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    我在教学“过氧化氢制氧气”的实验时,直接按照教材内容的要求,用5%的过氧化氢溶液加热,用带火星的木条检查氧气的存在,没有成功;用30%的过氧化氢溶液加热至沸腾,大量的水蒸气产生,带火星木条也不复燃。当时我认为是大量的水蒸汽影响了木条的复燃,就没有再深究下去。

当内容有关“过氧化氢制氧气”的厦门市2004年初中学业水平考试化学实验考查题试题3出现后,我们师生开始了总动员──实验、分析原因,再实验、再分析原因,上网查资料,查找有关的专业书籍。我们认为用排水法先收集氧气在试管内,可以排除水蒸汽的干扰,但实验过程中发现,尽管收集到了一试管气体,但带火星的木条仍然不易燃烧。

经过反复试验发现,用过氧化氢溶液在不加任何催化剂的条件下制取氧气,最好是直接用30%的过氧化氢溶液,用量是一次操作大约取2 mL左右,加热时间约为1 miin,当发现水雾明显减少,并发出“噗噗”声时,此时有着强大的氧气流,用带火星的木条检验氧气的存在,成功率高;有时会观察到很浓的“白雾”现象,“浓雾”在试管中盘绕上升,里面弥散着大量的氧气,此时带火星的木条也可在“雾”中复燃。

但在加热过程中,若过氧化氢溶液的量太少,溶液迅速减少至干,就会听到强大的爆鸣声,声音很吓人,但不会引起试管的爆炸;但爆鸣后,把带火星的木条伸入“空”试管中,也会看到木条复燃的现象。

我分析出现这些现象的原因是:

1.过氧化氢的沸点应高于水;

2.刚开始沸腾逸出的主要是高浓度的水蒸气,其中所含的氧气量低;

3.过氧化氢的分解温度应在高于水的沸点,有资料说在150 ℃;

4.试管里面的液体“烧”干时,常听到强烈的爆鸣声,可能是试管中余下的水在高温时分解产生氢气和氧气的混合气而引起;

我建议教师和学生在进行过氧化氢溶液直接加热制氧气时,应注意以下几点,就可以顺利、成功地完成该演示实验或探究。

1.过氧化氢溶液的浓度不宜太小,最好直接利用30%的溶液,但使用时小心,不要沾在衣物和皮肤上;

2.加热温度要足够高,应高于100 ℃,这只需要通过调节加热时间来达到;

3.加热时间要长一些,一般2 mL的过氧化氢溶液,加热时间约为1分左右;

4.不要把溶液蒸干,防止产生爆鸣。

以上是我们厦门市第十中学的学生在进行的实验考试过程中的心得体会,关于过氧化氢制取氧气的实验探索应该还有很多可挖掘的内容,值得大家更深入地探讨。

    
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