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电解饱和氯化钠溶液 姓名*** , *级*班第*实验小组，学号„„，电话187„„ 一、实验原理 因在饱和氯化钠溶液里存在着Na＋、H＋和Clˉ、OHˉ，当接通直流电源后，Clˉ、OHˉ移向阳极，Na＋、H＋移向阴极。阳极Cl－比OHˉ较易失电子被氧化，生成Cl2。阴极，H＋比着Na＋较易得电子被还原，生成H2，所以在阴极附近水的电离平衡被破坏，溶液里的OHˉ数目相对增多，反应方程式如下 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：2H＋＋2e－===H2↑ 总反应式：2NaCl＋2H2O电解 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 本次实验中，我们用碳棒做阳极材料，铁钉做阴极材料。用10—15V直流电压。 二、实验操作和现象 向U形管里倒入适量饱和食盐水，插入一根碳棒作阳极，一根铁钉作阴极。同时在U形管的两端各滴入几滴酚酞试液，并用湿润的碘化钾淀粉试纸检验阳 极放出的气体。 接通直流电源后，注意U形管内发生的现象，可以看到两极都有气体放出，阳极放出的气体有刺激性气味，且能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝。同时发现阴极附近溶液变红。从实验现象看，阳极产生气体为Cl2，阴极附近有碱性物质产生，并有氢气放出。 将阴阳两极电极材料对换，在阳极铁钉将会不断被损耗，阴极仍会有气体生成，电解液中出现灰绿色沉淀。原因金属Fe做阳极电解时，Fe优先失电子成为Fe2＋进入溶液而被损耗，阴极H＋放电生成H2,因H＋放电破坏了水的电离平衡，致使溶液中OH－浓度增加，Fe2＋在溶液中向阴极移动与OH－结合生成Fe(OH)2白色沉淀，Fe(OH)2不稳定，迅速转化为灰绿色，所以我们观察到的是灰绿色这时在阳极滴加无色硫氰化钾溶液，会溶液变为血红色，这时因为Fe2＋被空气中的氧气氧化为Fe3＋。 三、注意事项 1.电解食盐水的过程中，在滴入酚酞的溶液表面会出现一层白色胶体，这是由于酚酞在饱和氯化钠溶液中溶解度。 2..长时间通氯气，KI淀粉试纸在变蓝后又变白，这是因为过量的氯气和碘单质继续反应生成碘酸的缘故。 四、重点文献综述 1.按教材所述的方法———用石墨电极电解饱和食盐水学生已经没有多大的新鲜感了，如果用下述的方法———用铜作电极电解饱和食盐水，学生可以观察到许多趣味现象。如图，试管里盛有约1/2体积的饱和食盐水，剥开电话用的导线两端，露出一红一蓝塑料包裹的铜丝。导线的一端伸入饱和食盐水中，另一端跟2个1号(或5号)干电池的两极相连接，电解饱和食盐水立即开始，可观察到的趣味现象如下: (1)液面下跟电池负极相连的铜丝(阴极)变黑，同时伴有大量气泡(H2)产生；跟电池正极相连的铜丝(阳极)的色光泽(紫红色)不变，只是铜丝由粗变细。 (2)溶液导电开始的30秒内，略显白色浑浊，然后开始呈现橙黄色浑浊，进而生成较多的橙黄色沉淀。由于有大量的气泡外逸，不溶性的橙黄色沉淀实际是聚集在液面上。（电解饱和食盐水的趣味实验，刘怀乐） 2.普通高中课程标准实验教科书（苏教版）化学1（必修1）的专题2的第一单元中，涉及氯气的生产原理时有一个电解饱和食盐水的实验（图2-2）。这个实验，对引导学生掌握工业上如何制取氯气的原理有着重要作用。按课本装置进行实验，需时较长，而且很难在试管里收集到氢气，实验成功率不高。分析其原因主要有下面几点：一、反应在U型管里进行，使得离子在两极之间迁移距离过长，造成整个电路的电阻较大，电源功率损耗大，使阴、阳两极产生的气泡较 本文来源：https://www.dywdw.cn/5388d9d0195f312b3169a59f.html
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2022-12-21
