【过氧化氢制取氧气化学方程式】在初中化学学习中,过氧化氢(H₂O₂)分解生成氧气(O₂)是一个重要的实验反应。该反应常用于实验室制取氧气,具有操作简单、安全环保等优点。以下是关于此反应的详细总结与相关数据。
一、反应原理
过氧化氢在一定条件下会发生分解反应,生成水和氧气。该反应可以通过催化剂(如二氧化锰 MnO₂)来加快反应速率。
化学方程式如下:
$$
2\text{H}_2\text{O}_2 \xrightarrow{\text{MnO}_2} 2\text{H}_2\text{O} + \text{O}_2 \uparrow
$$
- 反应条件:通常需要催化剂(如二氧化锰),也可在加热条件下进行。
- 反应类型:分解反应。
- 产物:水(H₂O)和氧气(O₂)。
- 气体收集方法:排水法或向上排空气法。
二、反应特点总结
| 项目 | 内容 |
| 反应物 | 过氧化氢(H₂O₂) |
| 生成物 | 水(H₂O)、氧气(O₂) |
| 催化剂 | 二氧化锰(MnO₂) |
| 反应条件 | 常温或加热(加催化剂时可常温) |
| 反应类型 | 分解反应 |
| 氧气检验 | 将带火星的木条伸入集气瓶中,木条复燃 |
| 实验现象 | 有气泡产生,反应剧烈程度取决于催化剂用量 |
三、实验步骤简述
1. 准备仪器:使用锥形瓶、导管、集气瓶、水槽等。
2. 加入过氧化氢溶液:将适量的过氧化氢倒入锥形瓶中。
3. 加入催化剂:向锥形瓶中加入少量二氧化锰粉末。
4. 收集气体:通过导管将产生的氧气导入集气瓶中,用排水法或向上排空气法收集。
5. 验证氧气:用带火星的木条测试集气瓶中的气体是否为氧气。
四、注意事项
- 实验过程中要佩戴护目镜,防止液体溅出。
- 催化剂不可重复使用过多次,需定期更换。
- 实验后应妥善处理废液,避免污染环境。
五、拓展思考
虽然过氧化氢分解制取氧气是一种常见方法,但其产率相对较低。相比其他方法(如高锰酸钾加热分解),过氧化氢法更适合于教学实验,因其操作更安全、成本更低。
总结:过氧化氢制取氧气的化学方程式为 $ 2\text{H}_2\text{O}_2 \xrightarrow{\text{MnO}_2} 2\text{H}_2\text{O} + \text{O}_2 \uparrow $,是初中化学中重要的基础实验之一,具有较强的实践性和教学价值。


