过氧化氢制取氧气的化学方程式是什么

2H₂O₂ ──MnO₂──→ 2H₂O + O₂↑。这是实验室用过氧化氢溶液制氧气的方程式：二氧化锰写在箭头上表示催化剂，反应在常温下就能进行，不需要加热。配平后的系数依次是 2、2、1，气体符号只标在氧气后面，因为反应物是液体。这个反应放热，但不需要点燃，也不用酒精灯。

方程式怎么配平，气体符号为什么只标一个

数原子：左边 2 个 H₂O₂ 含 4 个氢、4 个氧；右边 2 个 H₂O 含 4 个氢、2 个氧，再加 O₂ 里的 2 个氧，正好 4 个。氢氧都平，系数就定在 2、2、1，不能再约。

气体符号的规则是：反应物中没有气体、生成物中有气体时才标「↑」。这里反应物是过氧化氢溶液，是液体，生成物氧气是气体，所以要标；如果反应物本身有气体参与，就不标。

写成离子方程式是不合适的。过氧化氢是共价化合物，在水中主要以分子形式存在，只有极少量电离，所以方程式中保留 H₂O₂ 的分子式，不拆成离子。这一点在中和、复分解类的题目里最容易顺手写错。

催化剂的共同作用是降低反应的活化能，让更多分子在同样温度下越过能垒，速率因此加快，而它本身的质量和化学性质在反应前后不变。注意是「加快」而不是「让反应发生」——过氧化氢本来就会分解，只是慢到看不出气泡。

三者的机理并不相同。二氧化锰是过渡金属氧化物，靠固体表面的吸附与电子转移促进分解，属于多相催化；红砖粉里含三氧化二铁，起作用的也是铁氧化物的表面；土豆块里是过氧化氢酶，属于生物酶催化，效率最高，但怕高温，温度一高酶变性就失效。

做对比实验时，控制变量是得分点：同浓度、同体积、同温度的过氧化氢溶液，只更换催化剂的种类，比较产生相同体积氧气所需的时间。常见的现象是土豆块气泡细密、持续时间短，二氧化锰反应剧烈，红砖粉要研细才有明显效果。

因为常温即可反应，发生装置用固液不加热型：锥形瓶加双孔塞，一孔插分液漏斗控制滴加，一孔接导管。分液漏斗的好处是能控制过氧化氢的滴加速率，从而控制气流，避免反应太猛把收集装置冲散。

氯酸钾法与高锰酸钾法都要加热，装置是带铁架台的大试管加酒精灯，试管口略向下倾斜，防止冷凝水回流炸裂管底。高锰酸钾法还要在管口塞一团棉花，挡住粉末随气流进入导管。

收集方法三种都可用排水法，因为氧气不易溶于水且不与水反应；向上排空气法也可以，因为氧气密度略大于空气。要得到较纯的氧气，选排水法；要得到较干燥的氧气，选向上排空气法。

表里四种方法的共同点是产物都有氧气，区别在条件与装置。判断装置类型只看一条：反应物是固体还是液体、要不要加热。过氧化氢是液体、常温反应，所以绝不能用加热固体的那套试管装置。

两件事，位置不同。检验是把带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃说明瓶里装的是氧气；验满是把带火星的木条放在瓶口，木条复燃说明瓶里已经收集满。伸入瓶内与放在瓶口，是评分时的两个不同动作。

排水法收集时，验满不看木条，看瓶口：气泡从瓶口向外冒出，说明水已排尽。向上排空气法才用瓶口木条验满，因为气体从瓶底向上充满，满了才会溢到瓶口。

还有一个易错点：木条只是「带火星」，不能有明火。带明火的木条伸入纯氧会剧烈燃烧，现象不同，结论也不同，写实验现象时不能混为一谈。

设氧为 x，氢为 +1，由 2×(+1)＋2x＝0 得 x＝-1。氧的常见价态是 -2，但在过氧化物里是 -1，过氧化氢、过氧化钠都属于这一类。这是常考点，写成 -2 直接扣分。

正因为是 -1，它处在中间价态，既能升也能降：遇高锰酸钾、氯气这类强氧化剂，氧被氧化成 0 价的 O₂；遇碘化钾、硫化氢这类还原剂，氧被还原成 -2 价的水。这也解释了为什么它既有氧化性又有还原性。

它自身的分解 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂ 是歧化反应：一部分氧从 -1 升到 0，一部分降到 -2。判断这类题的依据始终是化合价的升降，而不是反应式看起来像不像分解。同类的过氧化钠与水反应，氧同样从 -1 变到 0 和 -2，可以对照着记。

不需要。常温下加入催化剂即可，加热虽然也能加快分解，但实验室制法用固液不加热装置，操作更安全，也便于控制速率。

红砖粉、土豆块、新鲜猪肝研磨液都可以，起作用的分别是铁氧化物和过氧化氢酶。硫酸铜溶液也能催化，但会引入铜离子，制取纯净氧气时不选。

反应物无气体、生成物有气体时写。过氧化氢是液体，氧气是气体，所以要写；若反应物中已有气体参加，则不标，溶液中的反应一般也不标沉淀以外的符号。