【实验 2—8】二氧化锰的催化作用

实验装置如图 2—12 所示。

在两支试管里分别加入 3 克氯酸钾、1 克二氧化锰。同时用酒精灯加热, 当氯酸钾熔化,产生气泡时,将带火星的木条分别插入试管里,观察现象。

然后,撤去酒精灯,将试管里的二氧化锰倒入盛氯酸钾的试管里,并将带火星的木条插入此试管,观察现象。

实验现象说明:

第一,二氧化锰虽然含氧,但用酒精灯加热时不能分解出氧气。第二,将氯酸钾加热到熔化状态时,只能缓慢地放出氧气。

第三,在加热条件下,氯酸钾中加入二氧化锰,就能迅速地放出氧气。

二氧化锰在这个实验中起了什么作用?

若把试管中反应后的混合物溶解于水,然后过滤。将滤出的黑色固体经洗涤、干燥后称量。可发现其质量和反应前所加入的二氧化锰的质量相等, 而且其化学性质也相同。这就表明:二氧化锰具有使氯酸钾在较低温度下放出氧气的特殊本领。像这种能改变化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有改变的物质,叫做催化剂(或称触媒)。

催化剂在化学反应里所起的作用叫做催化作用。

在这个反应中,二氧化锰就是氯酸钾迅速分解放出氧气的催化剂。

若用高锰酸钾制取氧气,则不需要催化剂,也不需要很高的温度,只需稍稍加热,就可制出氧气。此外,还生成锰酸钾和二氧化锰。

反应可用文字表示如下:

高锰酸钾加热 加热→ 锰酸钾

+ 二氧化锰

+ 氧气

(KMnO4 ) (K 2 MnO4 ) (MnO2 ) (O 2 )

以上制取氧气的两个反应,都有一个共同的特点,即反应物只有一种, 而生成物却有多种。这种由一种物质生成两种或两种以上其它物质的反应, 叫做分解反应。