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【mba论文】探讨对二氧化锰催化过氧化氢制取氧气实验的改进(论文参考文献)

星级: ★★★★ 期刊: 《中小学实验与装备》作者:王胤琪浏览量:2443 论文级别:经典本章主题:瓷片和催化剂原创论文: 5156论文网更新时间:12-16审核稿件编辑:Gordon本文版权归属:www.5156chinese.cn 分享次数:1823 评论次数: 9835

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MnO2催化KClO3制取氧气的这部分实验,以探究实验的形式并配以标

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题“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”出现在2012年版的新教材中,因此也强调了MnO2在该实验中作为催化剂的作用.

1问题的提出

在实际操作中,会出现例如反应异常剧烈,容器内H2O2溶液与MnO2混合后的黑灰色悬浊液剧烈翻滚,并冒出大量白雾,还来不及对产生的气体进行收集、实验,反应就慢慢停止等现象.实验后也不方便从残液中回收催化剂MnO2,理论教学中常建议该实验可使用制取CO2的装置,但却行不通.由于MnO2呈粉末状,在装置内无法利用气压增大将固液彻底分离的方法使反应停止.参阅相关资料,也发现一些将催化剂做过处理的方法,如利用石膏粉或白乳胶将MnO2粉末充分粘附,这些都是十分巧妙的改进.

2改进的方法

采用实验室常见的多孔状大颗粒物质,将该物质制成催化剂的载体,这样既能控制反应速率,也便于实验后催化剂的回收和重复使用.

2。1实验用品

KMnO4、30 % H2O2、坩埚、碎瓷片、烧杯、酒精灯等.

2。2载体催化剂的制备

(1)取若干小颗粒的碎瓷片置于

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烧杯中,倒入1 % KMnO4溶液至完全浸没碎瓷片,放置10~20 min,让碎瓷片中的空隙充满溶液.

(2)取出浸泡过后的碎瓷片晾干,放进坩埚内持续灼烧至碎瓷片表面发黑,发生如下反应:2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑.将此碎瓷片放入蒸馏水中并往水中不断通入CO2,使碎瓷片中吸附的K2MnO4与酸性溶液反应完全:3K2MnO4+2CO2=2KMnO4 + MnO2↓+ 2K2CO3.再将处理后的碎瓷片放入蒸馏水中

对二氧化锰催化过氧化氢制取氧气实验的改进
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漂洗至洗涤液不再呈现紫红色为止,烘干备用.此时,MnO2粉末已完全被吸附在碎瓷片的缝隙里.

若无碎瓷片作为催化剂载体,也可用小颗粒的空心水泥砖代替.

3MnO2催化H2O2制取氧气

将已吸附MnO2的碎瓷片放入气体发生装置中,H2O2溶液由上端分液漏斗添加,当液体接触碎瓷片后,溶液中产生大量气泡,夹紧弹簧夹,装置内气压增大迫使溶液与催化剂分离,反应停止.

4改进实验的优点

(1)借助多孔性碎瓷片吸附KMnO4经过热分解产生的MnO2,有效增大了固液接触面积,也便于控制反应速率.

(2)颗粒状固体易于分离、洗涤、保存、循环使用,多次实验均未发生催化剂中毒现象,节省实验资源.

(3)此实验的改进不仅

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[ 参考文献 ]

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