过氧化氢分解
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过氧化氢分解范文第1篇
关键词：DIS；催化剂；过氧化氢；反应速率规律
文章编号：1008-0546（2013）07-0088-03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2013.07.035
一、探究意图
苏教版教材《实验化学》专题4的课题2中设计了催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响实验，这是采用传统中学化学实验手段对此实验进行的定量研究。通常判断过氧化氢分解速率的大小，可以通过观察比较过氧化氢溶液中析出气泡的快慢程度，或测定单位时间内过氧化氢分解放出氧气的体积。但催化剂对过氧化氢分解反应过程究竟是如何影响的？该分解反应是什么规律？反应速率曲线又是怎样的数学关系？这些都是传统中学化学实验手段难以回答的。基于对这些问题的思考，我进行了本文的探究。
二、探究思路
为了准确、实时、快速和自动采集过氧化氢分解放出氧气的气压变化曲线，本实验选用了先进的DIS实验系统来完成。DIS（Digital Information System）即数字化信息系统，是将现代实验技术和以计算机为核心的信息技术融为一体的新型实验系统，由“传感器+数据采集器+实验软件包+计算机”构成。DIS实验系统最根本的特点是将实验过程或现象转化为可检测的物理信号，进而利用物理信号反映或研究实验本质，这也是科学研究中非常重要的“转化”思想。传统的实验手段存在着误差大、数据采集慢（无法在很快的时间内采集很多组数据）、有的物理量无法直接测量、读数不方便等问题，更为重要的是数据处理手工完成，效率低，误差大。计算机和传感器的介入可以更快更准确地获得可连续的监测和采集实验数据，对于化学反应中许多“瞬时”的过程，我们也能将实验数据记录下来仔细分析了，测出来的数据以表格、图像、仪表等多种方式实时显示、分析、处理，更客观、真实地展现实验过程，更容易、更深刻地揭示客观世界隐藏的各种规律。因此利用DIS实验系统可以探究问题的广度和深度都大大拓展，这对提高学生的探究能力很有益处。不仅能使学生加深理解和巩固学科知识，更重要的意义在于可以培养学生形成科学的思维方式，掌握科学的研究方法。
选用MnO2作催化剂，通过DIS实验系统的压强传感器对过氧化氢分解放出氧气的气压进行实时测量，利用气压变化快慢与氧气放出速率大小成正相的关系，绘制在无催化剂和有催化剂两种情况下的“p-t”曲线，外显出催化剂对过氧化氢分解反应的影响过程，揭示出该分解反应速率曲线的数学规律和反应的变化规律。
三、探究用品
朗威■DISLab6.0数据采集器、计算机、压强传感器、具支试管、橡胶管、单孔橡胶塞、20mL注射器、铁架台（带铁夹）、纸槽、天平、称量纸、药匙、6%H2O2溶液、MnO2（粉末）
压强传感器：用于测量气体压强，其读数为绝对压强值。使用时应保证被测气体与压强传感器前端的软管连接紧密。量程为0kPa～300kPa，分度0.1kPa。请注意勿将该传感器直接用于测量液体压强，不能超量程使用。
四、探究方案
1.组装实验装置，用数据线连接计算机、数据采集器、压强传感器，如图1所示。
2.打开DISLab V6.0实验软件系统，点击“通用软件”，系统自动识别所接入的传感器，并显示当前压强值。观察压强示数是否稳定，如果示数有所下降，则说明装置漏气。
3.先用6%H2O2溶液作空白实验，监测体系中氧气生成速率。用注射器抽取3mL6%H2O2溶液并插入单孔橡胶塞，在具支试管上塞紧橡胶塞。
4.打开实验软件系统的“组合图线”功能，点击“采集控制”中“停止”按钮。点击“图线选择”中“添加”按钮，设定x轴、y轴分别为“时间”、“p”，点击“确定”，即添加“p-t”曲线。
5.点击“开始”，迅速注入3mL6%H2O2溶液并抵按住注射器活塞。观察60s内实验过程中气压随时间的变化曲线，后点击“停止”。
6.点击界面下方“选择区域”图标，分别选择图线上反应开始时的起点和终点。根据实验所获得的曲线形状，对曲线的分布规律作出初步的判断。点击“图线分析”的“拟合”按钮，选择相应的拟合工具加以验证，即得到基于该工具的拟合曲线及其图线方程。观察拟合曲线与“p-t”曲线的吻合程度，可为推断该“p-t”曲线符合何种数学规律提供有力的佐证。
7.加入0.2gMnO2于洗净的具支试管中，用注射器抽取3mL6%H2O2溶液并插入单孔橡胶塞，在具支试管上塞紧橡胶塞。重复以上4-6步操作，得到“p-t”曲线，找出此曲线的数学规律。
五、数据分析与讨论
1.室温下不加催化剂：如图2是做空白实验时绘制的“p-t”曲线，点击“开始”时压强为101.1kPa，迅速注入3mL6%H2O2溶液后体系的压强迅速升到110.2kPa，此后60s内压强变化不明显，说明H2O2溶液在不加催化剂的情况下分解很慢。根据此“p-t”曲线的分布规律选择“线形拟合”工具，得到如图3所示的拟合图线，图线方程为y=0.0075x+108.9855，拟合曲线与“p-t”曲线完全吻合，可推断此“p-t”曲线符合线性关系。斜率为0.0075而不是0，说明体系的压强还是在缓慢增加的，从试管壁上附着一些小气泡也验证了这一点，这可能由于试管壁的粗糙表面或有杂质促使H2O2溶液在缓慢分解，也说明该DIS实验系统的压强传感器的灵敏度非常高。
2.室温下加催化剂：如图4是加入0.2g MnO2（粉末）时绘制的“p-t”曲线，点击“开始”时压强为101.1kPa，迅速注入3mL6%H2O2溶液后体系的压强迅速升到110.1kPa，此后压强开始快速增加，反应约40s后压强增加缓慢，60s时压强上升到209.1 kpa。这说明H2O2溶液在催化剂的存在下迅速分解，当反应进行到40s后反应速率逐渐减缓。同时可观察到试管内H2O2溶液产生大量气泡，触摸试管壁有热量放出。根据此“p-t”曲线的分布规律选择“对数拟合”工具，得到如图5所示的拟合图线，图线方程为y=25.8809lnx+107.1113，拟合图线与“p-t”曲线基本吻合，可推断此“p-t”曲线基本符合对数函数规律，从而外显出催化剂对过氧化氢分解反应的影响过程，揭示出该分解反应的变化规律。
六、实验优点
1. 创新性
采用先进的DIS实验技术来进行该探究实验，这充分体现了新课程背景下的实验面向现代化的特点，对于帮助学生了解现代实验技术能够起到积极的作用。创新性的体现不仅仅在于采用了先进的DIS实验系统，而是设计了全新的探究思路、探究装置和探究方案，在信息技术与传统实验的整合方面有所创新。
2. 过程性
利用DIS实验软件包的相关数学工具进行数据分析，充分利用各种科学探究中的统计方法，让我们能透过反应现象看清反应本质，能动态显示出实验过程的细节，使我们从原来关注实验现象转变成关注实验过程与原理，使我们得出的结论更加科学，使我们对问题的解释更加客观、真实、有效。
3. 探究性
既可以观察到实验现象，又可以清晰地看到过氧化氢迅速分解反应速率曲线的绘制过程，还可以用手触感到过氧化氢迅速分解所产生的热量。从而体验科学研究的过程，强化科学探究意识，利于培养学生创新精神和实践能力，充分体现新的化学课程理念。
4. 灵活性
除MnO2外，还可用CuO、Fe2O3等作H2O2分解的催化剂。该实验方案和实验装置基本不变，只需将MnO2换成其他的催化剂，即可探究不同催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响，使得探究的问题范围和深度都大大拓展。
5. 实用性
该实验装置简单、材料易得、操作简便、效果明显，易于推广。传统实验中测定单位时间内过氧化氢分解放出氧气的体积时，极短的时间内很容易造成体积误读，而DIS实验系统测量的数据显示来得直接和准确，能很好地适应演示实验的要求。
6. 安全性
压强传感器的使用要求是在密闭系统中测定，但密闭系统中产生压强过大容易引起爆炸等危险，所以实验装置设计中采用的注射器既是加入反应物的容器，又是整个体系的减压装置。一旦体系的压强过大，超过压强传感器量程，即可松开注射器活塞，达到减压目的，确保实验安全。
七、注意事项
1. 双氧水有强腐蚀性，强氧化性，与皮肤接触会有强烈的烧灼感，使局部皮肤和毛发发白，产生刺痛、瘙痒。在使用过程中应注意避免与眼睛、皮肤接触，以防灼伤。
2. 装置使用前要检查气密性，以防实验过程中漏气，导致数据不准确。
3. 实验要采用同一个实验装置，以保证实验的公平和可比性。
4. MnO2的用量以及颗粒直径大小均会影响H2O2分解的速率。
5.选用6%的H2O2溶液是因为DIS压强传感器很敏感，如果浓度大虽然反应剧烈，一方面数据波动也会较大，不利于精确测定；另一方面在密闭系统测定时，压强过大容易引起爆炸等危险。
6. 清洗具支试管或向其中加入药品时，应注意不要将水或药品流入具支试管的支口，以免沾污压强传感器软管。
过氧化氢分解范文第2篇
【关键词】过氧化尿素；清洁漂白；纸浆
0.引言
造纸工业废水对环境的污染问题越来越被人们所重视，其中含氯漂白后的废水对环境危害性更是关注的焦点。为了降低漂白废水的毒性，采用无元素氯或全无氯的纸浆清洁漂白新工艺已经成为纸浆漂白工艺发展的必然趋势，而过氧化物漂白就是实现这些新漂白工艺的理想选择。过氧化物漂白比较较早采用的是过氧化氢液体，由于液体的过氧化氢存在稳定性差和包装运输不方便的缺点，随后人们开发出了固体的过碳酸钠、过硼酸钠、过氧化尿素等。本文介绍的是过氧化尿素漂白剂，重点介绍其性质、制备及应用。
1.过氧化尿素的性质
过氧化尿素，外观为白色结晶粉末、片状或粒状，无毒无味，是尿素和过氧化氢的加成化合物，分子式为CO（NH3）2H2O2，相对分子量为97.04，活性氧理论含量17.2%，相当于H2O2为36.17%。过氧化尿素易溶于水，20℃时5%浓度的溶液pH值为6～7。过氧化尿素水溶液兼有过氧化氢和尿素的性质，在水中缓慢放出氧气，作用时间长，过氧化物的都具有稳定性差的缺点。为了提高过氧化尿素的稳定性和抗潮性，一般在生产过程中都需要加入稳定剂和包膜剂。性能良好的稳定剂和包膜剂能保证过氧尿素保存6个月之后，活性氧含量下降仅1%左右。
2.过氧尿素的制备
2.1制备原理
尿素是Lewis碱，过氧化氢是Lewis酸。过氧化尿素是由过氧化氢和尿素通过反应合成的，反应属于放热反应，低温有利于过氧化尿素的合成。在过氧化尿素分子中，尿素分子和过氧化氢之间存在氢键结合。为了使目标产品过氧化尿素较快结晶，提高原料的利用率，增加过氧化尿素的稳定性和储存性能，防止过氧化氢的分解，通常在生产过程中加入少许稳定剂和包膜剂。
2.2合成工艺
过氧化尿素合成工艺有两种工艺。干法合成虽然工艺简单、产率高，但设备复杂、技术苛刻、能耗高、稳定性差。湿法合成具有生产设备易得、投资少、技术条件易掌握、产品稳定性好的优点，也是国内外比较普遍采用的过氧化尿素生产方法。因此，本文只介绍湿法生产工艺。
在反应容器中，尿素在稳定剂和包膜剂存在的条件下，控制在20～30℃的温度下与过氧化氢发生合成反应，生成过氧化尿素的溶液。反应结束后，在0～5℃的温度析出过氧化尿素结晶。经离心分离出结晶，干燥结晶获得过氧化尿素产品。
2.3合成影响因素
影响合成反应收率的主要因素有：反应物投料比、反应温度、稳定剂种类和用量，在生产中还要考虑原料的循环使用和废料的排放。
理论上，尿素和过氧化氢发生合成反应的量为摩尔比1：1，但是这样配比所得产品的活性氧含量偏低。在实际的合成中，一般通过加入适当过量的过氧化氢和稳定剂来达到提高产品活性氧含量的目的。当CO（NH3）2：H2O2的配比在1：1.3～1：1.5 之间时，所得的产品活性氧含量变化不大，均在 16.8%左右。为降低生产成本，一般采用1：1.3。过氧尿素的合成反应为放热反应，故低温有利于提高合成产率。但反应温度过低，不仅反应速度较慢，而且能耗高；反应温度过高，则过氧化氢和产品的分解速度加快，过氧化氢和活性氧含量下降。综合考虑，工业实际生产中一般采用 20～30℃，该温度和室温相当，易于控制。
过氧化尿素不稳定，容易分解，特别是有金属离子存在的情况下分解速度更快。因此在合成过程中需要加入适宜的稳定剂，降低产品中金属离子的含量，从而提高产品的稳定性。常用的稳定剂包括无机稳定剂和有机稳定剂两大类。无机稳定剂有硫酸盐和磷酸盐等；有机稳定剂有鳌合剂EDTA、DTPA、水杨酸和有机磷等。一般都是多种稳定剂进行合理复配之后才应用于生产中。
过氧化尿素吸潮后会加快分解速度，因此需要为表面活性剂和疏水性聚醇类的包装膜。包膜剂加入后在产品表面形成保护膜，提高产品表面的疏水性，使得产品不易吸潮，从而起到防止产品吸湿分解。但是稳定剂和包膜剂的加入要根据产品的需要而定，不能引入不必要的杂质，同时还要考虑生产成本。
在产品过滤后的母液中补加过氧化氢继续与尿素反应，使母液得以循环使用，降低了生产成本，也能减少生产过程对环境的污染。有研究表明，如果母液加入量小于反应总体积的15%，产品的整体收率都比较理想。
3.过氧化尿素在纸浆清洁漂白中的应用
清洁生产技术是制浆造纸工业的热点，而过氧化物漂白技术是造纸工业进行纸浆清洁漂白生产经常应用的技术之一。因此，常温稳定且活性氧含量高的过氧化尿素用于纸浆的清洁漂白中，具有比较明显的优势。
3.1过氧化尿素漂白的原理
过氧化尿素用于纸浆漂白时，漂白作用在于其水解产生生成的过羟基离子具有漂白作用，通过把纸浆中木素氧化降解而溶出或把木素发色基团氧化成为无色基团来达到漂白的目的。在碱性条件下有利于过羟基离子的生成，溶液的pH值对过羟基离子漂白影响较大。过羟基离子也能分解，分解反应容易受到金属离子的影响而加速。因此，在纸浆漂白之前要加入EDTA、DTPA等药品，来减缓过羟基离子的分解。
过氧化尿素中的尿素成分是过氧化氢漂白的保护剂和活化剂。尿素中的酰胺基团能在较低温度和pH值的条件下，活化过氧化氢产生纸浆漂白所需的过羟基离子，使过氧化氢在较低温度和 pH值下实现纸浆的快速漂白，减少能源消耗和药品消耗。
3.2过氧尿素在氧脱木素中的强化作用
为了在不引起碳水化合物强烈降解的前提下，人们研究通过在氧脱木素过程中添加化学药品来提高氧脱木素率的技术，达到 60～70%的脱木素率，有效地以减少了后续漂白的压力和药品消耗，减少漂白废水污染物的排放量。工艺条件相同下，脱木素率达到 80%，纸浆白度比单纯氧脱木素高11.5%，白度返黄值比单纯氧脱木素减少81.4%，纸浆粘度相当。可见过氧化尿素具有明显的强化氧脱木素作用。
3.3过氧化尿素在纸浆漂白中的应用
有人研究了麦草Soda-AQ浆的过氧化尿素漂白，表明：过氧化尿素完全可以代替过氧化氢用于纸浆漂白；过氧化尿素是一种大有开发前途的新型纸浆漂白剂。
过氧化尿素是一种新型的纸浆漂白剂，和常用的纸浆漂白剂相比，具有包装运输方便，稳定性好，漂白不需加碱，漂后纸浆白度高、强度好等优点。随着环保越来越被政府和人们重视，造纸工业将会大力应用和发展纸浆清洁漂白生产新技术，无氯漂白剂的应用也会更加广泛。因此，过氧化尿素在造纸工业的清洁漂白生产中具有广阔的应用前景。 [科]
【参考文献】
[1]赵建.桉木KP浆H2O2漂白的酰胺活化效果[J].中国造纸，2000（3）：22～26.
[2]袁伟.过氧化脲的制备方法及用途.化工科技，1999，7（2）：8～10.
[3]欧阳贻德.过氧化尿素的制备及其稳定剂的研究[J].精细石油化工进展，20023（8）：34～36.
过氧化氢分解范文第3篇
关键词： 过氧化氢酶 马铃薯 催化效率 气泡 肝脏
比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率的实验中，所用到的材料是新鲜的肝脏，实验时，教师必须用新鲜的刚从动物体内提取出的肝脏，如果不新鲜，效果就不好。一些农村学校往往很难满足这样的实验条件，而马铃薯就可以解决这个问题。通过本实验的探究，以期对学生掌握科学探究的一般过程和方法有所启示。
1.材料与方法
1.1材料
1.1.1实验材料
马铃薯一个
1.1.2仪器设备
研钵、量筒、试管、滴管、试管架、卫生香、火柴等。
1.1.3试剂及溶液
3%的过氧化氢溶液、质量分数为3.5%的氯化铁溶液、蒸馏水。
1.2方法
1.2.1取3支贴好标签编号的试管放在试管架上。
1.2.2用量筒量取6ml的过氧化氢溶液，向3支试管中分别滴加2ml。
1.2.3先向1试管中滴加2滴蒸馏水溶液，震荡摇匀，放到试管架上；再向第2支试管中滴加2滴氯化铁溶液，震荡摇匀，放到试管架上；最后向第3支试管中滴加研磨好的马铃薯研磨液，震荡摇匀，放到试管架上。
1.2.4观察气泡产生的情况。
1.2.5用带火星的卫生香在各个试管口实验。
2.结果与分析
2.1结果
2.2分析实验结果与反思
2.2.1用马铃薯代替肝脏研磨液产生气泡的现象明显，但无法使卫生香复燃，此方面还需改进。
2.2.2实验时用马铃薯时必须是现磨现用，这是因为酶是蛋白质，时间过长，过氧化氢酶等有机物就会在腐生细菌的作用下分解，组织中的这些物质会减少且活性降低。
2.2.3实验使用马铃薯的研磨液，研磨一定要充分，这样可以加大过氧化氢酶与过氧化氢的接触面积，从而加速过氧化氢的分解。
2.2.4此方法制备的过氧化氢酶在实验仪器上的黏附性小，实验仪器易于清洗，不会使过氧化氢酶黏附在实验仪器上，从而影响后面做实验学生的实验效果。
2.2.5加入催化剂后，要用棉花塞塞紧试管口，以免氧气逸出，轻轻振荡试管中物质混合均匀。
2.2.6滴加氯化铁溶液和滴加马铃薯研磨液不可共用一支试管。否则，由于酶的催化效率的高效性，少量酶带入氯化铁溶液中也会影响实验结果的准确性，甚至使人产生错觉，作出错误判断。
2.2.7过氧化氢有一定的腐蚀性，注意不要接触皮肤。
2.2.8学生的操作技能还是比较差，实验操作过程中出现了很多的错误，不如研钵的使用、试管夹的使用，等等，这些方面有待训练。
马铃薯是一种比较常见的农产品，马铃薯内含有过氧化氢酶，过氧化氢酶能够催化过氧化氢为水和氧气。而判断反应的激烈程度可以根据产生气泡的多少间接反映。本实验结果加入马铃薯研磨液的试管气泡多，对比结果非常明显，所以可以用马铃薯代替肝脏研磨液进行此实验。
参考文献：
过氧化氢分解范文第4篇
关键词：工业分析；过氧化氢；氧化还原滴定
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.01.024
1 研究对象与方法
1.1 研究对象
陕西工业技术学院实训楼无机分析化学实验室的桶装的过氧化氢。
过氧化氢的工业分析也称H2O2的实用分析或技术分析，其内容包括：工业过氧化氢含量的测定和游离酸含量的测定利用工业分析结果可以掌握过氧化氢的质量，工艺性质及特点，以确定双氧水在工业上的实用价值。
1.2 测定原理
在酸性介质中，过氧化氢与高锰酸钾发生氧化还原反应。根据高锰酸钾标准滴定溶液的消耗量，计算过氧化氢的含量。（因采集的试样是陕西工业技术学院实训楼无机化学实验室的H2O2，所以按照GB-2003规定用氧化还原滴定法和酸碱中和滴定法对其过氧化氢和游离酸的含量进行测定。）反应如下：
2KMnO4+3H2SO4+5H2 O2 =K2 SO4+2MnSO4+5O2 +8H2O
2 结果与分析
（1）结果记录。KMnO4溶液的配制与标定：平行测定三次：第一次，Na2C2O4的质量0.1913g、消耗KMnO4的体积21.98ml、KMnO4的浓度0.1300 mol/L；第二次，Na2C2O4的质量0.1914g、消耗KMnO4的体积22.01ml、KMnO4的浓度0.1230 mol/L；第三次，Na2C2O4的质量0.1918g、消耗KMnO4的体积22.03ml、KMnO4的浓度0.1301 mol/L， 空白消耗KMnO4的体积0.02ml， KMnO4的平均浓度0.1277 mol/L。
结果计算：
式中： m-基准草酸钠的质量V1-高锰酸钾标准溶液的耗用量； V0-空白试验高锰酸钾标准溶液的用量 C（1/5 KMnO4）-高锰酸钾标准溶液的浓度；67.00-草酸钠（1/2 Na2C2O4）的摩尔质量。
分析步骤：
用10ml～25ml的滴瓶以减量法称取各种规格的试样，称取过氧化氢约0.15g～0.20g；精确至0.0002g。置于一己加有100ml硫酸溶液的250ml锥形瓶中。用约0.1mol/l的高锰酸钾标准滴定溶液滴定至溶液呈粉红色，并在30S内不消失即为终点。
（2）结果记录。过氧化氢含量的测定： 平行测定三次：第一次，滴定消耗V（KMnO4） 25.35 ml、过氧化氢含量55.06%；第二次，滴定消耗V（KMnO4） 25.3 2 ml、过氧化氢含量55.00%；第三次，滴定消耗V（KMnO4） 25.35 ml、过氧化氢含量55.06%，KMnO4的平均浓度（mol/L） 0.1277，平均过氧化氢含量（%）55.04。
结果计算：以质量分数表示过氧化氢（以H2O2 计） 的质量分数w，数值以%表示，按下式计算：
式中：V―滴定消耗的高锰酸钾标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL）；C―高锰酸钾标准滴定溶液的准确浓度，单位为摩尔每升（mol/L）0.1701―双氧水（1/2 H2O2）的摩尔质量，（g/mol ）允许误差取两次平行测定结果的算术平均值为测定结果，平行测定结果的绝对差值不大于0.10%。
注意：（1）称取KMnO4 用量应稍多于理论计算值，溶解在规定体积的水里。（2）配置的KMnO4必须加热近沸，并保持微沸一个小时，放置2―3天使各种还原性物质完全氧化。（3）用微孔玻璃漏斗过滤，滤去MnO2沉淀。若没有微孔玻璃漏斗时，可用玻璃棉代替。（4）为了避光对 KMnO4 溶液的催化分解配好的溶液应贮存在棕色试剂瓶里。
3 结论
通过对陕西工业技术学院工业过氧化氢成品的分析得出其工业过氧化氢的含量为55.03%，游离酸的含量为0.02%。综合以上数据这种过氧化氢有很大的用途，适用于很多行业的应用。
参 考 文 献：
[1]人民共和国国家标准《化工产品采样总则》GB6678-86[S].
[2]中华人民共和国国家标准《液体化工产品采样通则》GB6680-6[S].
[3]中华人民共和国国家标准《工业用化学产品采样安全通则》GB/T3723-999[S].
[4]人民共和国国家标准《工业过氧化氢》GB1616-003[S].
[5]中华人民共和国化学试剂基础标准[S].1988.
过氧化氢分解范文第5篇
1、不稳定性：过氧化氢在贮存时会分解为水和氧气，当升高温度、光照以及加入催化剂时，分解速率加快，因此在实验室中，常用过氧化氢来制取氧气。方程式如下：2H2O 2H2O + O2
2、强氧化性：能够氧化常见的还原剂，如SO2、Fe2＋、I＿等。当H2O2作氧化剂时，其还原产物只有H2O，不会引入新的杂质，因此H2O2被称为绿色氧化剂，重要的方程式如下：
H2O2 + SO2===H2SO4
2Fe2＋ + H2O2 + 2H + ===2Fe3＋ + 2H2O
H2O2 + 2I－ + 2H + ===I2 + 2H2O
3、弱还原性：当遇到强氧化剂时（如Cl2、酸性KMnO4溶液），H2O2表现还原性，其氧化产物是氧气，这在工农业生产中常用作脱氯剂等，发生反应的方程式如下：
H2O2 + Cl2===2HCl + O2
5H2O2 + 2MnO4－ + 6H＋===2Mn2＋ + 5O2 + 8H2O
4、弱酸性：双氧水是二元弱酸，在溶液中电离方程式如下：
一级电离：H2O2 H＋ + HO2－；二级电离：HO2－ H＋ + O2－，所以双氧水可以发生如下反应：Na2O2 + H2SO4===Na2SO4 + H2O2；Ba(OH)2 + H2O2===BaO2 + 2H2O
【例】（1）过氧化氢的分子结构如图所示，试分析H2O2分子中的化学键是由＿＿＿构成的，判断H2O2分子属于＿＿＿分子（填“极性”或“非极性”）
（2）H2O2的电子式为＿＿＿＿。
（3）过氧化氢（H2O2）被称为“绿色氧化剂”，关于H2O2的下列叙述中不正确的是（）
A．H2O2分子中含有O2－离子 B．H2O2将有可能替代“漂粉精”
C．H2O2是常用的医用消毒剂 D．H2O2既有氧化性，又有还原性
（4）久置的油画，白色部分（PbSO4），常会变黑（PbS），用双氧水擦拭后又会恢复原貌，有关反应的化学方程式＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（5）过氧化氢的沸点比水高，但受热易分解，某厂将制得的7%～8%的过氧化氢溶液浓缩成30%的溶液，采取的适宜方法是（）
A．常压蒸馏 B．减压蒸馏
C．加入生石灰常压蒸馏 D．加压蒸馏
（6）将H2O2溶液滴入含有酚酞的NaOH溶液中，红色褪去，甲同学认为这是由于H2O2是二元弱酸，消耗了OH＿，红色才褪去；乙同学认为H2O2具有强氧化性，将酚酞氧化，红色褪去，试设计一个实验证明甲、乙两位同学谁的正确＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
【解析及答案】（1）过氧化氢分子是由极性键O－H键和非极性键O－O键组成的极性分子
（2）
（3）A；H2O2为共价化合物，不存在阴阳离子，因此也就没有O2＿。
（4）双氧水把PbS重新氧化为PbSO4，方程式如下：PbS + 4H2O2＝PbSO4 + 4H2O
过氧化氢分解范文第6篇
数字化实验是通过采用传感器实验设备将实验数据传入电脑，进行实验分析与探究的新型实验形式，主要设备由“可控源+传感器+数据采集器+计算机+处理软件”组成。利用数字化实验设备，对实验数据进行分析整理，可以得出精确的实验结果，从而总结科学合理的实验结论，增强学生对化学的学习兴趣，激发学生的探究欲望。数字化实验应用于初中化学教学是未来课堂教学面向教育现代化的方向，是实现中学化学教学向国际接轨的一条途径。
数字化实验利用氧气传感器技术可以随时测量化学反应中氧气的含量变化。通过测量生成氧气的含量高低可以判断化学反应选择哪种催化剂更好。氧气在初中化学教学中是一种非常重要的气体，实验室制取氧气的途径之一是用过氧化氢在二氧化锰催化条件下分解，该方法不需要加热，具有安全、环保、制取速度快等优点，同时过氧化氢的价格低廉，是一种很有前途的制取氧气的方法。教材中探究了过氧化氢制取氧气的反应中二氧化锰的催化作用，也讲到了硫酸铜溶液也可以作为过氧化氢分解的催化剂。那么二氧化锰和硫酸铜溶液谁的催化效果更好呢？通过数字化设备探究可以一目了然。设计一个对比实验，方法如下：分别在两支试管中加入10 ml 10%的过氧化氢溶液，再分别加入等量的二氧化锰和硫酸铜溶液两种物质，将氧气传感器伸入到两支试管内，通过数据采集器在相同时间内读出生成氧气的量，结果学生明显看到在相同时间内二氧化锰作为催化剂，过氧化氢生成的氧气更多，说明二氧化锰的催化效果更好。
数字化实验应用氧气传感器技术将实验结果数字化，集合数字图像形成鲜明的对比效果，能充分调动学生的多种感官去操作、观察并获取实验知识，享受化学实验的现代化成果。增强学生对化学现象和原理本质的认识，提高学生分析问题、解决问题的方法和能力，有利于发展学生的创新精神和实践能力，使课堂实验的教与学合二为一，是一种以学生为主体、教师为主导的新型教学方式。数字化实验是一种新的实验手段，在当下科技不断发展的时代，人人都会用电脑，如何将化学实验与电脑相连接必将是化学实验的一次革命，发展空间巨大。数字化实验引入初中化学课堂，必将使定量实验得以创新，例如，用相同的方法还可以探究二氧化锰的质量对过氧化氢分解的影响等。当然，数字化实验被所有的教师和学生接受并传播开来还有很长的路要走，正所谓道路是曲折的，终点是一致的。
总之，通过数字化实验探究过氧化氢制取氧气催化剂的选择可见数字化实验是社会进步的需要，随着互联网软件和硬件技术的进一步普及，信息技术在飞速发展，教育技术也需要改革。在当下热点微课和翻转课堂的呼声中，数字化实验是未来课堂教学的一种创新形式，是当代教育改革的大势所趋。
过氧化氢分解范文第7篇
关键词：油气田；高能气体压裂；联作技术
Abstract: the high energy gas fracturing technology in oil and gas field production is now a way, there is a mature technology, and has been developed from single shell, without shell, liquid medicine, controlled pulse high energy gas fracturing, progress to perforation, hydraulic fracturing, acidizing, chemical plugging technology of integrated fracturing stage connected, has become the direction of the transformation of oil and gas fields. This paper introduces the high energy gas fracturing.
Key words: oil and gas field; high energy gas fracturing; combined technology
中图分类号：O659文献标识码：A 文章编号：
高能气体压裂技术早在上世纪的八十年代就已经进入我国，到现在已经成为一项成熟的技术，在油气田增产方面效果显著。高能气体压裂联作技术也已经不再是单一的高压气体压裂，而是发展到与射孔、水力压裂、酸化、化学解堵等技术相联作的综合压裂阶段；而且在实际的项目上也得到了应用，已发展成一种基本成熟的、综合性油气田改造新技术。
1、高能气体压裂工艺优缺点
1.1高能气体压裂工艺优点
地面无承受高压部分，设备投入少，施工简单，不必加砂支撑，不受场地限制，作业时间短、费用低，经济效益高。增产机理独特，可形成多条不受地应力限制、以井筒为中心的径向裂缝，纵向上延伸小。适用范围广，既可用来解除油层近井带的污染，又可在一定程度上改造中低渗透层，而且能适应层多且较分散井的多层压裂。生成物对油层无污染，且有助于解除油层污染。能量释放是可控的。高能气体压裂用于解堵，其效果不受堵塞机理的影响。推进剂燃烧产生的气体不会污染地层，对水敏性、酸敏性或盐敏性地层均适用。适用于各种原油性质的油井。压裂后不需排液等措施，有利于环境保护。以上优点，还使得高能气体压裂在滚动勘探开发中，在交通运输条件不方便地区，以及环境保护敏感地区的油田开发中，具有极大的吸引力。高能气体压裂对于那些使用昂贵的水力压裂没有多大意义的接近枯竭的油、气井也就更为适宜。
1.2高能气体压裂工艺缺点
高能气体压裂工艺虽然具有以上提到的优点，但是这种工艺也有它不可避免的缺点，比如说固井质量差，尤其是射孔井段的固井质量差的下套管井不能采用。裂缝延伸长度比水力压裂裂缝短得多，且不能加支撑剂，因此压裂形成的裂缝有效作用期较短。试验井深虽曾达到4000m，但一般仅适用于3000m以内的储层。井斜角度不能太大，一般井斜角度控制在40度以内。
2、与射孔联作增产技术
2．1基本原理
深穿透复合射孔即在射孔弹架内的射孔弹周围装填钝感发射药团，再将其装入射孔枪身里。施工时，采用油管将其下到油气井目的层位。井口投棒引爆点火帽、点火帽引爆导爆索、导爆索引爆连接在其上以一定相位排列的射孔弹。射孔弹穿透枪身及套管，在油气层部位形成直径10～12mm，深度400～900mm的小孔。枪身内的火箭推进剂药柱延时燃烧产生的高温高压气体，高温高压气体通过射孔孔眼进入地层，加深射孔深度，并在射孔尖端形成多条裂缝，更好地疏通油气层，增加油气产量。
2. 2施工方式
实践中为了进一步提高射孔联作的效果，进一步将复合射孔枪身与无壳弹相组合，在枪身上、下或枪身外加载无壳弹．使压裂效果大大增加。根据不同的组合形式，产生了以下几种不同的复合射孔方式。其中的一种为复合压裂射孔，在普通的射孔枪下加上高能气体压裂用的无壳弹，无壳弹燃烧产生的二次脉冲可以提高压裂效果，这将进一步加深裂缝和水力振荡作用。可形成射孔、第1次燃烧(枪内推进剂燃烧)、第2次燃烧( 下挂无壳弹燃烧)脉冲。还有一种为袖套式复合射孔，它是将钝化处理后的火药作成袖筒式，套于射孔枪身外，将大大地加大火药量，从而增强发射药产生的高温高压气体对射孔孔眼冲刷作用和压裂作用。由于其枪身直径达130mm，因而使用于0.178mm套管井。超正压射孔技术，该技术对无壳弹进行改进，连接于复合射孔枪的上端，首先点燃无壳弹，当井筒内的压力达到地层破裂压力时射孔，从而实现超正压射孔。
3、与化学解堵联作技术
3．1与酸化联作技术
对于像白云岩、石灰岩等含钙地层，进行常规的酸化处理时，酸液首先与地层快速反应而被大量消耗，限制了有效的作用距离。为了增加酸液的穿透深度，通常在酸液中添加缓蚀剂或者进行酸压作业。限制将高能气体压裂与酸化结合起来，即在高温高压燃气压裂地层的同时，对裂面及其邻近地层进行酸化处理，燃气可使酸液较好地达到活化状态，产生以下效果：
（1）增加酸化的作用距离。高能气体压裂后再井内产生径向多裂缝，减小了酸液在地层中移动的阻力，因而在相同的注入压力下，酸液可以在有效的时间内到达更远的距离，从而增大了酸液与地层的作用面。
（2）增加酸化的效果。燃气可使酸液较好地达到活化状态，提高酸岩反应效率。
（3）酸液对裂缝表面的蚀刻作用，增加了裂缝表面的粗造的、有效地阻止了裂缝的闭合，延长了增产期。
因而高能气体压裂与酸化的联作可以达到互补的作用。施工时，首先将足以浸没目的层段的酸液注入井中，并使酸液活化(可先引燃一级压裂弹产生热量)，之后再引燃压裂地层用压裂弹，形成多条径向裂缝并将酸液压入地层，且可采用同一管柱一次下井完成高能气体压裂和酸化处理的全部工艺过程。
3.2与过氧化氢等其他化学解堵技术的联合
向地层中注入含有稳定剂的过氧化氢溶液后，溶液就扩散到井简附近的裂缝内。稳定剂与地层中的金属反应沉淀，过氧化氢分解。过氧化氢产生的气体使地层中的裂缝延伸。乐观地讲，用上述方法可以使裂缝进入地层 1 5 ～2 5 m。但往往由于地层中已有的裂缝太小，所能容纳的过氧化氢不足以产生所需要的压裂压力，而且在某些地层中可能不含有分解过氧化氢所需要的金属。因而利用高能气体压裂和过氧化氢的联作技术，在高能气体压裂弹中加入可分解过氧化氢的金属，首先利用高能气体压裂在近井地带地层中产生容纳足量过氧化氢的裂缝将过氧化氢溶液压入到裂缝中，并释放分解过氧化氢的金属，过氧化氢分解产生气体继续扩展裂缝，压力降低，泡沫液排出会将燃烧的碎屑及杂质带出。
此外，高能气体压裂还可与稳定泡沫、与二氧化氯化学解堵等进行联作，其基本原理与高能气体压裂与上述解堵技术基本相同，此处不再赘述。
结束语
高能气体压裂已经是一项基本成熟的、并向综合性油田增产技术发展，国内的高能气体压裂已由有壳弹高能气体压裂，发展了无壳弹、液体药、可控脉冲等高能气体压裂和压胀松动等新技术；高能气体压裂正在与射孔、水力压裂、酸化、化学解堵等技术联作，发展了复合射孔、超正压射孔、复合压裂、复合酸化等增产综合作业技术。国外的高能气体压裂正在向更深层次的层内爆炸、压裂裂缝形态控制等方向发展，然而国内在此领域的研究亟待发展。
参考文献：
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（4）王安仕，秦发动．高能气体压裂技术【J】．西安：西北大学出版社，1998．
过氧化氢分解范文第8篇
科学探究是学习生物学有效的途径之一,它有助于学生形成对生命世界的正确认识、对科学本质的理解和对生物学规律的领悟,应作为高中生物学教学的基本内容和方法。设计一个基于探究的实验活动对于一般的实验教学来说,只要能在两方面加以改变,就可以将验证式的实验转变成开放性探究实验。一是改变实验活动在整个教学中的优先次序,不要将实验活动安排在教学的最后,让学生在实验前还不知道实验的结果;第二是将以往只注重验证课本理论的一些典型实验项目,改变成比较重视探究过程的实验让学生加以探究。
如何在一般实验中体现探究的思想呢?验证性实验、演示实验、学生实验基本上属于0水平探究,也就是没有体现科学探究的基本精神,随着新课程将科学探究作为核心理念,实验和实验教学的作用得到了显著的提高。
众所周知,学科教学在知识的量上有明确的任务,探究性学习要花费更多的时间。一些老师之所以在实验教学中倾向于低水平的探究,一方面是观念的问题,视课堂的“乱”为洪水猛兽,怕失去对课堂的控制;另一方面是技能的问题,试问,从小到大,我们有多少教师有过探究性学习的经历?
事实上,在实际教学中,教材已充分考虑到了这些因素,高层次、开放性探究实验活动是十分有限的。学生在更多的时候需要从多种多样的不同层次的探究实验活动中学习各种科学探究方法和科学探究技能。因此,如何在一般实验中体现探究的思想是教师的必然选择,也是推进探究教学的必由之路。
那么,怎样设计一个基于探究的实验活动呢?
对于一般的实验教学来说,只要能在两方面加以改变,就可以将验证式的实验转变成开放性探究实验。一是改变实验活动在整个教学中的优先次序,不要将实验活动安排在教学的最后,让学生在实验前还不知道实验的结果;第二是将以往只注重验证课本理论的一些典型实验项目,改变成比较重视探究过程的实验让学生加以探究。从实际上考虑,让学生探究的必须是个难度不高而且没有危险性的实验,教师才能心放心让学生探究,而且实验内容要能与上课内容直接相关,并且适合学生的程度,又不需额外增加太多教学时间,如此老师才易于安排和融入原来的教学进度中。所以从现有的实验项目中挑选一些单元,改变原有实验教学方式再加一些巧思即可达到目的。三、基于探究的生物实验教学活动设计案例
“酶的催化效率―过氧化氢分解”实验的目的主要是,认识酶作为生物催化剂,与无机催化剂相比,有何特点?按照过去的方式,为了体现探究,教师通常把演示实验改变成学生实验,学生通过在两支编号为1号和2号的试管中分别注入3mL2%过氧化氢溶液,然后在1号试管中加入鸡肝匀浆或马铃薯匀浆少许,在2号试管中加入二氧化锰少许,作为催化剂,轻轻振荡试管,观察两支试管中气泡产生的多少和快慢来比较反应的速率,推理出生物催化剂过氧化氢酶和无机催化剂二氧化锰催化效率的高低,从而得出酶的催化作用具有“高效性”的特点。
这样的实验活动,场面热闹,学生不定地按照教师的指令动手做实验,实验的成功率也很高。可是,如果仔细分析,学生的行为实际上是对教师指令的被动回应:把鸡肝匀浆和二氧化锰分别加入到盛有3mL2%过氧化氢溶液的试管中,使之产生一种预定的变化。这样做,看似在观察与探究,实质上仍然停留在“告诉事实、验证结论”的水平,仅仅从过氧化氢酶和二氧化锰2个催化反应实验的比较,并不能推理出生物催化剂比无机催化剂具有“高效性”的特点,显然,学生思维加工的投入量不够充足。
针对上述情况的改进课,如果我们对实验进行改进和拓展,实验探究的水平就会明显提高。
1 提出问题
经过日常生活的积累和化学课程的学习,学生已经了解到很多反应都需要催化剂,比如说:汽车尾气排放催化装置、工业制硫酸、合成氨、酶催化生物大分子等。并且在课堂上也已经学习了使用催化剂的几个化学反应,如氯酸钾催化受热分解、双氧水催化分解等。在理解元素周期律以后,还可引导学生分析讨论“催化剂与化学反应的关系”。一般情况下,学生大多能提出如下问题:催化剂与化学反应是否有一一对应的关系?催化剂是如何改变化学反应速率的?催化剂在化学反应中的特点是什么?这种超学科的知识整合,对于激发学生的探究热情是十分有效的。
2 猜想与假设
问题的提出。经过查阅资料、网上搜索、小组讨论,在教师的引导下,学生提出自己的设想:催化剂与化学反应不是一一对应的关系,一种催化剂可以催化不同的化学反应,不同催化剂对同一反应的催化效果可能不一样。
3 实验准备
3.1 知识准备。要求学生在课外查阅过氧化氢、二氧化锰、三氧化二铝、鸡肝、马铃薯等的相关物理和化学性质,以及和催化剂相关的知识。
3.2 器材准备。试管,卫生香,火柴,过氧化氢,二氧化锰,三氧化二铝,鸡肝匀浆(新鲜的和不新鲜的各一份),马铃薯匀浆(生的和熟的各一份)等。
4 实验探究
让学生按前置作业的要求进行实验探究,然后小组总结发言。
5 实验结论
5.1 二氧化锰,三氧化二铝,鸡肝匀浆,马铃薯匀浆,能加快过氧化氢的分解速率,故能作过氧化氢分解的催化剂。
5.2 新鲜的鸡肝匀浆和生的马铃薯匀浆,催化效率大大高于二氧化锰、三氧化二铝的催化效率。