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 150
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。
特别是化学实验中，往往都是用液体的双氧水和二氧化锰的反应制取氢气。往往，答题人到此又会调转其他的枪口。
那么有没有固态的过氧化氢？有，不止一种。
一种是过氧化氢粉末。它是将过氧化氢水溶液蒸发出水分后，低温得到固体的过氧化氢；或者将过氧化氢液体继续加热变成蒸汽，在低温下冷凝成固体。
另一种是将过氧化氢和碳酸钠，通过加成反应，生成的加成化合物，俗称过碳酸钠，固体双氧水。化学式为2Na2CO3·3H2O2，为白色结晶性粉末，遇潮可释出氧气。
固体双氧水过氧化氢（H2O2），常温下是一种无色的液体，它难电离，易分解。随着社会需求的增长，尤其是生态环境保护的需要，过氧化氢近年来更受人们的器重，并被称为“绿色氧化剂”。为了储存、运输、使用的方便，工业上采用醇析出将其转化成固态的过碳酸钠晶体，该晶体具有Na2CO3和H2O2的双重性。
醇析出的产生工艺过程是在0～5℃时，往饱和Na2CO3溶液中，先加入H2O2和双氧水稳定剂，经充分反应后，再加入异丙醇，过滤，分液，即得过碳酸钠晶体。
用于在鱼池中立体增氧，净化水质。
放在洗涤剂、组分中，既可以发挥碳酸钠的洗涤去污功能，兼有漂白、杀菌、消毒等作用，已成为洗涤剂的发展趋势，国外很多洗涤剂都加有起漂白作用的组分，国内也逐渐向这方面发展。
为什么还要加入二氧化锰？一般固体的双氧水加入水中，就会生产出少量的氧气。
之所以加入二氧化锰，是把二氧化锰作为催化剂。这样，就相当于液态的双氧水在二氧化锰的催化下大量产生氧气了、
这样就完全符合题意了：
固体双氧水这种白色固体（或者晶体）加入水中，再加入二氧化锰，产生大量氧。
底下化工过来人的回答已经可以了，我再补充一些案例：
过碳酸钠、过氧化脲（UHP，过氧化氢尿素复合物晶体）、过硼酸钠、过一硫酸氢钾、
过氧化钠、过氧化钙、过氧化锌、过氧化锂、过氧化钡等等的八水合物
我下面这篇文章介绍了一些相关的过氧化物类消毒剂：
脱碳甲醛：含氯消毒剂的13条不可不知的使用禁忌——正文——为什么84消毒液不能与双氧水混用
大概率是过氧化氢固体（网上好像有卖的 里面有杂质 不然应该结晶不出来）
但如果说是纯净物 那就另当别论了
任意过氧化物，不过我觉得大概率是过氧碳酸钠（xNa2CO3·yH2O2）
