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量气法测定过氧化氢催化分解反应速率系数 反应动力学实验 物理化学实验室 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 二、实验原理 反应机理为： 第一步 第二步 决定整个 反应的速率 反应的速率方程： 令 积分 为定值 速率方程 一级反应 k1:表观反应速率系数 在物理化学实验中测定的不是ct ~ t 的关系，而是物理性质与时间的关系，即物理量代浓度。 t = 0 c0 V0 t = t ct Vt t = ∞ 0 V∞ c0 ∝ V∞ - V0 ct ∝ V∞ - Vt 带入可得： 令 三、实验仪器与试剂 试剂：H2O2溶液 (3％); KI溶液 (0.2 mol/L) 仪器：H2O2分解测定装置; 超级恒温槽; 5 mL移液管 四、实验步骤 调节超级恒温水槽的温度； 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）； 向反应管中加入3％的H2O2溶液5 mL及一个磁力搅拌子恒温10 min，向小试管中加入0.2 mol/L的KI溶液，恒温10 min； 将KI溶液倒入反应管中，打开磁力搅拌器。 充分混合1～1.5 min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。等皂膜平稳运动后，再任选一时刻作为起始时间，同时记录记下量气管中皂膜对应的位置读数Z0，以后每隔1 min记录一次读数Zt ，共10次。 约二十分钟后，皂膜不再变化，记录皂膜位置读数为 。 记录实验条件: 实验温度 t : ℃; H2O2用量: mL; 浓度: ; KI用量: mL; 浓度: mol?L-1. 0 1 2 3 … 7 8 9 10 11 12 ∞ 五、数据记录与处理 (注意测量精度，即量气管读数的有效数字，记录时小数点后应有两位数字)。 原始数据记录 五、数据记录与处理 数据处理 ０ １ ２ ３ … ８ ９ 10 11 12 ∞ 注意有效数字的运算规则及对数的有效数字 (3) 以　　　　对t 作图，由直线斜率 k 求表观速率 系数 k1 ； 在直线上取两点A和B, 求k； 求表观速率系数，k1=－k= … (4) 完成思考题并进行讨论。 (1) 原始数据以表格的形式在报告中列出； (2) 举一例写出数据处理的计算过程 (要代入数据)； 实验注意事项： 记录Z0时， Z0 的位置最好在50 mL的刻度线上，而且应记录2～3组皂膜的Z0位置，以防实验过程中你所观察的那个皂膜破裂时，无需重做实验。(起点位置低，备用) Z0–Z1的值应在4 mL ~ 7 mL之间，否则必须重做实验。如果 4 mL ，重做时可适当缩短反应混合时间，如果 7 mL，重做时可适当延长反应混合时间。如果Z0–Z ∞ 30mL ，需重做实验。 (1) 润湿时，量气管中不能有肥皂泡沫及肥皂液液体存在； (2) 制备单层皂膜用于量气(多个备用)； (3) 润湿和反应时，肥皂液液面的位置，三通旋钮的位置； (4) 皂膜位置的读数； (5) 废液倒入烧杯中，回收并清洗搅拌子，上交。 (6) 反应管及小试管清洗后放回干燥箱，量气管清洗后倒置于铁架台上。