雙氧水分解催化劑的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)研究

PAGEPAGE1雙氧水分解催化劑的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)研究貴州省六盤水市盤縣華夏中學(xué)：龔仁志MnO2在高一化學(xué)教材中，我們知道雙氧水分解是用MnO2作催化劑，化學(xué)方程式為：2H2O22H2O+O2,其他物質(zhì)是否也能作雙氧水分解的催化劑？催化效果怎樣？帶著這樣的問題，我們課題組成員組織學(xué)生對雙氧水分解的催化劑的選擇以及催化性能MnO2在數(shù)字化實(shí)驗(yàn)實(shí)，我們課題組成員組織學(xué)生對雙氧水分解的催化劑進(jìn)行了多次研究，學(xué)生在老師的指導(dǎo)下，分別用了沙子、馬鈴薯片、CuO、Fe2O3、MnO2、FeCl3等物質(zhì)對雙氧水分解的催化效果進(jìn)行了探究，其中MnO2和FeCl3的催化效果最為理想，學(xué)生又對不同濃度的雙氧水分別加入MnO2和FeCl3進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)濃度不同時MnO2和FeCl3催化效果也不同。圖1（30%的雙氧水10ml不加水）圖1是30%的雙氧水10ml不加水時分別加入MnO2和FeCl3進(jìn)行的對比實(shí)驗(yàn)，圖中上一根曲線是加入FeCl3作催化劑時30%的雙氧水分解生成氧氣濃度與時間的變化速度曲線，下一根曲線是加入MnO2作催化劑時30%的雙氧水分解生成氧氣濃度與時間的變化速度曲線，從曲線的變化趨勢可以看出30%的雙氧水分解用FeCl3作比用MnO2催化效果好得多。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，雙氧水分解的催化劑不一定非要用MnO2，用其他物質(zhì)可能催化效果更好。圖2（30%的雙氧水10ml加10ml水）圖2是30%的雙氧水10ml加10ml水時分別加入MnO2和FeCl3進(jìn)行的對比實(shí)驗(yàn)，圖中40s時上一根曲線是加入FeCl3作催化劑時30%的雙氧水10ml加10ml水分解生成氧氣濃度與時間的變化速度曲線，下一根曲線是加入MnO2作催化劑時30%的雙氧水10ml加10ml水分解生成氧氣濃度與時間的變化速度曲線，從曲線的變化趨勢可以看出在此濃度雙氧水分解用FeCl3作催化劑和MnO2催化效果相當(dāng)。在此濃度下從理論上講既可以用FeCl3也可以用MnO2作催化劑。圖3（30%的雙氧水10ml加20ml水）圖4（30%的雙氧水10ml加90ml水）圖3是30%的雙氧水10ml加20ml水以及圖4是30%的雙氧水10ml加90ml水時分別加入MnO2和FeCl3進(jìn)行的對比實(shí)驗(yàn)，兩圖中上一根曲線是加入MnO2作催化劑時30%的雙氧水10ml加大量的水稀釋后分解生成氧氣濃度與時間的變化速度曲線，下一根曲線是加入FeCl3作催化劑時30%的雙氧水10ml加大量的水稀釋后分解生成氧氣濃度與時間的變化速度曲線，從曲線的變化趨勢可以看出極稀的雙氧水分解用MnO2作比用FeCl3催化效果好得很多。極稀的雙氧水分解FeCl3催化效果不好，而且濃度越小，F(xiàn)eCl3催化效果越差。通過以上四組對比實(shí)驗(yàn)我們可以得出這樣的結(jié)論：第一、雙氧水分解的催化劑不一定非要用MnO2，在特定的情況下用其他物質(zhì)