【写出用H2O2与MnO2混合制氧气实验操作步骤】在化学实验中,利用过氧化氢(H₂O₂)和二氧化锰(MnO₂)混合制取氧气是一种常见且安全的实验方法。该实验操作简单、反应迅速,适合初中或高中化学教学使用。以下是该实验的操作步骤总结。
一、实验目的
1. 掌握过氧化氢分解制取氧气的原理。
2. 学习使用简易气体发生装置进行气体收集。
3. 理解催化剂在化学反应中的作用。
二、实验原理
过氧化氢在二氧化锰的催化下,会迅速分解生成水和氧气:
$$
2\text{H}_2\text{O}_2 \xrightarrow{\text{MnO}_2} 2\text{H}_2\text{O} + \text{O}_2↑
$$
其中,MnO₂作为催化剂,不参与反应但能加快反应速率。
三、实验器材与药品
名称 | 数量/规格 |
过氧化氢溶液 | 5% 浓度,约50mL |
二氧化锰 | 粉末状,约1g |
锥形瓶 | 1个 |
导管 | 1根 |
水槽 | 1个 |
集气瓶 | 1个 |
酒精灯 | 1个 |
镊子 | 1把 |
火柴 | 若干 |
四、实验操作步骤
步骤 | 操作内容 |
1 | 将锥形瓶放在实验台上,加入适量的过氧化氢溶液(约50mL)。 |
2 | 用镊子夹取少量二氧化锰粉末,小心放入锥形瓶中。 |
3 | 立即用带导管的橡皮塞密封锥形瓶口,导管另一端插入水槽中的集气瓶内。 |
4 | 观察锥形瓶中是否有气泡产生,说明反应已经开始。 |
5 | 当集气瓶中充满气体时,将导管从水槽中取出,盖上玻璃片,停止反应。 |
6 | 实验结束后,关闭酒精灯(如有使用),整理实验器材。 |
五、注意事项
1. 实验过程中要佩戴护目镜,防止液体溅出。
2. 二氧化锰为催化剂,实验后可回收再利用。
3. 收集氧气时,应确保集气瓶完全充满气体,避免空气混入。
4. 实验结束后,及时清理实验台,处理废液。
六、实验现象与结论
- 现象:锥形瓶中有大量气泡冒出,集气瓶中逐渐被气体充满。
- 结论:过氧化氢在二氧化锰的催化作用下迅速分解,生成氧气。
通过本次实验,学生可以直观地理解化学反应中催化剂的作用,并掌握基本的气体收集方法,为进一步学习化学反应原理打下基础。