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柳橙汁變可樂,可樂變柳橙汁---雙氧水的催化作用之二
by yangsp, 2011-07-31 21:23:01, 人氣(6829)

中學化學示範實驗

Chemical Demonstrations for High School


國立彰化師範大學理學院化學系 提供

【策劃者:楊水平】  【製作者:吳鳳君  E424030


柳橙汁變可樂,可樂變柳橙汁---雙氧水的催化作用之二

簡介

以重鉻酸鉀當催化劑,加入雙氧水中,觀察顏色及型態的變化。

示範步驟

1. 加 1 g 的重鉻酸鉀和 100 mL 的水於錐形瓶中,如圖一所示。
2. 滴加 0.5 mL 35% 的雙氧水,如圖二所示。
3. 搖盪一下,觀察變化。
4. 五分鐘後再觀察一次,注意與先前有何不同,如圖三所示。
5. 再過五分鐘後再觀察一次,注意與先前有何不同,如圖四所示。

圖一 圖二
圖三 圖四

溶液和器材

1. 重鉻酸鉀(K2Cr2O7,potassium dichromate)2 g。
2. 35% 雙氧水(H2O2,hydrogen peroxide)0.5 mL。
3. 蒸餾水若干。

原理和概念

1. 以重鉻酸鉀當催化劑,與雙氧水反應時,會產生氧氣及黑褐色的的中間產物(intermediate),經過 10 分鐘後,黑褐色的中間產物會消失,表示雙氧水的分解反應停止了。         
K2Cr2O7(aq)  +  2H2O2(aq)  →  K2Cr2O9(aq) +  2H2O(l)
                                                       (黑褐色)
 K2Cr2O9(aq)  →  K2Cr2O7(aq) + O2(g)
                            (橘黃色)
 總反應:2 H2O2(aq) →  O2(g) + 2H2O(l)

教學提示

1. 當改變雙氧水的濃度,分別以 3%、 6% 和 20%試之,則反應完全所需的時間與濃度之間並無太大的關係,均在 10 分鐘左右即可恢復為原來的橘黃色。

問題和參考答案

1. 為什麼會有黑褐色出現?為什麼最後又變回橘黃色? 
答: 中間產物 K2Cr2O9 為黑褐色,且在此實驗中重鉻酸鉀是做催化劑用,故最後會恢復為原來的顏色。

參考資料

1. 方金祥,柳橙汁變可樂,可樂變柳橙汁,科學教育月刊,219 期,69 頁,國立台灣師大科學教育中心,88 年 4 月出版。

適用程度

國民小學 國民中學 ˇ高級中學 ˇ大學普通化學

安全

 ● 示範這個實驗必須戴安全眼鏡及可丟棄的手套。
 ● 示範這個實驗實行適當的風險評估是老師的責任。

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