文档介绍:二氧化镒“变形记”
【提出问题】
在学习实验室中利用过氧化氢溶液和二氧化锭反应制取氧气时,我们发现以下问题:
在实验操作中,很难做到使反应随时发生随时停止(即很难做到使过氧化氢溶液与MnO2粉末分离而使反应停止%
如果先放入二氧化锭二氧化镒“变形记”
【提出问题】
在学习实验室中利用过氧化氢溶液和二氧化锭反应制取氧气时,我们发现以下问题:
在实验操作中,很难做到使反应随时发生随时停止(即很难做到使过氧化氢溶液与MnO2粉末分离而使反应停止%
如果先放入二氧化锭,再加入过氧化氢溶液,则反应相当剧烈,产生的气流瞬间冲出,不利于氧气的检验和收集。
只是看到二氧化锭加快了过氧化氢分解的反应速率,而并没有验证催化剂二氧化锭的质量和化学性质的在反应前后是否发生改变。
由于回收的麻烦,催化剂二氧化铭就随看反应后的废液一起倒掉,既浪费了药品又污染了环境。
【猜想与假设】
如何解决好以上问题呢?在学完二氧化碳的实验室制法后,我们受到了启发,能否将二氧化锭粉分散在不溶于水的载体中呢?于是,我们查找资料、讨论与制定实验方案,反复实验与改进,让二氧化锭粉末经历了一次颗粒状一片状一块状的演变。
【进行实验与收集证据】实验仪器及药品:过氧化氢溶液、二氧化锭、黄豆、万能胶水、铜片、水泥、沙子、空、药匙、银子、废旧塑料瓶及瓶盖、试管、滤纸、吹风机等。
【演变1】颗粒状二氧化铭:由锌粒和稀硫酸反应制取氢气,我们最先想到把二氧化锭制成颗粒状。黄豆成为我们的首先,因为它大小合适,表面光滑,价格便宜。于是我们把黄豆放入万能胶水中,再快速取出裹有胶水的黄豆,放入二氧化锭粉末中翻滚,将二氧化锭制成颗粒状,取出晾干。但是实验中我们发现:一是反应速率太慢,二是胶水粘的二氧化锭容易剥落下来。那我们就再换一种附看物试试看。
【演变2】片状二氧化铭:这次我们选中了铜片。把铜片放入万能胶水中,再快速取出裹有胶水的铜片,放入二氧化锭粉末中翻滚,将二氧化锭制成片状,取出晾干。实验发现反应速率还是较慢,实验效果仍然不理想,看来我们要换一个思路了。
【演庾3】块状二氧化候:我们又查找了相关资料,发现可以把二氧化铭粉末和水泥、沙子按照一定比例融合在一起。我们在实验中又遇到了很多问题,如阴干时间的掌握,如沙子很容易散落到与双氧水反应的液体中等。最终反复尝试与对比实验后,我们的配方决定舍弃沙子,按照水泥:二氧化候二1:4(质量比),加水搅拌成糊状,然后压成块状,使之阴干24小时以上,等水泥发硬后用锤子敲成合适的大小,用水冲洗掉粉末,再晾干备用。历经了多次实验与等待后,我们的产品一类似于巧克力块的块状二氧化铳终于诞生了!
【分析与论证】实验操作更简单,实验中气泡平稳而持久,可用在简易启普发生器中进行,这样就可以较好地控制反应的发生与结束(即做到了使过氧化氢溶液与MnO2分离而使反应停止k实验后较简便的将块状二氧化锭分离出来,继续再使用,使我们清