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什么白色固体(或者晶体)加入水中,再加入二氧化锰,产生大量氧气?
2024-11-19 阅读 12
过氧化氢(双氧水)是一种白色液体,但也可以以固体形式存在。当过氧化氢固体加入水中,再加入二氧化锰作为催化剂时,会产生氧气气体。这是因为过氧化氢在催化剂的作用下分解,生成氧气和水。
更新于 2024年11月22日
@化工过来人 这位答主说的过氧化氢溶液蒸发后得到粉末是不对的,100%的纯过氧化氢是淡蓝色的粘稠液体,-0.42℃时凝结成冰块状,不可能是粉末。而且100%的过氧化氢加入二氧化锰,分解是猛烈爆炸性的,不能相对安全的产生氧气。
市面上卖的"固体双氧水"实际上都是过碳酸钠晶体(2Na₂CO₃·3H₂O₂),溶于水后能得到游离态的过氧化氢,但因为碳酸钠的存在,溶液不稳定。洗衣服用的"爆炸盐",主要成分也是过碳酸钠。还有用来给鱼塘消毒的过一硫酸氢钾复合盐(KHSO₅·KHSO₄·K₂SO₄),也有类似的效果,这个甚至不加二氧化锰,都能直接氧化水而较缓慢的放出氧气。可能还有一些其他的过氧化物满足条件,但市面上常见的就我说的这两种。
这道题是送命题。因为见到二氧化锰,氧气,自然就会想到高锰酸钾或者氯酸钾。往往是脱口而出。以至于连知乎的直答都是这个答案。
但实际是过碳酸钠,或者就是纯过氧化氢固体。为什么有可能判断是氯酸钾?在制取氧气的化学实验中,是将白色固体(或晶体)和二氧化锰混合,加热,通过导管在充满水中的集气瓶里获得氧气。这个白色物质是氯酸钾(KClO₃)。
这个实验太深入人心了。
可仔细一看,不符合题意:白色固体加入水中,不符合氯酸钾生成氧气的环境。
氯酸钾在加热时会发生分解反应,生成氯化钾(KCl)和氧气(O₂)。这个反应在没有催化剂的情况下需要较高的温度(约500°C以上)才能进行。但是,加入二氧化锰(MnO₂)作为催化剂后,可以在较低的温度(约240°C)下剧烈分解,大大提高了反应速率。
因此,不符合题意,必须排除掉。
换频道:过氧化氢(H₂O₂)也是一种。它不需要加热即可进行分解反应,且反应速率相对较慢。
但是问题来了,过氧化氢常温常压下是以水溶液的形态保存的。