電解飽和食鹽水實驗報告

1、探究飽和食鹽水的電解【實驗目的】1、鞏固、加深對電解原理的理解2、練習電解操作3、培養(yǎng)學生的分析、推理能力和實驗能力4、培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學品質(zhì)5、培養(yǎng)學生的實驗室安全意識【實驗猜想】以銅絲或鐵釘為陰極，碳棒為陽極，飽和食鹽水為電解液，最終會生成h2 和cl2【儀器和試劑】儀器：具支u型管、玻璃棒、鐵架臺2個、碳棒、粗鐵釘或銅絲、導線、直流電源、玻璃導管、試管、酒精燈、橡膠管、燒杯等。試劑：飽和食鹽水、淀粉碘化鉀試紙、酚酞試液、naoh溶液等。【看現(xiàn)象得結(jié)論】現(xiàn)象結(jié)論陰極（銅絲/鐵釘）有大量氣泡生成；陰極附近溶液變紅；收集的氣體，在酒精燈處點燃，發(fā)出爆鳴聲。2h2e=h2(2h2o2e=2o

2、hh2)由于該反應使溶液變?yōu)閴A性，使酚酞變紅陽極（碳棒）（實驗時用導線捆綁著碳棒，導線中的銅絲與碳棒相纏繞，碳棒與銅絲都沒入電解液中）有大量氣泡生成；生成的氣體有刺激性氣味；生成氣體使?jié)駶櫟矸鄣饣浽嚰堊兯{；陽極一端溶液慢慢有黃綠色；銅絲斷裂，碳棒落入u形管底部；切斷電源，向陽極滴加幾滴naoh，有藍色沉淀生成，藍色沉淀過一會變黑；u形管發(fā)熱2cl2e=cl2（部分cl2 溶于水中，水呈現(xiàn)出黃綠色）2icl2=i22cl銅絲是金屬，在陽極可失電子變?yōu)殂~離子：cu2e= cu2+（藍色）cu2+ + 2oh= cu(oh) 2電解后溶液溫度升高，則cu(oh) 2 分解為cuo 和h2o 以上說

3、明實驗猜想是正確的【實驗原理】1、常見陽離子放電順序：k+、ca2+、na+、mg2+、al3+、zn2+、fe2+、sn2+、pb2+、（h+），cu2+、ag+、au2+ 逐漸增強常見陰離子放電順序：so42-、no3-、oh-、cl-、br-、i-、s2- 逐漸增強飽和食鹽水中的離子有na+ 、cl 、h 、oh ，按照放電順序，陽離子應該是h 先放電，被還原為h2 ，陰離子應該是cl- 先放電，被氧化為cl2 。電池總反應： 通電 2nacl+2h2o 2naoh + cl2+ h22、由于h2 密度比空氣小，則用向上排空氣法收集，并用爆鳴法驗證 cl2 為黃綠色氣體，有刺鼻性氣味，有

4、毒，且由于2icl2=i22cl，i2 遇淀粉后，顯紫色，則用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗，檢驗結(jié)果為濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍。該氣體為污染性酸性氣體，則用naoh吸收尾氣?！緦嶒灢襟E】取藥品組裝儀器檢查裝置氣密性（檢查方法如下）裝藥品（取7080ml飽和食鹽水，滴加2-3d酚酞，在燒杯混勻后再倒入u形管中）檢查氣密性通電開始反應（20-30v）檢驗產(chǎn)物具支u形管檢查氣密性方法：1、 u形管上面一個大口和左右兩端的兩個小口塞緊，從另一個大口向u形管里面加水，若水面在另一端緩慢上升，最后兩邊液面相平，則漏氣；如果兩邊的液面始終不能在同一水平線上，則說明不漏氣。這是物理上的“連通器”原理。2、 或者將

5、u形管內(nèi)倒入適量水，上面兩個大口塞住，左右兩個小口連接導管，其中一端堵住，另一端導管上下移動，若u形管內(nèi)液面上下浮動，則說明氣密性好。【實驗探究】1、若陰陽兩電極調(diào)換，可以嗎？如果調(diào)換，會發(fā)生什么？答案：不可以。如果調(diào)換，陽極為銅絲或鐵釘，陰極為碳棒。陽極發(fā)生氧化反應，金屬做陽極電解時，失電子成為離子進入溶液而被損耗，陰極h放電生成h2,因h放電破壞了水的電離平衡，致使溶液中oh濃度增加，這兩種金屬離子均與oh不能共存而生成沉淀。如：用銅絲，則生成cu(oh) 2 沉淀，cu(oh) 2 受熱分解為cuo；用鐵釘，fe失電子成為fe2，fe2與oh生成fe(oh)2沉淀，fe(oh)2不穩(wěn)定，

6、易被空氣中的o2或電解液中的o2氧化成fe(oh)3而發(fā)生白色灰綠色紅褐色的顏色變化。2、陽極放出的氣體不能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰埜淖冾伾菫槭裁?？如果要進一步檢驗放出的氣體，如何改進實驗裝置？答案：陽極放出的氣體不能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰埜淖冾伾鞘雏}水濃度不夠或者通電時間還不夠。在極稀的食鹽水中，cl濃度很小，溶液的導電能力也較弱，cl放電的速率慢且生成cl2的量又少，故不易使試紙變藍。若要檢驗放出的氣體，可把食鹽水配得更濃或者繼續(xù)通電一段時間。3、 電解飽和食鹽水時，有些小組的u形管內(nèi)，陽極一段溶液變?yōu)闇\綠色，且有少量白色沉淀生成，隨后出現(xiàn)黑色物質(zhì)，u形管摸起來發(fā)熱，這些現(xiàn)象是為什么？答

7、案：淺綠色可能是氯氣溶于水，也可能是導線中的銅被氧化為銅離子，與其混在一起顯示出的顏色。銅離子與氫氧根反應為氫氧化銅后由于受熱分解為黑色的氧化銅；白色沉淀可能是ca2 、mg2 等雜質(zhì)離子與oh 反應生成的沉淀。說明電解前，飽和食鹽水需要精制?！咀⒁馐马棥?、u形管中食鹽水不宜過多，沒過電極即可2、石墨和鐵釘、銅絲，在實驗前后都要清洗干凈3、實驗證明，導線應盡量不要放入電解液中4、若u形管上橡膠塞處漏氣，則應涂抹凡士林或滴石蠟封住?！緦嶒瀯?chuàng)新】如圖所示，用一個底部裝有兩個惰性電極的塑料水槽中裝入一定量的飽和食鹽水并滴加2-3d酚酞，將兩支裝滿飽和食鹽水的試管分別倒扣在兩個電極上，接通電源?？梢钥吹剑帢O上產(chǎn)生的是無色氣體，陽極上產(chǎn)生的是黃綠色氣體，且兩試管內(nèi)氣體體積一樣多。切斷電源后，取出陽極試管，在管口用濕潤的ki淀粉試紙檢驗，氣體使試紙變藍，證明陽極產(chǎn)生的氣體是氯氣；取出陰極試管，管口靠近酒精燈，發(fā)出爆鳴聲，說明陰極產(chǎn)生的氣體是氫氣。改進后的優(yōu)點：1、 使電解在一個密閉系統(tǒng)中進行，有效防止有毒氣體的排放2、 實驗中對氫氣和氯氣體積關(guān)系一目了然3、 該裝置還可以用于其他許多電解實驗，如電解水、氯化銅溶液等【參考文獻】1王磊.中學化學實驗及