双氧水分解催化剂的数字化实验研究
贵州省六盘水市盘县华夏中学：龚仁志
在高一化学教材中，我们知道双氧水分解是用MnO2作催化剂，化学方程式为：2H2O22O + O2,其他物质是否也能作双氧水分解的催化剂？催化效果怎样？带着这样的问题，我们课题组成员组织学生对双氧水分解的催化剂的选择以及催化性能进行了多次探究。
在数字化实验实，我们课题组成员组织学生对双氧水分解的催化剂进行了多次研究，学生在老师的指导下，分别用了沙子、马铃薯片、CuO、Fe2O3、MnO2、FeCl3等物质对双氧水分解的催化效果进行了探究，其中MnO2和FeCl3的催化效果最为理想，学生又对不同浓度的双氧水分别加入MnO2和FeCl3进行对比实验，发现浓度不同时MnO2和FeCl3催化效果也不同。
图1（30%的双氧水10ml不加水）
图1是30%的双氧水10ml不加水时分别加入MnO2和FeCl3进行的对比实验，图中上一根曲线是加入FeCl3作催化剂时30%的双氧水分解生成氧气浓度与时间的变化速度曲线，下一根曲线是加入MnO2
作催化剂时30%的双氧水分解生成氧气浓度与时间的变化速度曲线，从曲线的变化趋势可以看出30%的双氧水分解用FeCl3作比用MnO2催化效果好得多。
从实验结果可以看出，双氧水分解的催化剂不一定非要用MnO2，用其他物质可能催化效果更好。
图2（30%的双氧水10ml加10 ml水）
图2是30%的双氧水10ml加10ml水时分别加入MnO2和FeCl3进行的对比实验，图中40s时上一根曲线是加入FeCl3作催化剂时30%的双氧水10ml加10ml水分解生成氧气浓度与时间的变化速度曲线，下一根曲线是加入MnO2作催化剂时30%的双氧水10ml加10ml水分解生成氧气浓度与时间的变化速度曲线，从曲线的变化趋势可以看出在此浓度双氧水分解用FeCl3作催化剂和MnO2催化效果相当。
在此浓度下从理论上讲既可以用FeCl3也可以用MnO2作催化剂。
图3（30%的双氧水10ml加20ml水）
图4（30%的双氧水10ml加90 ml水）
图3是30%的双氧水10ml加20ml水以及图4是30%的双氧水10ml加90ml水时分别加入MnO2和FeCl3进行的对比实验，两图中上一根曲线是加入MnO2作催化剂时30%的双氧水10ml加大量的水稀释后分解生成氧气浓度与时间的变化速度曲线，下一根曲线是加入
FeCl3作催化剂时30%的双氧水10ml加大量的水稀释后分解生成氧气浓度与时间的变化速度曲线，从曲线的变化趋势可以看出极稀的双氧水分解用MnO2作比用FeCl3催化效果好得很多。极稀的双氧水分解FeCl3催化效果不好，而且浓度越小，FeCl3催化效果越差。 通过以上四组对比实验我们可以得出这样的结论：
第一、双氧水分解的催化剂不一定非要用MnO2，在特定的情况下用其他物质也可以，而且催化效果可能更好。
第二、双氧水的浓度≥30%时，用FeCl3催化效果更好。 第三、对双氧水分解、MnO2的催化性能最稳定，不受浓度的影响，什么浓度条件下都可用。