速度(船对岸的速度)。 (3)速度矢量运算公式:水对岸船对水船对岸v v v += (遵循平行四边形定则) 例题 [例1]河宽以d 表示,船的划行速度以v 1表示,水流的速度设为v2,求(1)渡河的最短时间;(2)最小位移。 (1)最短时间:船头指向正对岸时,渡河所用时间为最短。最短时间为:1v d t =; (2)最小位移 分为两种情况:①当v 1>v2时,且满 足1 2cos v v =θ,渡河位移最小为d ; ②当v 1<v2时,最小位移为d v v d s ?== 12cos θ。 [例2]一根长为L 的杆OA ,O 端用铰链固定,另一端固定着一个小球A ,靠在一个质量为M ,高为h 的物块上,如图所示,若物块与地面摩擦不计,试求当物块以速度v 向右运动时,小球A 的线速度v A (此时杆与水平方向夹角为θ). 解:选取方块上与棒接触点B 为动点,棒为动系,轴O 为静系。 v 1——动点B 对动系的速度(B 点相对棒的速度) v 2—动系对静系的速度(棒对轴O 转动的线速度) v —动点对静系的速度(B 点对轴O 的速度) 由速度矢量分解图得:v 2=v sin θ. 设此时OB 长度为a ,则a =h /sin θ 令棒绕O 点转动角速度为ω,则ω=v 2/a =v sin 2θ/h . 故A 的线速度v A =ωL =vL sin 2θ/h . 练习 1.如图所示,质量为m 的物体置于光滑的平台上,系在物体上的轻绳跨过光滑的定滑轮.由地面上的人以恒定的速度v 0向右匀速拉动,设人从地面上的平台开始向右行至绳与水平方向夹角为45°时物块的速度v. 2.如图所示,A 、B 两车通过细绳跨接在定滑轮两侧,并分别置于光滑水平面上,若A 车以速度v 0向右匀速运动,当绳与水平面的夹角分别为α和β时,B 车的速度是多少 、 3如图所示,均匀直杆上连着两个小球A 、B ,不计一切摩擦.当杆滑到如图位置时,B 球水平速度为v B ,加速度为a B ,杆与竖直夹角为α,求此时A 球速度和加速度大小. 4.一轻绳通过无摩擦的定滑轮在倾角为30°的光滑斜面上的物体m 1连接,另一端和套在竖直光滑杆上的物体m 2连接.已知定滑轮到杆的距离为3m.物体m 2由静止从AB 连线为水平位置开始下滑1 m 时,m 1、m 2恰受力平衡如图所示.若此时m 1的速度为v 1,则m 2的速度为多大..

实验2 过氧化氢分解反应动力学-不标定浓度

实验二 过氧化氢分解反应动力学 一、实验目的: 1.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。 2.用静态法测定H 2O 2分解反应的速度常数和半衰期。 3.掌握量气技术,学会用图解计算法求出一级反应的速度常数。 二、实验原理: 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。 过氧化氢在没有催化剂存在时,分解反应进行的很慢。许多催化剂如Pt 、Ag 、MnO 2、FeCl 3、碘化物等都能加速H 2O 2分解。 过氧化氢分解反应的化学计量式如下: H 2O 2(l) = H 2O(l) + 1/2O 2(g) 若以KI 为催化剂,在KI 作用下催化分解步骤为: KI(l) + H 2O 2(l) = KIO + H 2O(l) (慢) KIO = KI(l) + 1/2O 2(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: -dc A /dt =k ’c KI c A 式中,c A 为反应系统中反应到t 时刻H 2O 2浓度,因KI 在反应过程中浓度不变,故上式可简化为 - dc A /dt = kc A (2.1) 式中k=k ’c KI , 将上式分离变量积分: 当 t=0 时, C A =C 0 ; t=t 时, C A =C t ; 定积分式为: ? ?=-t C C t A A k d t c dc 00 (2.2)

积分结果: 0ln ln c kt c t +-= (2.3) 式是t c t ~ln 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H 2O 2的浓度c t ,取得若干组c t 、t 的数据后,以lnc t 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 。 在H 2O 2催化分解过程中t 时刻H 2O 2的浓度可通过测量相应的时间内分解放出的氧气的体积得出。放出的氧气的体积与分解了的H 2O 2的量成正比,其比例系数为定值。令V f 表示H 2O 2全部分解放出的氧气的体积,V t 表示H 2O 2在t 时刻分解放出的氧气体积,则: f O H O O H V RTV P V n c ?= = 2 2 002222 ; ()t f O H O O H t t t V V RTV P V n n c c c -?=-= -=2 2' 0'02222 c o ∝V f , c t ∝ (V f -V t ) 将上述关系代入(14.3)式,得: ln (V f -V t )= - kt + ln V f (2.4) 如果以ln (V f -V t )对t 作图得一直线,即验证是一级反应;由直线斜率m 可求出速率常数k ,m = - k 。 (2.4)为ln (V f -V t )~ t 的直线方程,式中V f 为H 2O 2全部分解放出的氧气体积,反应温度及KI 浓度一定时,它不随时间改变。实验过程中只需要测定反应进行的不同时刻t 时H 2O 2分解放出的氧气体积V t (若干个数据)和反应终了时H 2O 2全部分解放出的氧气体积V f (一个数据),以ln (V f -V t )对t 作图得一直线,直线斜率为-k ,用作图法可求出反应速率常数k 。 V f 可采用下面两种方法来求得: (a )外推法:以1/t 为横坐标,对V t 作图,将直线外推至1/t =0,其截距即V f 。 (b )加热法:在测定若干个V t 数据后,将H 2O 2加热至50—60℃约15分钟,可认为H 2O 2已基本分解完毕,待溶液冷却到实验温度时,读出量气管读数即为V f ,同学们可自择二者之一,与滴定结果作对照。 当02 1 c c t =时,t 可用t 1/2表示,即为反应的半衰期. 由(2.3)式变换得:

中考化学经典实验例析 过氧化氢的分解

中考经典实验例析------过氧化氢分解 VCM仿真实验——过氧化氢分解 过氧化氢制取氧气被称为“绿色制取氧气”的方法,在近年的中考中反复出现,仔细研究历年真题,探究考试的重点和方向,把握2010的中考出题方向。下面对过氧化氢的分解进行例析。 例1、(2008山东)如图所示,老师在演示用过氧化氢和二氧化锰制取氧气的实验中,收集完氧气后,反应还在继续进行。小明同学认为,这个装置的缺点是不能控制反应随时发生、随时停止,造成了药品的浪费。为了解决小明提出的问题,请你对原实验装置加以改进,或设计新的简易实验装置,以便有效地控制过氧化氢的分解反应。

方案一: ; 方案二: . 答案:(1)将长颈漏斗改为分液漏斗 (2)将长颈漏斗改为注射器 (3)将长颈漏斗改用胶头滴管 (4)选用盛装二氧化锰的小布袋,将连在小袋子上的铁丝穿过橡皮塞并上下抽动。 (5)仿照启普发生器原理的简易实验装置等。 解析:要想控制反应则要控制双氧水与二氧化锰的接触。 例2、(08沈阳)在2008年沈阳市化学实验操作考查中,我们认真完成了用双氧水和二氧化锰制取氧气的实验,请据此实验回答下列问题。 (1)要检查A装置的气密性是否良好,通常是把导管口插入水中,然后双手紧握锥形瓶外壁,观察导管口是否有气泡产生。请你回答这种做法的依据是什么?(用微粒的观点解释)。 (2)A装置内发生反应的化学方程式为,二氧化锰在该反应中做剂。实验后回收二氧化锰的最佳方案是。 (3)在实验过程中,某同学由于动作太慢,氧气还没有收集满,锥形瓶内的反应就已经停止(如图所示)。若想集满这瓶氧气,在不拆卸装置的前提下,请你帮他想出两种方法。 ① ② 答案:(1)手握锥形瓶,使瓶内气体受热,微粒运动速率增大,间隔变大,气体体积膨胀,能从导管逸出 (2)2H2O22H2O+O2↑催化过滤 (3)①再加入适量的双氧水使反应继续进行 ②从分液漏斗向锥形瓶内加水,将锥形瓶内的氧气压入集气瓶中 例3、(2008黄冈)根据下列实验装置图,回答问题:

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