大象牙膏实验步骤和原理是什么?

2025-01-01 00:54:15
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回答1:

方法一

仪器:烧杯,锥形瓶。

药品:过氧化氢(双氧水),硫酸铜(或其他催化剂),洗洁精,水。

实验步骤:将双氧水和洗洁精、催化剂和水分别混合,可加入色素增强视觉效果,分别把两杯溶液倒入锥形瓶(使用难溶于水的催化剂可以不与水混合,直接倒入锥形瓶)。

方法二

仪器:烧杯,锥形瓶。

药品:氯化铝饱和溶液、碳酸氢钠饱和溶液、洗涤剂。

实验步骤:将洗涤剂和两种饱和溶液分别倒入锥形瓶,可加入色素增强视觉效果。

原理

大象牙膏(Elephant Toothpaste)的原理是双氧水+碘化钾(或其他催化剂)+发泡剂混合时,催化剂加快双氧水分解速率,分解出大量氧气。

双氧水(过氧化氢)的化学式为H2O2,为氢和氧的一种化合物,碘化钾(或其他催化剂)在不改变物质成分的前提下加快双氧水中氧的分离,大量氧气溢出到掺有发泡剂的溶液中,产生大量泡沫,喷涌而出。

化学解释

这个实验证明过氧化氢(H2O2)可以被催化分解,产物是水与氧气。过氧化氢在一般情况下也可以分解成水和氧气,但是反应速度极慢,甚至于观测不到。在加入催化剂(一般在大象牙膏实验中为碘化钾)后会加速反应生成大量氧气:

2H2O2 → 2H2O(l) + O2(g)此反应中碘化钾充当了催化剂:它的总量并没有减少,且加速了反应的进行。碘离子将反应机理改变为:

H2O2    +    I−    →    H2O    +    IO−    

H2O2    +    IO−    →    H2O    +    O2    +    I−    

2H2O2    →    2H2O(l)    +    O2(g)    ΔrH° = −196 kJ/mol    

这个反应是放热反应,所以产生的气泡是热的。另外,使用二氧化锰、氧化铜等也可以作为催化剂加快反应速率,但固体催化剂与液相的接触面积可能不如液体催化剂大。

以上内容参考 百度百科-大象牙膏

回答2:

大象牙膏实验,过期的汽水VS曼妥思,学霸能解释下原理吗?