不同催化剂对双氧水分解速率的影响

实验目的

比较不同催化剂及无催化剂时过氧化氢分解的速率，认识催化剂的作用。

实验原理

2H₂O₂ =催化剂= 2H₂O + O₂↑。FeCl₃ 和 MnO₂ 都能降低该反应的活化能，使活化分子百分数增大，反应速率加快；不加催化剂时分解很慢。不同催化剂的催化效果不同。

实验器材

• H₂O₂ 溶液
• FeCl₃ 溶液
• MnO₂ 粉末
• 试管及试管架
• 药匙
• 胶头滴管
• 带火星的木条

实验步骤

1. 取三支试管，编号并各加入等量的 H₂O₂ 溶液。
2. 向 1 号试管滴入 FeCl₃ 溶液，2 号试管加入少量 MnO₂ 粉末，3 号不加。
3. 观察并比较三支试管中气泡产生的快慢。
4. 可用带火星的木条检验产生的气体。
5. 总结催化剂对反应速率的影响。

实验现象与结论

未加催化剂的试管只有极少气泡；加入 FeCl₃ 溶液或 MnO₂ 粉末的试管气泡明显增多，一般 MnO₂ 的作用更明显。带火星的木条复燃，说明生成氧气。结论：催化剂能显著加快 H₂O₂ 分解，不同催化剂效果不同。

注意事项

• H2O2 溶液有一定腐蚀性，避免接触皮肤和眼睛。
• MnO2 粉末不要吸入，不要洒落。
• 试管不要塞紧，防止压力过大。

常见问题

为什么要设置不加催化剂的对照组？

对照组用来显示没有催化剂时的反应速率，才能说明加入催化剂后速率确实加快。

催化剂参加反应吗？

催化剂参与反应过程，但反应前后质量和化学性质不变，也不改变反应的总方程式。