量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数
D量气法测定过氧化氢催化分解反应速率系数
一.实验目的 1.熟悉一级反应特点,了解反应浓度、 温度、催化剂等因素对一级反应速度的 影响。 2.用量气法测过氧化氢分解反应的反应 速度常数。 3.学会用图解法求出一级反应的反应速 率常数 。
二.实验原理 1.知识回顾与扩充 ①化学反应速率指单位体积的反应系统中，反应进 度随时间的变化率，它是衡量化学反应快慢程度的 物理量 。 ②化学反应速率方程的基本形式:eE＋fF＋…→gG＋ rR＋…
根据Arrhennius方程： lnK=-Ea/RT+C
可求得表观活化能Ea。
三、；仪器与试剂 仪器：超级恒温槽，5ml移液管，H2O2分解测 定装置。 试剂：H2O2溶液（3％），KI溶液 （0.2mol/L）
四.实验步骤 1.调节超级恒温槽水温为30. 0±0.1℃ 2.连接好过氧化氢分解测定装置，用双连球通过三通活塞向 量气管鼓气，并压出皂膜润湿量气管内壁，以防止实验过程 中皂膜破裂。 3.在反应管中加入3％过氧化氢溶液5ml，将循环恒温水通入 反应管外水浴夹套。同时在一小试管中移入0.2mol/L KI 5ml放入恒温槽中恒温。 4.在反应管内加入搅拌子，打开磁力搅拌器，调节搅拌速 度，使搅拌子在反应管中转速恒定，并在量气管下部压出皂 膜备用。 5.把小试管中的KI溶液倒入反应管中，约1min后塞上反应管 的橡胶塞，同时转动活塞使氧气进入量气管，任选一时刻作 为反应起始时间，同时记下量气管中皂膜位置读数Z0，以后 每隔一分钟记录一次Zt，共10次。 6.等20分钟分解基本完成后，此时反应管中没有气体放出， 量气筒中皂膜位置不再变化，记下量气筒中皂膜位置的读数 即为Z∞。
注意事项： ①皂膜流量计三通活塞的转向。鼓泡时需缓 慢有度，使皂膜清晰有序。 ②过氧化氢和KI溶液须分别恒温十分钟以上 方可混合。计量体积可在任意时刻开始，混 合后约40秒为宜。应取较靠近量气管底部的 皂膜作为计量用。第一分钟放出的氧气体积 以4－7ml为宜。 ③求V∞，可在计时结束后再等待20分钟，即 总反应再30分钟以上，此时刻可认为是V∞。 ④量气管读数由大到小，计算时予以换算。
量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数
实验 量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数一、实验目的1. 学习使用量气法研究过氧化氢的分解反应2. 了解一级反应的特点，掌握用图解计算法求反应速率常数。
二、实验原理H 2O 2在室温下，没有催化剂存在时，分解反应进行得很慢，但加入催化剂（如Pt 、Ag 、MnO 2、碘化物）时能促使其较快分解，分解反应按下式进行：H 2O 2H 2O +12O2→ (C2-1)在催化剂KI 作用下，H 2O 2分解反应的机理为：H 2O 2H 2O ++KI KIO （慢）→ (C2-2)KIO KI +12O2（快）→(C2-3)整个分解反应的速度由慢反应(C2-2)决定：222222O H KI O H O H c c k dt dc =- (C2-4)式中c 表示各物质的浓度(mol·L -1)，t 为反应时间(s )，22O H k 为反应速率常数，它的大小仅决定于温度。
在反应中作为催化剂的KI 的浓度保持不变，令KI O H 122c k k ⋅=，则2222O H 1O H c k dtdc =-(C2-5)式中k 1为表观反应速率常数。
此式表明，反应速率与H 2O 2浓度的一次方成正比，故称为一级反应。
将上式积分得：01ln ln c t k c t +-= (C2-5)式中c 0、c t 分别为反应物过氧化氢在起始时刻和t 时刻的浓度。
反应半衰期为：112/1693.02ln k k t ==(C2-6) 由反应方程式可知，在常温下，H 2O 2分解的反应速度与氧气析出的速度成正比。
析出的氧气体积可由量气管测量。
令V ∞表示H 2O 2全部分解所放出的O 2体积，V t 表示H 2O 2在t 时刻放出的O 2体积，则)(t t V V c -∝∞。
将该关系式带入(C2-5)，得到∞∞+-=-V t k V V t ln )ln(1 (C2-7)本实验采用静态法测定HO2分解反应速率常数，实验装置见图C2-1。
[详细讲解]实验14过氧化氢催化分解反应速率常数的测定
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第 次课 4 学时实验14 过氧化氢催化分解反应速率常数的测定一、实验目的1. 测定过氧化氢催化分解反应速率常数；2. 掌握通过测量反应系统的体积跟踪反应系统浓度从而研究反应速率的方法。
二、实验原理过氧化氢在没有催化剂存在时，分解反应进行的很慢。
加入催化剂能够提高分解速率。
过氧化氢分解反应的化学计量式如下：H 2O 2(l) = H 2O(l) + 1/2O 2(g)若以KI 为催化剂，在KI 作用下催化分解步骤为：KI(l) + H 2O 2(l) = KIO + H 2O(l) （慢）KIO = KI(l) + 1/2O 2(g)由于第一步的速率比第二步慢得多，所以，第一步为反应的控制步骤。
因而可以假定其反应的速率方程式为：-dc A /dt =k ’c KI c A式中，c A 为反应系统中反应到t 时刻H 2O 2浓度，因KI 在反应过程中浓度不变，故上式可简化为- d I c A /dt = k I c A （14.1）式中k=k ’c KI , 将上式分离变量积分：当 t=0 时， C A =C 0 ；t=t 时， C A =C t;定积分式为：⎰⎰=-AA C C t A Ak d t c dc 00（14.2）积分结果：0ln ln c kt c t +-= （14.3）式是t c t ~ln 的直线方程。
反应进行过程中，测定不同时刻 t 时反应系统中氧气的浓度c t ，取得若干组c t 、t 的数据后，以lnc t 对t 作图，得一直线，表明该反应为一级反应（准一级反应），直线斜率为-k 。
物理化学的研究方法是采用物理的方法测定反应系统某组分的浓度，所谓物理的方法是利用反应系统某组分或各组分的某些物理性质（如体积、压力、电动势、折光率、旋光度等）与其有确定的单值函数关系的特征，通过测量系统中该物理性质的变化，间接测量浓度变化。
此种物理化学的实验方法最大的优点是可以跟踪系统某组分或各组分的物理性质的变化，从而，不需要终止反应，便可以随时测定某一时刻反应系统某组分或各组分的浓度。
量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数(精)
实验量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数一、实验目的1. 学习使用量气法研究过氧化氢的分解反应2. 了解一级反应的特点,掌握用图解计算法求反应速率常数。
二、实验原理H 2O 2在室温下,没有催化剂存在时,分解反应进行得很慢, 但加入催化剂(如Pt 、 Ag 、 MnO 2、碘化物时能促使其较快分解,分解反应按下式进行:H 2O 2H 2O +2O2→ (C2-1在催化剂 KI 作用下, H 2O 2分解反应的机理为:H 2O 2H 2O ++KI KIO (慢→ (C2-2KIO KI +12O2(快→ (C2-3整个分解反应的速度由慢反应 (C2-2决定:222222O H KI O H O H c c k dt dc =- (C2-4式中 c 表示各物质的浓度(mol·L-1 , t 为反应时间 (s , 22O H k 为反应速率常数, 它的大小仅决定于温度。
在反应中作为催化剂的 KI 的浓度保持不变,令 K I O H 122c k k ⋅=,则2222O H 1O H c k dtdc =-(C2-5式中 k 1为表观反应速率常数。
此式表明,反应速率与 H 2O 2浓度的一次方成正比,故称为一级反应。
将上式积分得:01ln ln c t k c t +-= (C2-5式中 c 0、 c t 分别为反应物过氧化氢在起始时刻和 t 时刻的浓度。
反应半衰期为:112/1693. 02ln k k t ==(C2-6 由反应方程式可知,在常温下, H 2O 2分解的反应速度与氧气析出的速度成正比。
析出的氧气体积可由量气管测量。
令V ∞ 表示 H 2O 2全部分解所放出的O 2体积, V t 表示 H 2O 2在 t 时刻放出的 O 2体积,则 (t t V V c -∝∞。
将该关系式带入 (C2-5,得到∞∞+-=-V t k V V t ln ln(1 (C2-7本实验采用静态法测定 H 2 O2分解反应速率常数,实验装置见图 C2-1。
量气法测定过氧化氢催化分解反应速率系数
仪器：H2O2分
1. 调节超级恒温水槽的温度； 2. 用双连球鼓气，使皂膜润湿气管壁，并在量气管下部压出 3～5个皂膜备用（润湿和压皂膜时，三通都必须调至双连球 和量气管两通的状态，皂膜压好后，三通可调至三不通状态 备用）； 3. 向反应管中加入3％的H2O2溶液5mL及一个磁力搅拌子恒温 10min，向小试管中加入0.2mol/L的KI溶液，恒温10min； 4. 将KI溶液倒入反应管中，打开磁力搅拌器。 充分混合1～ 1.5min后，塞上反应管上的橡皮塞，同时旋转三通活塞至反 应管和量气管两通的状态，使反应放出的氧气进入量气管。 此时秒表开始，同时记录记下量气管中皂膜对应的位置读数 Z0，以后每隔1min记录一次读数Zt ，共10次。 5. 约二十分钟后，皂膜不再变化，记录皂膜位置读数为 。
ln{ cA } ln{ cA0 x} k At ln{ cA0}
cA0 1 cA0 1 k A ln ln t cA t cA0 x
ln{ cA }对t 作图是一条直线，斜率的负值即 k A 。
速率系数的值与浓度单位无关。
k A具有时间 1 的量纲，表达为t1。一级反应
t / min
zt / mL
０ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ 10 ∞
Vt / mL
V Vt
ln Vt V
mL
（1）原始数据以表格的形式在报告中列出；
V 计算Vt 和V：Vt Z 0 Zt ;V Z 0 Z , V Vt 及 ln Vt
量气法测定过氧化氢催化分解反
应速率系数
一、实验目的
1. 测定H2O2分解反应的速率系数和级数；
2. 了解一级反应的特点。
过氧化氢催化分解反应是一级反应
过氧化氢催化分解反应速率常数的测定之欧阳文创编
过氧化氢催化分解反应速率常数的测定分类：药学资料标签：化学实验报告过氧化氢反应速率常数教育一、实验目的（1）了解过氧化氢催化分解反应速率常数的测定方法。
（2）熟悉一级反应的特点，了解催化剂对反映速率的影响。
（3）掌握用图解计算法求反应速率常数。
二、实验用品1、仪器玻璃反应容器1个、水准瓶1个、50mL量气管1个、超级恒温槽1套、三通活塞1个、秒表1块、10mL量筒1个、5mL吸量管2支、胶管3m。
2、药品质量分数为2%的H2O2溶液（新鲜配制）、0.1mol·L1KI 溶液。
三、实验原理与技术过氧化氢很不稳定，在常温下的分解反应式为：H2O2→H2O+1/2O2（Ⅰ）在KI作用下的分解反应机理为：H2O2+KI→KIO+ H2O （慢）（Ⅱ）KIO→KI+1/2O2 （快）（Ⅲ）（Ⅱ）式是H2O2分解的速控步骤，H2O2分解反应的反应速率方程为：－dcH2O2/dt=k´cH2O2·cKI（Ⅳ）因为cKI近似不变，（Ⅳ）式可简化为：－dcH2O2/dt=kcH2O2（Ⅴ）（其中k=k´cKI）。
H2O2的催化分解反应为一级反应，对（Ⅴ）式积分可得：ln（c/ c0）=－kt （Ⅵ）（其中c0为H2O2的初始浓度；c为反应至t时刻H2O2的浓度；k为H2O2的催化分解反应的速率常数）。
反应的半衰期为：t1/2=ln2/k=0.693/k （Ⅶ）在等温等压条件下，在H2O2的分解反应中，氧气体积增长速率反映了H2O2的分解速率，本实验就是通过测定不同时刻放出的氧气的体积，间接地求出H2O2在相应时刻的浓度，这种方法称为物理法。
令ⅴ∞表示H2O2全部分解放出的O2的体积；ⅴt表示反应至t时刻放出的O2的体积；则由（Ⅰ）式可看出：定温定压下反应产生的O2的体积ⅴt与被消耗的H2O2的浓度成正比，而ⅴ∞则与H2O2的初始浓度成正比，且两者比例系数为定值，则：c。
∝ⅴ∞；c∝（ⅴ∞ⅴt）。
一级反应过氧化氢分解反应速率测定（精）
过氧化氢催化分解反应速率常数的测定一、实验目的（1）了解过氧化氢催化分解反应速率常数的测定方法。
（2）熟悉一级反应的特点，了解催化剂对反映速率的影响。
（3）掌握用图解计算法求反应速率常数。
二、实验用品1、仪器玻璃反应容器1个、水准瓶1个、50mL量气管1个、超级恒温槽1套、三通活塞1个、秒表1块、10mL量筒1个、5mL吸量管2支、胶管3m。
2、药品质量分数为2%的H2O2溶液（新鲜配制）、0.1mol·L-1KI溶液。
三、实验原理与技术过氧化氢很不稳定，在常温下的分解反应式为：H2O2→H2O+1/2O2（Ⅰ）在KI作用下的分解反应机理为：H2O2+KI→KIO+ H2O （慢）（Ⅱ）KIO→KI+1/2O2（快）（Ⅲ）（Ⅱ）式是H2O2分解的速控步骤，H2O2分解反应的反应速率方程为：－dcH2O2/d t=k´cH2O2·cKI（Ⅳ）因为cKI近似不变，（Ⅳ）式可简化为：－dcH2O2/d t=k cH2O2 （Ⅴ）（其中k=k´cKI）。
H2O2的催化分解反应为一级反应，对（Ⅴ）式积分可得：ln（c/ c0）=－kt （Ⅵ）（其中c0为H2O2的初始浓度；c为反应至t时刻H2O2的浓度；k为H2O2的催化分解反应的速率常数）。
反应的半衰期为：t1/2= ln2/k=0.693/k （Ⅶ）在等温等压条件下，在H2O2的分解反应中，氧气体积增长速率反映了H2O2的分解速率，本实验就是通过测定不同时刻放出的氧气的体积，间接地求出H2O2在相应时刻的浓度，这种方法称为物理法。
令ⅴ∞表示H2O2全部分解放出的O2的体积；ⅴt表示反应至t时刻放出的O2的体积；则由（Ⅰ）式可看出：定温定压下反应产生的O2的体积ⅴt与被消耗的H2O2的浓度成正比，而ⅴ∞则与H2O2的初始浓度成正比，且两者比例系数为定值，则：c。
∝ⅴ∞；c∝（ⅴ∞-ⅴt）。
代入（Ⅵ）式可得：ln[（ⅴ∞-ⅴt）/ⅴ∞]=－kt （Ⅷ）→ln（ⅴ∞-ⅴt）=－kt＋lnⅴ∞（Ⅸ）（其中ⅴ∞可以通过外推法或加热法求得）。
一级反应过氧化氢分解反应速率测定
过氧化氢催化分解反应速率常数的测定一、实验目的（1）了解过氧化氢催化分解反应速率常数的测定方法。
（2）熟悉一级反应的特点，了解催化剂对反映速率的影响。
（3）掌握用图解计算法求反应速率常数。
二、实验用品1、仪器玻璃反应容器1个、水准瓶1个、50mL量气管1个、超级恒温槽1套、三通活塞1个、秒表1块、10mL量筒1个、5mL吸量管2支、胶管3m。
2、药品质量分数为2%的H2O2溶液（新鲜配制）、0.1mol·L-1KI溶液。
三、实验原理与技术过氧化氢很不稳定，在常温下的分解反应式为：H2O2→H2O+1/2O2（Ⅰ）在KI作用下的分解反应机理为：H2O2+KI→KIO+ H2O （慢）（Ⅱ）KIO→KI+1/2O2（快）（Ⅲ）（Ⅱ）式是H2O2分解的速控步骤，H2O2分解反应的反应速率方程为：－dcH2O2/d t=k´cH2O2·cKI（Ⅳ）因为cKI近似不变，（Ⅳ）式可简化为：－dcH2O2/d t=k cH2O2（Ⅴ）（其中k=k´cKI）。
H2O2的催化分解反应为一级反应，对（Ⅴ）式积分可得：ln（c/ c0）=－kt （Ⅵ）（其中c0为H2O2的初始浓度；c为反应至t时刻H2O2的浓度；k为H2O2的催化分解反应的速率常数）。
反应的半衰期为：t1/2= ln2/k=0.693/k （Ⅶ）在等温等压条件下，在H2O2的分解反应中，氧气体积增长速率反映了H2O2的分解速率，本实验就是通过测定不同时刻放出的氧气的体积，间接地求出H2O2在相应时刻的浓度，这种方法称为物理法。
令ⅴ∞表示H2O2全部分解放出的O2的体积；ⅴt表示反应至t时刻放出的O2的体积；则由（Ⅰ）式可看出：定温定压下反应产生的O2的体积ⅴt与被消耗的H2O2的浓度成正比，而ⅴ∞则与H2O2的初始浓度成正比，且两者比例系数为定值，则：c。
∝ⅴ∞；c∝（ⅴ∞-ⅴt）。
代入（Ⅵ）式可得：ln[（ⅴ∞-ⅴt）/ⅴ∞]=－kt （Ⅷ）→ln（ⅴ∞-ⅴt）=－kt＋lnⅴ∞（Ⅸ）（其中ⅴ∞可以通过外推法或加热法求得）。
一级反应过氧化氢分解反应速率测定
过氧化氢催化分解反应速率常数的测定一、实验目的（1）了解过氧化氢催化分解反应速率常数的测定方法。
（2）熟悉一级反应的特点，了解催化剂对反映速率的影响。
（3）掌握用图解计算法求反应速率常数。
二、实验用品1、仪器玻璃反应容器1个、水准瓶1个、50mL量气管1个、超级恒温槽1套、三通活塞1个、秒表1块、10mL量筒1个、5mL吸量管2支、胶管3m。
2、药品质量分数为2%的H2O2溶液（新鲜配制）、0.1mol·L-1KI溶液。
三、实验原理与技术过氧化氢很不稳定，在常温下的分解反应式为：H2O2→H2O+1/2O2（Ⅰ）在KI作用下的分解反应机理为：H2O2+KI→KIO+ H2O （慢）（Ⅱ）KIO→KI+1/2O2（快）（Ⅲ）（Ⅱ）式是H2O2分解的速控步骤，H2O2分解反应的反应速率方程为：－dcH2O2/d t=k´cH2O2·cKI （Ⅳ）因为cKI近似不变，（Ⅳ）式可简化为：－dcH2O2/d t=k cH2O2 （Ⅴ）（其中k=k´cKI）。
H2O2的催化分解反应为一级反应，对（Ⅴ）式积分可得：ln（c/ c0）=－kt （Ⅵ）（其中c0为H2O2的初始浓度；c为反应至t时刻H2O2的浓度；k为H2O2的催化分解反应的速率常数）。
反应的半衰期为：t1/2= ln2/k=0.693/k （Ⅶ）在等温等压条件下，在H2O2的分解反应中，氧气体积增长速率反映了H2O2的分解速率，本实验就是通过测定不同时刻放出的氧气的体积，间接地求出H2O2在相应时刻的浓度，这种方法称为物理法。
令ⅴ∞表示H2O2全部分解放出的O2的体积；ⅴt表示反应至t时刻放出的O2的体积；则由（Ⅰ）式可看出：定温定压下反应产生的O2的体积ⅴt与被消耗的H2O2的浓度成正比，而ⅴ∞则与H2O2的初始浓度成正比，且两者比例系数为定值，则：c。
∝ⅴ∞；c∝（ⅴ∞-ⅴt）。
代入（Ⅵ）式可得：ln[（ⅴ∞-ⅴt）/ⅴ∞]=－kt （Ⅷ）→ln（ⅴ∞-ⅴt）=－kt＋lnⅴ∞（Ⅸ）（其中ⅴ∞可以通过外推法或加热法求得）。
皂泡量气管法测定过氧化氢催化分解反应的速率常数
皂泡量气管法测定过氧化氢催化分解反应的速率常数1引言目前，测定过氧化氢催化分解速率及半衰期的方法有很多，如量气管测量氧气体积的方法光度法测量过氧化氢含量的方法［5〜6］、高猛酸钾滴定过氧化氢的方法［7］、排水法测量氧气体积的方法［8］等。
国内众多高等院校主要采用量气法测定过氧化氢催化分解的反应速率及半衰期［9〜15］。
实验中为了测出反应进行一定时间时产生气体的体积，要求水准瓶的液面与量气管液面保持同一水平。
由于需要人手控制量气管液面和水准瓶液面保持一致，易出现两者不等压的情况，导致观察得到的体积变化读数误差较大。
为此，本文对实验装置进行了改进，在使用等压法的原理下，把水准瓶换成了皂泡量气管，并采用医用注射器注射催化剂，通过测量上升皂泡的位置随时间的变化来表示反应所产生的气体体积随时间变化的关系。
2实验部分2. 1实验原理常温下过氧化氢的分解反应进行得很慢，反应的化学计量式为：由于反应（1）的速率较反应（2）慢得多，故总的反应速率由反应（1）控制，贝U H202分解反应的速率方程为:2.2实验装置按图1 (b)组装好装置，用注射器制造并调整出一个低位置的皂泡，打开三通活塞，通过观察皂泡位置有无变化以检查装置气密性是否良好。
加入一定量的过氧化氢溶液于反应器中，加入搅拌子, 重新吹出皂泡并记录所在位置。
低速开启搅拌器，用注射器快速注射KI溶液，记下温度。
随着反应的进行，可观察到皂泡的位置在上升，表明有氧气产生，当皂泡上升2mL距离，记下第一个数据VI,之后每上升2mL依次记下皂泡量气管的示数V2、V3 -Vt。
改进前、后实验装置如图1 (a)、(b)所示。
3过程与讨论3. 1装置的改进图1 (a)是众多高校实验室测定过氧化氢催化分解速率及半衰期的装置[17],装置通过测定反应过程中产生的气体体积随时间的变化来测定过氧化氢催化分解速率。
实验中为了测出反应进行一定时间时产生氧气的体积，要求水准瓶的液面与量气管液面保持同一水平。
量气法测定过氧化氢催化合成
反应速率系数
一 实验目的 测定H2O2分解反应的速率系数和级数，并了解一级反应的特点。
二 实验原理 H2O2在没有催化剂存在时，分解反应进行得很慢，若用KI溶液为催化剂，则能加速其分
解。 22KI22O21OHOH+→ 该反应的机理是：
第一步 )( OHKIOKIOH222慢+→+ 第二步)( O21KIKIO2快+→ 由于第一步的反应速率比第二步慢得多，所以整个分解反应的速率取决于第一步。如果反 应速率用单位时间内H2O2浓度的减少表示，则它与KI和H2O2的浓度成正比： 2O2HKI2O2H2O2Hddccktc=− (2-40) 式中c表示各物质的浓度(mol L−1)，t为反应时间(s)，为反应速率系数，它的大小仅决定于温 度。2O 在反应过程中作为催化剂的KI的浓度保持不变，令，则KI22OHck 2O2H2O2H1ddcktc=− (2-41) 式中k1为表观反应速率系数。此式表明，反应速率与H2O2浓度的一次方成正比，故称为一级反 应。积分上式得：2 Hk 1 k=
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，通系电1，力过根保管据护线生高0不产中仅工资2艺料22高试2可中卷以资配解料置决试技吊卷术顶要是层求指配，机置对组不电在规气进范设行高备继中进电资行保料空护试载高卷与中问带资题负料2荷试2，下卷而高总且中体可资配保料置障试时2卷，32调需3各控要类试在管验最路；大习对限题设度到备内位进来。行确在调保管整机路使组敷其高设在中过正资程常料1工试中况卷，下安要与全加过，强度并看工且25作尽52下可22都能护可地1关以缩于正小管常故路工障高作高中；中资对资料于料试继试卷电卷连保破接护坏管进范口行围处整，理核或高对者中定对资值某料，些试审异卷核常弯与高扁校中度对资固图料定纸试盒，卷位编工置写况.复进保杂行护设自层备动防与处腐装理跨置，接高尤地中其线资要弯料避曲试免半卷错径调误标试高方中等案资，，料要编试求5写、卷技重电保术要气护交设设装底备备置。4高调、动管中试电作线资高气，敷料中课并设3试资件且、技卷料中拒管术试试调绝路中验卷试动敷包方技作设含案术，技线以来术槽及避、系免管统不架启必等动要多方高项案中方；资式对料，整试为套卷解启突决动然高过停中程机语中。文高因电中此气资，课料电件试力中卷高管电中壁气资薄设料、备试接进卷口行保不调护严试装等工置问作调题并试，且技合进术理行，利过要用关求管运电线行力敷高保设中护技资装术料置。试做线卷到缆技准敷术确设指灵原导活则。。：对对在于于分调差线试动盒过保处程护，中装当高置不中高同资中电料资压试料回卷试路技卷交术调叉问试时题技，，术应作是采为指用调发金试电属人机隔员一板，变进需压行要器隔在组开事在处前发理掌生；握内同图部一纸故线资障槽料时内、，设需强备要电制进回造行路厂外须家部同出电时具源切高高断中中习资资题料料电试试源卷卷，试切线验除缆报从敷告而设与采完相用毕关高，技中要术资进资料行料试检，卷查并主和且要检了保测解护处现装理场置。设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
量气法 过氧化氢 分解速率
四
实验步骤
1. 调节超级恒温槽（见本书第五章§5-1.6）的水温为 25.0±0.1℃或 30.0±0.1℃。 2. 按图 2-32 装好仪器。
用双连球 7 通过三通活塞 6 向 量气管鼓气，并压出皂膜润湿 量气管内壁，以防止实验过程 中皂膜破裂。
3. 在反应管中加入 3% H2O2 溶液 5mL，将循环恒温
2、见教学要点第 2 点。 3、没有影响，对于一级反应，速率系数决定于 ct /c0 。
五、进一步讨论 1. 本实验令 k1 = k H 2 O 2 cKI ， 即设催化剂 KI 反应级数为一级。 如要验 证反应对 cKI 确为一级反应，并求得该反应的速率系数 kH 2 O 2 ，还必须 进行如下实验： 配置不同 cKI 的反应液，测得各相应的 k1，以 ln。 即证明此反应对 cKI 确为一级， 得直线的斜率接近 1， 由于含有强电解质 KI 的水溶液的离子强度对反应速率的影响，若 用不同的 cKI 作实验时，应外加第三组分（如 KCl）以调节溶液的离子 强度，使它们相同。 除 KI 可作催化剂以外，其它的如 Ag、MnO2、FeCl3、Fe2(SO4)3 等 也都是该分解反应的很好的催化剂。
3、为求取 V∞ , 可在计时结束后再等待 20 分钟，即总反应时间在 30 分钟以上，此时的读数即可认为是 V∞ 读数。 4、因为量气管读数为由大到小，计算时应予以换算。设 t0 时读数为
Z0，t 时读数为 Zt，∞ 时读数为 Z∞，则 Vt＝Z0 − Zt ，V∞＝Z0 − Z∞，所
以 V∞ − Vt＝Zt − Z∞ 。 三、数据处理示例
H 2 O 2 + KI → KIO + H 2 O (慢) 1 KIO → KI + O 2 (快) 2
实验六过氧化氢分解速率的测定
过氧化氢分解速率常数的测定一．实验目的1．测定过氧化氢分解速率常数 2．了解催化反应的特点 二．实验原理过氧化氢在没有催化剂存在时，分解反应很慢，加入催化剂（如KI 、MnO 2、FeCl 3等）后，能促使其很快分解。
过氧化氢在KI 作用下的催化分解按下列步骤进行：2222222221)(21)(O H O H KI KIO O H KIO KI O H +→+→+→+总反应为：快慢整个反应的速率取决于第一步，因此可假定其速率方程为：22221H O KI H O dC k C C dt −=⋅ （1）因为反应过程中KI 不断再生，故其浓度保持不变。
上式可写成：2222O H O H kC dtdC =− （2）故H 2O 2分解为一级反应，将上式积分得：kt C C t−=0ln（3） 其中C 0、C t 分别为H 2O 2的初始浓度和反应进行到t 时刻的浓度。
由反应方程式可知分解的H 2O 2浓度和分解产物O 2的体积成正比。
令V ∞代表H 2O 2全部分解放出氧气的体积，V t 表示H 2O 2在t 时刻分解放出的氧气体积，由于放出的氧气体积和分解了的H 2O 2的浓度成正比，则有下述关系式成立：C 0=k’V ∞； C t =k’(V ∞- V t )。
其中k’代表比例系数。
代入一级反应动力学方程（2）式得：0'()'t t C k V V kt C k V ∞∞−==− 即：ln()ln t V V kt V ∞∞−=−+ （4）只要测定或计算出V ∞，再测定出一系列得t- V t 数据，以ln(V ∞- V t )对t 作图应为一直线，由直线的斜率可确定反应速率常数k 。
V ∞的求法：（1）滴定法 在酸性溶液中以KMnO 4标准溶液滴定H 2O 2溶液浓度。
用移液管吸取5mL2%H 2O 2溶液于250 mL 锥形瓶中，加入10m 3 mol·L -1的H 2SO 4，用 0.02 mol·L -1的KMnO 4标准溶液滴定至浅红色为止。
一级反应过氧化氢分解反应速率测定
过氧化氢催化分解反应速率常数的测定一、实验目的（1）了解过氧化氢催化分解反应速率常数的测定方法。
（2）熟悉一级反应的特点，了解催化剂对反映速率的影响。
（3）掌握用图解计算法求反应速率常数。
二、实验用品1、仪器玻璃反应容器1个、水准瓶1个、50mL量气管1个、超级恒温槽1套、通活塞1个、秒表1块、10mL量筒1个、5mL吸量管2支、胶管3m。
2、药品质量分数为2%勺H2O2容液（新鲜配制）、0.1mol ・L-1KI溶液。
三、实验原理与技术过氧化氢很不稳定，在常温下勺分解反应式为：H2O2>H2O+1/2O2 （ I ）在KI 作用下勺分解反应机理为：H2O2+K H KIO+ H2O （慢）（II ）KIO^ KI+1/2O2 （快）（川）（I ）式是H2O2分解的速控步骤，H2O2分解反应的反应速率方程为:—dcH2O2/dt =k' cH2O2・ cKI （ W）因为cKI近似不变，（W）式可简化为：—dcH2O2/dt =kcH2O2 （ V ）（其中k=k' cK）H202勺催化分解反应为一级反应，对(V)式积分可得：In (c/ c0 )=—kt (^)(其中c0为H2O2的初始浓度；c为反应至t时刻H202勺浓度；k为H2O2 勺催化分解反应勺速率常数)。
反应勺半衰期为：11/2= In2/ k=0.693/k (W)在等温等压条件下，在H2O2的分解反应中，氧气体积增长速率反映了H2O2 勺分解速率，本实验就是通过测定不同时刻放出勺氧气勺体积，间接地求出H2O2 在相应时刻勺浓度，这种方法称为物理法。
令vx表示H2O2全部分解放出的O2的体积；vt表示反应至t时刻放出的O2的体积；则由(I)式可看出：定温定压下反应产生的O2的体积vt与被消耗的H2O2的浓度成正比，而vx则与H2O2的初始浓度成正比，且两者比例系数为定值，贝U: c。
*vx ；c* ( vx-vt)。
过氧化氢分解反应速率系数的测定讲解用
实验数据
KI质量0.049g 时间 t/min 读数 V/mL 时间 t/min 读数 V/mL
0
1.0 2
1
1.2 2
2
1.5 4
3
1.81
4
5
6
2.5 8
7
2.94
8
3.2 9
9
10
11
4.09
12
4.ห้องสมุดไป่ตู้4
2.02 2.3
3.47 3.79
KI质量0.1044g 0 0.99 1 1.21 2 1.53 3 2.01 4 2.68 5 3.22 6 3.83 7 4.42 8 4.99 9 5.57 10 6.18
实验装置
操作步骤
1.将25mL0.35%H2O2和磁搅拌子加入茄形瓶中， 再让装有约50mgKI(s)的塑料盖漂浮在液面上。 2.反复旋转三通旋塞并调整水准瓶高度，使量 气管内液面在刻度1.00附近且水准瓶液面与量 气管液面相平，读取液面读数。旋转三通旋 塞使量气管与茄形瓶相通，放低水准瓶，判 断系统是否漏气。
过氧化氢分解反应速率系数的测定
实验原理
实验原理
实验原理
实验原理
H2O2分解的反应速率与氧气析出的速率成正 比，析出的氧气体积由量气管测量。 ln(V∞-Vt)=-k1t+ln V∞ V∞: H2O2完全分解放出的O2体积 Vt: H2O2在t时刻放出的O2体积
实验仪器和药品
仪器 茄形烧瓶(100mL)3只；移液管(10mL)1支；移 液管(25mL)1支；酸式滴定管(50mL)1支；量筒 (25mL)1个；锥形瓶(150mL)1只；塑料盖3个； 镊子1个；磁搅拌子1个。 药品 0.35% H2O2溶液；KI(s)； 3mol· L-1 H2SO4溶液； 0.0224 3mol· L-1 KMnO4标准溶液
量气法测定过氧化氢催化分解反应速率系数(精)
ln r～ln c：ln(V∞−Vt～t：四、思考题解答要点β 1、 k1 = k ⋅ c KI α =1.008 k = 0.143/min k = 0.139/min 2、见教学要点第 2 点。
3、没有影响，对于一级反应，速率系数决定于 ct /c0 。
五、进一步讨论 1. 本实验令 k1 = k H 2 O 2 cKI ，即设催化剂 KI 反应级数为一级。
如要验证反应对 cKI 确为一级反应，并求得该反应的速率系数 kH 2 O 2 ，还必须进行如下实验：配置不同 cKI 的反应液，测得各相应的 k1，以 ln k1 对 ln cKI 作图。
若并可求得 kH 2 O 2 值。
即证明此反应对 cKI 确为一级，得直线的斜率接近 1，由于含有强电解质 KI 的水溶液的离子强度对反应速率的影响，若用不同的 cKI 作实验时，应外加第三组分（如 KCl）以调节溶液的离子强度，使它们相同。
除 KI 可作催化剂以外，其它的如 Ag、MnO2、
FeCl3、Fe2(SO43 等也都是该分解反应的很好的催化剂。
2. 严格地讲，用含水量气管测量气体体积时，都包含着水蒸气的分体积。
若在某温度 t 时，水蒸气已达
饱和，则 Vt 应按下式计算：∗测量-大
气式中 p ∗ H 2O 为量气管温度下水的饱和蒸气压。
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实验量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数
一、实验目的
1. 学习使用量气法研究过氧化氢的分解反应
2. 了解一级反应的特点，掌握用图解计算法求反应速率常数。
二、实验原理
H 2O 2在室温下，没有催化剂存在时，分解反应进行得很慢，但加入催化剂（如Pt 、Ag 、MnO 2、碘化物）时能促使其较快分解，分解反应按下式进行：
H 2O 2H 2O +
12O
2→ (C2-1)
在催化剂KI 作用下，H 2O 2分解反应的机理为：
H 2O 2H 2O ++KI KIO （慢）→ (C2-2)
KIO KI +1
2O
2（快）→ (C2-3)
整个分解反应的速度由慢反应(C2-2)决定：
22222
2O H KI O H O H c c k dt
dc =-
(C2-4)
式中c 表示各物质的浓度(mol·L -1)，t 为反应时间(s )，22O H k 为反应速率常数，它的大小仅决定于温度。
在反应中作为催化剂的KI 的浓度保持不变，令KI O H 122c k k ⋅=，则
222
2O H 1O H c k dt
dc =-
(C2-5)
式中k 1为表观反应速率常数。
此式表明，反应速率与H 2O 2浓度的一次方成正比，故称为一级反应。
将上式积分得：
01ln ln c t k c t +-=(C2-5)
式中c 0、c t 分别为反应物过氧化氢在起始时刻和t 时刻的浓度。
反应半衰期为：
1
12/1693
.02ln k k t ==
(C2-6) 由反应方程式可知，在常温下，H 2O 2分解的反应速度与氧气析出的速度成正比。
析出的氧气体积可由量气管测量。
令V ∞表示H 2O 2全部分解所放出的O 2体积，V t 表示H 2O 2在t 时刻放出的O 2体积，则)(t t V V c -∝∞。
将该关系式带入(C2-5)，得到
∞∞+-=-V t k V V t ln )ln(1(C2-7)
本实验采用静态法测定H
O2分解反应速率常数，实验装置见图C2-1。
2
三、仪器和试剂
1．试剂
2．仪器
图C2-1H 2O 2分解反应速率测量装置
1.电磁搅拌；
2.茄形瓶；
3.磨口塞；
4.活塞；
5.量气管；
6.水准瓶；
7.塑料盖
四．实验方法和实验条件的设计
1. 借助于实验装置和试剂，如何能获得用KI 作催化剂时H 2O 2分解反应的表观反应速率常数k 1？
2. 令α
KI O H 122c k k ⋅=，若要进一步验证该反应对KI 确实为一级反应，即α=1，并要获得
该反应的速率常数22O H k ，在目前的实验条件还要如何设计实验？请写出实验思路并完成实验。
3. 化学反应速率取决于许多因素，如反应物的浓度、搅拌速度、温度、催化剂等。
除碘化物外，能加速H 2O 2分解的催化剂还有Pt 、Ag 、MnO 2、Fe 等等。
在实验时间允许的范围内，可改变实验条件，考察其他条件对H 2O 2分解反应的表观反应速率常数k 1的影响，进一步丰富该实验内容。
五、实验步骤
1．H 2O 2分解反应速率测量装置见图C2-1。
用移液管移取25 mL 浓度约为0.35 %的H 2O 2溶液放入茄形瓶中，加入磁搅拌子。
用电子天平准确称量50 mg 左右的KI(s)放入到小塑料盖内，再用镊子将其小心放入到盛有H 2O 2溶液的茄形瓶中，让盖子漂浮在液面上，不能让H 2O 2接触到KI(s)。
2．试漏。
旋转活塞4使量气管与大气相通，举高水准瓶，使液体充满量气管。
然后旋紧磨口塞3，通过反复调整水准瓶和活塞4到合适的位置，让反应体系和量气管相通而与大气隔
绝的情况下，量气管内液面的位置在刻度1.00附近。
读取量气管液面对应的读数。
然后把水准瓶放在较低的位置，若量气管中的液面仅在初始有下降，而在随后2 min 内保持不变，表示系统不漏气；否则应找出系统漏气的原因，并设法排除之。
注意：读取量气管读数时务必使水准瓶内液面和量气管内液面处于同一水平。
提示：系统漏气多发生在茄形瓶磨口塞处，可涂抹凡士林或真空脂。
3．用手摇动茄形瓶，使塑料盖中的KI(s)与H 2O 2充分混合，记录反应起始时间，同时开启电磁搅拌开关，调节搅拌速度至中档。
4．每隔一定时间读取量气管内液面所对应的刻度一次，直至反应进行到10 min ~12 min 左右，记录的实验点有7~8个即可结束本次实验。
为避免量气管内因气压增大而漏气，在液面下降的同时，应慢慢移动水准瓶，使两液面大致保持在同一水平面，直至反应结束。
5．改变催化剂KI(s)的量分别为100 mg 和150 mg 左右重复上面的实验。
6．过氧化氢的准确浓度的标定。
移取H 2O 2溶液10 mL 置于150mL 锥形瓶中，加入10 mL3mol·L -1 H 2SO 4溶液，用0.02260mol·L -1 KMnO 4标准溶液滴定至淡粉红色，读取消耗KMnO 4标准溶液的体积。
重复三次，取平均值。
六．数据处理
1．实验中V ∞可用化学分析法测定。
先在酸性溶液中用KMnO 4标准溶液滴定求出过氧化氢的起始浓度，滴定反应为：
2MnO 4-6H +++5H 2O 2
2Mn 2++5O 2+8H 2O
再求所用过氧化氢按式(C2-1)完全分解时产生O 2的摩尔数，根据理想气体状态方程就可以
计算出V ∞，即
*
O
H
O 22p p RT
n V -=
∞大气(C2-8)
式中：p 大气为大气压，*
O
H 2p 为实验温度下水的饱和蒸汽压；T 为实验温度；R 为气体常数。
严格地讲，用含水量气管测量气体体积时，都包含着水蒸气的分体积。
若在某温度时，水蒸气已达饱和，则V t 应按下式计算：
)1(*,2大气
测量p p V V O
H
t t -
=
2．福廷式气压计读数的校正（压力计在218房间）
气压计的校正公式为：
∆-∆-=t t p p 大气(C2-9)
式中，p t 为气压计的读数，∆t 为温度校正项，∆为重力加速度及气压计本身的误差校正项。
本实验使用的福廷式气压计∆ = 0。
温度校正项∆t 为：
t t p t
t
βαβ+-=
∆1)((C2-10)
已知在0~35℃时，汞的平均体膨胀系数β＝0.0001815 o C -1，黄铜的平均线膨胀系数为α＝0.0000184 o C -1。
3．水的饱和蒸气压（*
O
H 2p /Pa ）与温度的关系
摘自：印永嘉主编. 物理化学简明手册. 北京：高等教育出版社，1988：132。
七．思考题
1．若实验在开始测量时，已经先放掉了一部分氧气，这样做对实验结果有没有影响？为什么？
2．读取O 2体积时，为什么要使水准瓶内液面和量气管内液面处于同一水平？。
3.反应中KI 起催化作用，它的浓度与实验测得的表观反应速率常数k 1的关系如何？。