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饱和食盐水的电解

饱和食盐水的电解
饱和食盐水的电解

水、饱和氯化钠溶液的电解

一、实验目的

掌握电解饱和食盐水实验操作技能;初步掌握实验的讲解方法;探索、设计电解水器的代用装置。

二、课程标准要求

三、实验原理

饱和NaCl

溶液的电解

阴极反应:2H

++2e - →H 2↑ 阳极反应:2Cl --2e - →Cl 2↑

总反应:2NaCl+2H 2O 通电 H 2↑+Cl 2↑+2NaOH

直流低压电源、具支U 形管、带刻度试管、石墨电极、铁电极、导线、酚酞试液、淀粉KI 试纸、饱和NaCl 溶液。

五、实验内容

1.如图一所示,向具支U 形管中滴加饱和NaCl 溶液至支管以下约2cm 处,并从两管口各滴加2滴酚酞试液,装上铁阴极和石墨阳极(铁电极和石墨电极使用时,要想进行预处理,用砂纸打磨铁电极,除去铁锈,用硫酸浸泡铁电极和石墨电极)

2.接通低压直流电源(6~12V )。可以看到电极附近有大量气泡产生。 实验现象:

在阴极区,溶液变红,说明阴极区溶液呈碱性;产生了一种可以燃烧的气体。 在阳极区上方,用润湿的KI 淀粉试纸试之,变蓝,说明在阳极区有Cl 2生成。

3.探究实验

(1)不换溶液在上述实验的基础上反接阴极和阳极,发现在铁电极的一侧出现白色絮状沉淀,并且沉淀向下移动,在具支U型管底部慢慢变为灰绿色,这是因为Fe(OH)2在向Fe(OH)3转变。溶液中的氧化性物质渐渐将Fe(OH)2氧化为Fe(OH)3。

(2)直接反接(铁电极做阳极,石墨电极做阴极),电解时发现电极附近没有Fe(OH)2絮状沉淀生成,看见铁电极附近溶液变黄,且黄色渐渐向下移动,在具支U形管底部生成灰绿色沉淀。该过程为:电解产生的Fe2+被向阴极移动与向阳极移动的OH-反应,生成Fe(OH)2,溶液中的氧化性物质会将Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3,所以底部有灰绿色沉淀生成。

五、注意事项

1.电解用饱和NaCl溶液在使用前一定要精制,这样可以除去其中的Ca2+、Mg2+,以避免在阴极附近出现白色浑浊现象。方法是:给盛有36gNaCl的烧杯中加入蒸馏水,边加热边搅拌。制成饱和溶液。待稍冷却,滴加2滴酚酞试液,再注入含有NaOH和Na2CO3的混合溶液至碱性。静置数小时,待沉淀形成后过滤,将滤液加热至沸腾稍冷却后加盐酸至酚酞刚好变为无色为止。

2.电解NaCl过程中,在滴加酚酞的溶液表面有时会出现一层白色的胶体,这是因为酚酞在饱和溶液中溶解度变小。

六、相关文献与重点文献综述

学生做全日制普通高级中学教科书( 必修加选修) 《化学》第三册电解饱和食盐水分组实验的过程中发现一个有趣的意外现象: 有一实验小组连在电源负极导线上的铁钉脱落掉在U 形管底, 当时未取出铁钉而在导线上重新连接了一个铁钉, 通电时U 形管底部铁钉的一端有气泡生成。

通过一系列的探究实验,得出发生这种现象的原因:在电解池的电解质溶液中放入一根金属棒, 金属棒的两端就存在电势差, 因此就有电流通过。电子由电势低的一端( 靠近电解池阴极的一端) 流向电势高的一端( 靠近电解池阳极的一端) 。在电解池的电解质溶液中放入一根铁钉时:

电势高的一端( 阴极) : 2H+ + 2e- = H2 ↑

电势低的一端( 阳极) : Fe- 2e- = Fe2+

在电解质溶液中发生的反应有:

Fe2+ + 2OH- = Fe ( OH) 2↓

Fe(OH) 2容易被溶解在溶液中的氧气氧化,由白色变为灰绿色, 最终生成红褐色Fe(OH) 3沉淀。如果用小烧杯作电解池, 则阳极生成的Cl2容易和Fe(OH) 2发生反应:

6Fe(OH) 2 + 3Cl2 = 4Fe(OH) 3+ 2Fe3+ + 6Cl-

导致电解质溶液变黄且有红褐色沉淀生成[1]。

示范教案一实验三 电解饱和食盐水

实验三电解饱和食盐水 ●实验目的 1.巩固、加深对电解原理的理解。 2.练习电解操作。 3.培养学生的分析、推理能力和实验能力。 4.培养学生严谨求实的科学品质。 5.培养学生综合运用所学知识的能力。 ●教学重点 1.用实验巩固有关电解原理的知识。 2.培养学生的分析、逻辑推理能力和学生思维的灵活性。 ●教学方法 实验、启发、讨论、探究、对比、实践等。 ●教学用具 投影仪 实验用品 小烧杯(或U型管)两个、玻璃棒、铁架台、碳棒、粗铁钉、导线、电流表、直流电源。 饱和食盐水、淀粉碘化钾试纸、酚酞试液、蒸馏水。 ●教学过程 [导入]上节课,我们重点学习了电解饱和食盐水的原理。但“纸上得来终觉浅,绝知此事须躬行”。本节课,我们就来亲自做一下电解饱和食盐水的实验。 [板书]实验三电解饱和食盐水。 [师]请大家按以下步骤进行操作,并注意观察实验现象。 [投影展示实验步骤] 在小烧杯(或U型管)里装入饱和食盐水,滴入几滴酚酞试液。用导线把碳棒、电池、电流表和铁钉相连(如右图)。接通直流电源后,注意观察电流表的指针是否偏转,以及小烧杯内发生的现象,并用湿润的碘化钾淀粉试纸检验阳极放出的气体。 电解饱和食盐水 注:粗铁钉要与直流电源的阴极相连,碳棒与阳极相连。 用玻璃棒沾湿润的KI淀粉试纸检验阳极气体。 [学生操作,教师巡视指导] [学生实验完毕] [请一位同学回答实验现象] [生]饱和食盐水电解时,电流表指针发生偏转,阴、阳极均有气体放出,阳极气体有刺激性气味,并能使湿润的KI淀粉试纸变蓝,且阴极区溶液变红。 [师]很好!请大家写出两根电极上所发生的电极反应式和电解饱和食盐水的总反应式。 [学生书写,请一位同学上黑板写出] [学生板书]阳极:2Cl--2e-===Cl2↑ 阴极:2H++2e-===H2↑(或2H2O+2e-===2OH-+H2↑) 总反应式:2NaCl+2H2O 电解 2NaOH+H2↑+Cl2↑

高三化学电解饱和食盐水(附答案)

电解饱和食盐水同步练习 1 一、选择题(每小题2分,共10分。每小题有1~2个正确答案) 1.某氯碱厂不慎有大量氯气逸出周围空间,此时,可以用浸有某种物质的一定浓度的水溶液的毛巾捂住鼻子。最适宜采用的物质是 A.NaOH B.NaCl C.KBr D.Na2CO3 2.某学生欲完成2HCl+2Ag===2AgCl↓+H2↑反应设计了下列四个实验,你认为可行的实验是 3.下列叙述中不正确的是 A.电解池的阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应 B.原电池跟电解池连接后,电子从电池负极流向电解池阳极 C.电镀时,电镀池里的阳极材料发生氧化作用 D.电解饱和食盐水时,阴极得到氢氧化钠溶液和氢气 4.用惰性电极电解下列溶液一段时间再加入一定量的另一纯净物(方括号内),能使溶液恢复原来的成分和浓度的是 A.AgNO3[AgNO3]B.NaOH[NaOH] C.CuCl2[CuCl2]D.CuSO4[CuO] 5.某电解质溶液的pH=a,向其中插入两惰性电极,通电一段时间后,测知pH=b;若 b≤a,该电解质可能是 A.Na2S B.CuSO4 C.NaCl D.Na2SO4 二、填空题(30分) 6.图中每一方框中的字母代表一种反应物或生成物: 各物质组成情况表 物质A跟B反应生成E、F和G,物质C跟D反应生成I,某温度下该反应起始和某时刻的反应混合物组成如上表,请填写下列空白: (1)物质H的分子式是___________。 (2)反应①的化学方程式是___________。 (3)反应②的化学方程式(须注明反应条件)是。 7.氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下: 依据上图,完成下列填空: (1)在电解过程中,与电源正极相连的电极上所发生反应的方程式为___________。与电源负极相连的电极附近溶液pH___________。(填“不变”“升高”或“降低”) (2)工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质,精制过程发生反应的离子方程式为。 (3)如果粗盐中SO 含量较高,必须添加钡试剂除去SO ,该试剂可以是___________。 a.Ba(OH)2 b.Ba(NO3)2 c.BaCl2 (4)为有效除去Ca2+、Mg2+、SO ,加入试剂的合理顺序为___________(选a、b、c,多选扣分)。 a.先加NaOH,后加Na2CO3,再加钡试剂 b.先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3 c.先加钡试剂,后加NaOH,再加Na2CO3 (5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异,通过___________、冷却___________(填写操作名称)

电解饱和食盐水实验报告

探究饱和食盐水的电解 【实验目的】1、巩固、加深对电解原理的理解 2、练习电解操作 3、培养学生的分析、推理能力和实验能力 4、培养学生严谨求实的科学品质 5、培养学生的实验室安全意识 【实验猜想】以铜丝或铁钉为阴极,碳棒为阳极,饱和食盐水为电解液,最终会生成H2 和Cl2 【仪器和试剂】 仪器:具支U型管、玻璃棒、铁架台2个、碳棒、粗铁钉或铜丝、导线、直流电源、玻璃导管、试管、酒精灯、橡胶管、烧杯等。 试剂:饱和食盐水、淀粉碘化钾试纸、酚酞试液、NaOH溶液等。 【看现象得结论】 现象结论 阴极(铜丝/铁钉)有大量气泡生成; 阴极附近溶液变红; 收集的气体,在酒精灯处 点燃,发出爆鸣声。 2H++2e-===H 2 ↑ (2H 2 O+2e-===2OH-+H 2 ↑) 由于该反应使溶液变为碱 性,使酚酞变红 阳极(碳棒)有大量气泡生成; 生成的气体有刺激性气 味; 生成气体使湿润淀粉碘 化钾试纸变蓝; 2Cl--2e-===Cl 2 ↑(部分Cl 2 溶于水中,水呈现出黄绿色) 2I-+Cl 2 ===I 2 +2Cl-

以上说明实验猜想是正确的 【实验原理】 1、常见阳离子放电顺序: K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+、Sn2+、Pb2+、(H+),Cu2+、Ag+、Au2+———————————————————————————→ 逐渐增强 常见阴离子放电顺序: SO42-、NO3-、OH-、Cl-、Br-、I-、S2- ————————————————→ 逐渐增强 饱和食盐水中的离子有Na+ 、Cl-、H+、OH-,按照放电顺序,阳离子应该是H +先放电,被还原为H 2 ,阴离子应该是Cl- 先放电,被氧化为Cl 2 。 电池总反应: 通电 2NaCl+2H2O —→ 2NaOH + Cl2↑+ H2↑ 2、由于H 2 密度比空气小,则用向上排空气法收集,并用爆鸣法验证 Cl 2 为黄绿色气体,有刺鼻性气味,有毒,且由于2I-+Cl 2 ===I 2 +2Cl-,I 2 遇 淀粉后,显紫色,则用湿润的淀粉碘化钾试纸检验,检验结果为湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。该气体为污染性酸性气体,则用NaOH吸收尾气。 【实验步骤】 取药品—→组装仪器—→检查装置气密性(检查方法如下)—→装药品(取70—80ml饱和食盐水,滴加2-3D酚酞,在烧杯混匀后再倒入U形管中)—→检查气密性—→通电开始反应(20-30V)—→检验产物 具支U形管检查气密性方法: 1、U形管上面一个大口和左右两端的两个小口塞紧,从另一个大口向U形管里 面加水,若水面在另一端缓慢上升,最后两边液面相平,则漏气;如果两边的液面始终不能在同一水平线上,则说明不漏气。这是物理上的“连通器” 原理。 2、或者将U形管内倒入适量水,上面两个大口塞住,左右两个小口连接导管, 其中一端堵住,另一端导管上下移动,若U形管内液面上下浮动,则说明气

浅谈电解饱和食盐水电极方程式

浅谈电解饱和食盐水电极方程式 修改理由及教学建议 作者:周仰楠作者单位:运城市教研室,山西运城 044000 中图分类号:G632.0 文献标识码:A 文章编号:JZ007-JYXSW201210A-004 一、电解饱和食盐水阴极电极方程式存在的问题 人民教育出版社普通高中课程标准实验教科书《化学·选修4·化学反应原理》第81 页对电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气的电极反应是这样表述的:“阳极2C1-+2e- =C12 ↑(氧化反应);阴极2H++2e- =H2↑(还原反应);总反应为2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑。”总反应方程式中生成物出现氢氧化钠,而阴、阳电极反应方程式中则没有出现这一物质。对于这一问题,课本是这样解释的:“因为阴极反应中,氢离子是由水电离出来的。”而教师是这样解释的:“由于大量的氢离子放电变成氢气,在水的电离平衡中,氢离子浓度不断减小,水的平衡强烈向右移动,因而在阴极附近产生了大量氢氧根离子。”这就使得学生在具体的学习实践中感到困惑。笔者认为,产生困惑的根源在于阴极电极反应方程式不妥,如果将 2H++2e- =H2↑改为2H2O+2e- =H2↑+2OH-,问题便会迎刃而解。 二、电解饱和食盐水阴极电极方程式修改的理由 1.准确地表述电解饱和食盐水阴极及其附近的变化情况 将电解饱和食盐水阴极电极反应方程式写为2H++2e-=H2↑,不能反应事物变化的本来面貌,不能把水的电离平衡强烈移动包含进去,也就是说,电极反应方程式无法解决在阴极附近产生氢氧化钠这一问题。在电解饱和食盐水中,阴极上放电的固然是氢离子,但该氢离子是由水电离而生成的,从严格意义上讲,是水参与了反应,即水是反应物。因此,将电解饱和食盐水阴极电极方程式2H++2e-=H2↑改为2H2O+2e- =H2↑+2OH-,能更加客观、科学、合理、准确地表述电解饱和食盐水阴极及其附近的变化情况。 2.较好地解释了在阴极附近产生大量氢氧化钠溶液的现象 将电解饱和食盐水阴极电极方程式2H++2e- =H2↑改为2H2O+2e- =H2↑+2OH-之后,学生从 电极反应的本身就可以知道氢氧化钠溶液是在阴极附近出现的,教师根本不需要做过多解释。在具体的实验操作中,修改后的方程会引导学生在阴极区域寻找氢氧化钠溶液,或寻找氢氧化钠溶液与其他物质(如酚酞)反应产生的一些现象。这样,学生容易把阴、阳两极各自出现

电解饱和食盐水的微型实验改进

《中学生导报》(教学研究)/2013年/6月/17日/第096版 学科教育 电解饱和食盐水的微型实验改进 浙江省舟山市南海实验学校林静静 摘要:微型化学实验(microsale chemical experiment或microsale laboratory)是指用微量药品,在微型化的仪器里进行的化学实验。其特点在于:装置微型化和用药量微型化。一般来说,通常所说的用量都在半微量与微量之间,即固体0.1克左右,液体0.1~0.2ml左右。对于教学而言,微型实验应具有现象明显、便于操作、效果优良、成本低、易于推广等特点。 本文以电解食盐水实验的微型化改进为例研究微型实验的特点. 关键词:微型实验;改进 [问题提出] 该实验内容在高中化学课本介绍氢氧化钠的工业制法时涉及的。书中提到要用石棉隔膜避免反应物与离子的混合反应,这容易使学生觉得实验条件苛刻而无法演示。其实在这方面已有很多的实验改进的例子。《化学微型实验及教学研究》一书中第360 ~ 390页提到了3种方案。(《化学微型实验及教学研究》蔡铎昌主编,西南师大出版社)基本思路是用U型管盛装溶液,或用两只导直玻璃管插入盛溶液的烧杯中,电极分别插入两管中电解,再用指示剂或气室检验产物。但其缺点很明显:其一是用药太多,有30-50毫升。其二是所用电压高,需用学生电源,很笨重,不便携带。不符合微型实验的特点和要求。而本实验的设计完全克服了上述缺点,且不失巧妙。 [实验内容] [实验名称]电解饱和食盐水微型实验演示 [实验原理]在饱和氯化纳钠溶液中通以直流电,会发生如下反应: 阳极:2Cl-_2e ==Cl2↑ (惰性电极) 阴极:2H2O+2e==H2↑+2OH- 总反应:2NaCl+2H2O ===2NaOH+Cl2↑+H2↑  [仪器药品]培养皿 擦镜纸 导线 一号电池 自动铅笔笔芯 小胶布 投影仪 食盐 淀粉-碘化钾试液 酚酞试液 蒸馏水 [实验装置] [实验步骤] 1.取0.1克食盐于培养皿中,加入蒸馏水10滴左右,振荡使之溶解,并将液面展开。 2.将电极平行放入培养皿中,用小胶布固定于培养皿壁。 3.将剪成比培养皿略小的擦镜纸平铺覆盖于培养皿中。 4.往阳极区上滴加2滴KI-淀粉溶液,阴极区上滴加1滴酚酞试液。培养皿放道投影

电解饱和食盐水实验报告

实验6 饱和氯化钠溶液的电解 一、目的与要求 掌握演示电解饱和食盐水实验操作技能; 初步掌握电解饱和食盐水实验的讲解方法。 二、实验原理 饱和NaCl 溶液的电解: 阴极反应: ↑→++2H 2e H 2 阳极反应:↑→2-Cl 2e - 2Cl 总反应:2NaOH Cl H O 2H 2NaCl 222+↑+↑+通电 三、实验装置 电解饱和氯化钠及产物检验装置 四、主要仪器、材料与药品 直流低压电源、具支U 形管、石墨电极、铁电极、导线、浓42SO H 、固体NaOH 、酚酞试剂、淀粉KI 试纸、橡胶管、玻璃管、饱和NaCl 溶液、KSCN 试剂、稀42SO H 、镊子。 五、实验内容 1.饱和NaCl 溶液的电解 向具支U 形管中滴加饱和NaCl 溶液至支管以下约2cm 处,并从两管口各滴加2滴酚酞试液,装上铁阴极和石墨阳极,接通低压直流电源(24V),观察实验现象。 实验现象:可看到两个电极附近都有大量气泡。在阴极区,溶液变红,在阳极区具支U 形管口用润湿的淀粉KI 试纸试之,变蓝。阴极区的气体点燃有黄色火焰并伴有微弱爆鸣声。

反应本质:2NaOH Cl H O 2H 2NaCl 222+↑+↑+通电 -22-Cl 2I Cl 2I +=+ O 2H O 2H 222点燃+ 2.不换溶液在上述实验基础上反接阴极和阳极。 接通电源,观察实验现象,并检验反应产物。关闭电源,将具支管内的灰绿色沉淀倒入试管,加入几滴稀42SO H ,震荡至沉淀溶解,滴加KSCN 试剂,振荡,观察溶液颜色变化。 实验现象:发现在铁电极的一侧出现白色絮状沉淀,并且沉淀向下移动,在具支U 型管底部慢慢变为灰绿色,将具支管内的灰绿色沉淀倒入试管,加入几滴稀42SO H ,震荡至沉淀溶解,此时溶液为黄色,滴加KSCN 试剂,振荡,溶液由黄色变为血红色。阴极产生气泡,点燃火焰为黄色并伴有微弱的爆鸣声。 反应本质:+→2Fe 2e - Fe ↓=++ Fe(OH)OH 2 Fe 2-2 32Fe(OH) Fe(OH)????→?氧化性物质 O H 3 Fe H 3 Fe(OH)233+=+++ 3-3S CN Fe S CN Fe )(=++ ↑→++2H 2e H 2 O 2H O 2H 222点燃+ 3.更换新的饱和NaCl 溶液,并从两管口各滴加2滴酚酞试液,反接(铁电极做阳极,石墨电极做阴极)。接通电源,观察实验现象。 实验现象:铁电极附近溶液变黄,且黄色渐渐向下移动,在具支U 形管底部生成灰绿色沉淀。用湿润的淀粉KI 试纸在Fe 电极具支U 型管口检验,未变色。在石墨电极上有气泡产生,经点燃,有黄色火焰并伴有轻微的爆鸣声。 反应本质:+→2Fe 2e - Fe ↓=++ Fe(OH)OH 2 Fe 2-2 32Fe(OH) Fe(OH)????→?氧化性物质 O H 3 Fe H 3 Fe(OH)233+=+++ 3-3S CN Fe S CN Fe )(=++ ↑→++2H 2e H 2 O 2H O 2H 222点燃+ 4.更换新的饱和NaCl 溶液,并从两管口各滴加2滴酚酞试液,石墨电极做阳极并将石墨电极连有的铁丝一并浸入电解质溶液中,铁电极做阴极。接通电源,观察实验现象。 实验现象:电解时发现石墨电极上有气泡产生,用湿润的淀粉KI 试纸检验

电解饱和食盐水的原理

电解饱和食盐水的原理 盐水相关内容整理 1.盐水的水源。 主要为电解槽回来的淡盐水,再加上离子交换塔再生时产生的水,以及其他一些杂水。 2.目前国内常见的盐水除硫酸根工艺有以下几种: 1、氯化钡法; 2、SRS除硫酸根; 3、凯膜公司新出的CIM法。除硫酸根后,产生的硫酸钠通过冷冻回收,副产芒硝。除硫酸根的方法都是成熟工艺,但冷冻法生产芒硝工艺还不够完善。 3.化盐工段的主要中间控制工艺指标有那些? 应该最主要的是钙镁离子和SS 4.游离氯对过碱量的分析影响? 无影响。在有游离氯存在(几十PPM),过碱性可以分析。如果你的游离氯高到盐水不能分析过碱性,盐水就不能进槽了。 5.1次盐水过碱量如何实现自动分析\控制? 目前是通过PH计来监控的,对于游离氯是通过ORP来进行的。实际运用中存在1.PH计经常会结晶或因其他问题不准确;2、国产小流量调节阀质量不行;3、来料淡盐水过碱量不稳定。有企业通过实验室分析控制的,分析过碱量和PH值。 6.原盐中的钙镁比? 最好是钙镁比为2:1 7.盐水Fe离子超标原因? 1).Fecl3做絮凝剂2.)管道腐蚀3).原盐中防结块剂亚铁氰化物中的铁 8.盐水中的有机物对离子膜烧碱装置的影响 1、阴极的加水量下降; 2、槽电压上升; 3、氯气纯度下降; 4、树脂塔出现树脂结块; 5、离子膜出现溶胀现象。6.附在膜过滤器上,造成反洗时间短,降低膜的使用性能。 9.一次盐水的T.O.C是什么? “TOC”是指水中的有机碳总量,盐水中的TOC也就是通常讲的有机物含量。电解槽供应商有的要求盐水中的有机物含量小于5mg/l,有的要求盐水中的有机物含量小于10mg/l。10.一次盐水用泵的材质 1、在一次盐水的精制过程中使用的是IHF化工耐腐蚀泵,材质为氟合金,包括向离子膜界区内输送的好是一样的泵型,用的效果不错。 2、在离子膜一次盐水泵出口进入树脂塔的,则是采用钛泵,为保证安全。 2 引起澄清桶反混主要原因大致有以下几点: 1.进出澄清桶的盐水温差过大,造成上层盐水因密度大而下降,下层盐水加速上升使盐水反混. 2.进入澄清桶的盐水流通量过大,使盐水上升速度大于盐水中颗粒沉降速度. 3.澄清桶体积小,反应停留时间不够. 4.对于钡法除硫酸根,要注意控制盐水的PH值,PH值过高会降低硫酸钡的沉降速度. 12.化盐在前反应池盐大量累积问题 1、精制盐加入化盐桶时,盐不能从化盐桶上表面加入,因为精制盐颗粒本身就很细小,要将加料斗深入盐水里面一米左右,增加与盐水的接触时间. 2、化盐桶盐水流量不要过大,最好在设计流量以下,流量过大,流速增加,减少了精制盐的停留时间. 3、化盐桶盐水温度要保证在50~~60之间.

实验三电解饱和食盐水教案实验目的1.巩固、加深对电解原理的理解

实验三电解饱和食盐水教案 实验目的: 1.巩固、加深对电解原理的理解。 2.练习电解操作。 实验用品: 小烧杯(或U型管)、玻璃棒、铁架台、碳棒、粗铁钉、导线、电流表、直流电源。饱和食盐水、淀粉碘化钾试纸、酚酞试液、蒸馏水。 实验步骤 在小烧杯(或U型管)里装入饱和食盐水,滴入几滴酚酞试液。用导线把碳棒与电流表相连,再与电池的正极相连,铁钉与电池负极相连。接通直流电源后,注意观察电流表的指针是否偏转,以及小烧杯内发生的现象,并用湿润的碘化钾淀粉试纸检验阳极放出的气体。 问题和讨论 1.用碳棒作电极电解极稀的食盐水时,阳极放出的气体能不能使湿润的淀粉碘化钾试纸改变颜色?为什么?如果要进一步检验放出的气体,如何改进实验装置? 2.在烧杯里盛有CuCl2溶液,还有两根石墨电极和导线。你能用以上仪器和药品设计一个简单实验来判断某一电池的正负极吗?

单元小结 一、电解原理 1.使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解、电解CuCl2溶液的反应为: 阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应) 阴极:Cu2++2e-=Cu(还原反应) 2.原电池和电解池的比较 二、电解原理的应用 1.电解精炼铜和电镀铜的电极反应

阳极:Cu-2e-→Cu2+ 阴极:Cu2++2e-→Cu 2.氯碱工业 (1)电极反应 阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应) 阴极:2H++2e-=H2↑(还原反应) (2)离子交换膜电解槽 离子交换膜电解槽主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成,每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。在每个单元槽中,离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室。精制的饱和食盐水进入阳极室,纯水(加入少量NaOH)进入阴极室。通电时,H2O在阴极表面放电生成H2,Na+穿过离子膜由阳极室进入阴极室,而Cl-、OH-和气体不能通过离子交换膜。阴极产物为NaOH和H2;阳极产物为Cl2。

电解饱和食盐水实验

铜电极电解饱和食盐水 华师大 姓名: 学号: 一、实验目的 1、熟练掌握电解饱和食盐水实验的操作技术。 2、学习并掌握电解饱和食盐水的原理和方法。 二、实验原理 用铜电极电解饱和食盐水时,两极发生的电极反应分别为: 阳极:2Cu-2e一+2Cl一=2CuCl (氧化反应) 阴极:2H 20+2e一=20H一+H 2 ?(还原反应) CuCl为白色沉淀(附着在铜上颜色不明显,主要显示的为铜的红棕色),当在U形管底部与阴极电解生成的OH—离子相遇时,生成更难溶的橙黄色沉淀CuOH(CuCl、CuOH的溶度积分别为1.2×10—6和1.2×10—14), 反应方程式如下: CuCl+OH一==CuOH+Cl— 随后,CuOH部分分解成红色的Cu 2O,得到CuOH、Cu 2 0的混合物。 2CuOH(橙黄)=Cu 20(红色)+H 2 0(橙黄与红色差别不大不易观察分辨) 阳极一侧白色浑浊逐渐变为浅蓝色是由于CuCI被氧化的结果。 4CuCl+O 2+4H 2 0==3CuO·CuCl 2 ·3H 2 0+2HCl 经查阅资料: Cu 2O经H 2 SO 4 酸化发生歧化反应,生成Cu2+和Cu: Cu 2O+2H+一Cu2++Cu+H 2 Cu 2O、CuOH溶于氨水,形成稳定的无色络合物[Cu(NH 3 ) 2 ]+,[Cu(NH 3 ) 2 ]+在空气中 很快被氧化成深蓝色(绛蓝色)的[Cu(NH 3) 4 ]2+: Cu 2O +4NH 3 ·H 2 O = 2[Cu(NH 3 ) 2 ]+(无色)+2OH- + 3H 2 O 4[Cu(NH 3) 2 ]+ +8NH 3 ·H 2 O + O 2 = 4[Cu(NH 3 ) 4 ]2+(绛蓝色)+4OH- + 6H 2 O 三、实验用品 仪器:U型管、铜丝、烧杯、试管、胶头滴管、玻璃棒、铁架台、铁夹、直流电源、导线

高三化学试题-高三化学电解饱和食盐水 最新

电解饱和食盐水同步练习 1 班级:_________姓名:_________ 一、选择题(每小题2分,共10分。每小题有1~2个正确答案) 1.某氯碱厂不慎有大量氯气逸出周围空间,此时,可以用浸有某种物质的一定浓度的水溶液的毛巾捂住鼻子。最适宜采用的物质是 A.NaOH B.NaCl C.KBr D.Na2CO3 2.某学生欲完成2HCl+2Ag===2AgC l↓+H2↑反应设计了下列四个实验,你认为可行的实验是 3.下列叙述中不正确的是 A.电解池的阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应 B.原电池跟电解池连接后,电子从电池负极流向电解池阳极 C.电镀时,电镀池里的阳极材料发生氧化作用 D.电解饱和食盐水时,阴极得到氢氧化钠溶液和氢气 4.用惰性电极电解下列溶液一段时间再加入一定量的另一纯净物(方括号内),能使溶液恢复原来的成分和浓度的是 A.AgNO3[AgNO3]B.NaOH[NaOH] C.CuCl2[CuCl2]D.CuSO4[CuO] 5.某电解质溶液的pH=a,向其中插入两惰性电极,通电一段时间后,测知pH=b;若 b≤a,该电解质可能是 A.Na2S B.CuSO4 C.NaCl D.Na2SO4 二、填空题(30分) 6.图中每一方框中的字母代表一种反应物或生成物: 各物质组成情况表 物质A跟B反应生成E、F和G,物质C跟D反应生成I,某温度下该反应起始和某时刻的反应混合物组成如上表,请填写下列空白: (1)物质H的分子式是___________。 (2)反应①的化学方程式是___________。 (3)反应②的化学方程式(须注明反应条件)是。 7.氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下: 依据上图,完成下列填空: (1)在电解过程中,与电源正极相连的电极上所发生反应的方程式为___________。与电源负极相连的电极附近溶液pH___________。(填“不变”“升高”或“降低”) (2)工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质,精制过程发生反应的离子方程式为。 (3)如果粗盐中SO 含量较高,必须添加钡试剂除去SO ,该试剂可以是___________。 a.Ba(OH)2 b.Ba(NO3)2 c.BaCl2 (4)为有效除去Ca2+、Mg2+、SO ,加入试剂的合理顺序为___________(选a、b、c,多选扣分)。 a.先加NaOH,后加Na2CO3,再加钡试剂 b.先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3

高中化学实验创新说课稿-电解饱和食盐水的实验改进

电解饱和食盐水的实验改进 一、使用教材 1、教学内容所属模块:选修4《化学反应原理》 2、年级:高中二年级 3、所用教材:人教版 4、所属章节:第四章第三节 二、实验器材 每小组的实验仪器和试剂:具支U形管,石墨电极、普通的铁电极,学生电源,注射器,酒精灯,带有橡胶管的导管,带双头鳄鱼夹的红黑导线2根,淀粉碘化钾溶液,淀粉碘化钾试纸,火柴,烧杯,酚酞、饱和食盐水 自制教具:自制的改进创新装置、阳离子交换膜 三、实验改进与创新点 1.实验设计原则“人无我有,人有我精”,化学组根据实验要求创新了电解饱和 食盐水装置,用透明容器、活性、惰性电极、阳离子选择膜直观展示了电解放出氢气、氯气、生成氢氧化钠的过程。既避免产生氢气与氯气混合,又防止氯气与氢氧化钠反应,同时防止尾气污染环境。该装置利用了阳离子交换膜,通过酚酞检验两极产物可以很直观的体现该膜的作用,便于学生理解。 装置轻巧、操作简单。装置避免了传统电解饱和食盐水的复杂装置,也可以不用学生电源,利用电池也可以进行电解。 2.气体纯净,且实验过程无污染。整个实验过程都是在密闭的环境中进行,两 个气孔被胶帽堵住,气体不会溢出,且胶帽还便于后续检验过程中注射器直接插入吸取气体。 3.实验现象明显,趣味性强。在电解过程中的气泡非常多,便于教师引导学生 观察,思考气体是什么,激发学生兴趣。由于装置的透明的,可视性非常好,在两极产物检验的过程中,氯气使淀粉碘化钾溶液变色、氢气的点燃都非常

明显、最后酚酞检验溶液的酸碱性可以将本次实验推向高潮,学生会惊讶为什么红色不会扩散到另一边。 4.本装置还适合其他电解实验的使用。 四、实验改进设计的出发点 氯碱工业是教材详细介绍的化学工业之一,电解饱和食盐水是氯碱工业中的重要反应,也是高中化学课堂中一个非常重要的实验。不同版本教材中对于电解饱和食盐水实验的呈现也有不同,见表1。 表1 三种版本教材电解饱和食盐水实验对比 和苏教版教材中既没有该实验的图示,也没有安排实验,在教学过程中教师通常会按照鲁科版教材所示装置进行实验,即利用带有支管的U型管。其不足之处在于:(1)该装置与氯碱工业的实际生产装置有一定的距离,在氯碱工业中所用的阳离子交换膜在教学实验中难以实现;(2)利用U 型管进行实验时,离子在阴阳两极迁移的距离过长,导致整个电路的电阻较大,实验时收集气体所需的时间较长,同时氯气逸出会造成空气污染,不利于在课堂进行演示;(3)由于U 型管带有支管,导致浸入溶液中的电极太短,接触面积小,不利于气体的产生。 五、实验教学目标 知识与技能: 1、理解电解原理,初步掌握一般电解反应产物的判断方法 2、了解氯碱工业——电解饱和食盐水 3、掌握电解电极方程式和总方程式的书写。 过程与方法: 1、通过过已学电解原理相关知识来思考电解饱和食盐水实验,探究分析工作原理。 2、通过电解饱和食盐水实验的装置逐步改进,学生小组猜想讨论、实验验证、实验汇报、师生总结的方法,增强对电解池工作原理的了解,让学生感受电能转化为化学能的科学事实。

高中化学 氯碱工业电解饱和食盐水

电解饱和氯化钠溶液 ?电解饱和氯化钠溶液: 在小烧杯(或U型管)里装入饱和食盐水,滴入几滴酚酞试液。用导线把碳棒、电池、电流表和铁钉相连(如图)。接通直流电源后,注意观察电流表的指针是否偏转,以及小烧杯内发生的现象,并用湿润的碘化钾淀粉试纸检验阳极放出的气体。 注:粗铁钉要与直流电源的阴极相连,碳棒与阳极相连。 用玻璃棒沾湿润的KI淀粉试纸检验阳极气体。 (1)饱和食盐水电解时,电流表指针发生偏转,阴、阳极均有气体放出,阳极气体 有刺激性气味,并能使湿润的KI淀粉试纸变蓝,且阴极区溶液变红。 (2) 阳极:2Cl--2e-==Cl2↑ 阴极:2H++2e-==H2↑(或2H2O+2e-==2OH-+H2↑) 总反应式:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ (3)阴极区溶液变红的原因:这是由于饱和食盐水中,水所电离出的H+在阴极放 电,破坏了水的电离平衡 (H2O H++OH-)致使阴极区附近溶液中的OH-相对较多,溶液呈碱性,故酚酞变红。 (4)例用电解饱和食盐水溶液可制取氢气、氯气和烧碱。 氯碱工业

?氯碱工业: 1.离子交换膜法电解制碱的主要生产流程可以简单表示如下图所示: 电解法制碱的主要原料是饱和食盐水,由于粗盐水中含有泥沙,精制食盐水时经常进行以下措施 (1)过滤海水 (2)加入过量氢氧化钠,去除钙、镁离子,过滤Ca2++2OH-=Ca(OH)2(微溶) Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ (3)加入过量氯化钡,去除硫酸根离子,过滤Ba2++SO42-=BaSO4↓ (4)加入过量碳酸钠,去除钙离子、过量钡离子,过滤Ca2++CO32-=CaCO3↓ Ba2++CO32-=BaCO3↓ (5)加入适量盐酸,去除过量碳酸根离子2H++CO32-=CO2↑+H2O (6)加热驱除二氧化碳

电解饱和食盐水实验之探究说课稿

电解饱和食盐水实验之探究说课稿 发表时间:2018-07-19T11:44:06.600Z 来源:《教学与研究》2018年9期作者:毛小红[导读] 本节课源自新人教版化学选修四第四章电化学基础第三节电解池第二课时电解原理及其应用中“电解饱和食盐水实验之探究。 毛小红(新疆乌苏市第一中学新疆乌苏 833000)中图分类号:G652.4 文献标识码:A 文章编号:ISSN0257-2826 (2018)09-0074-02 一、教材分析 1、教材的地位和作用 本节课源自新人教版化学选修四第四章电化学基础第三节电解池第二课时电解原理及其应用中“电解饱和食盐水实验之探究。“电解饱和食盐水“实验不仅能巩固电解原理知识,而且在工业生产、实际生活中,工业废水处理中都有广泛应用,并且在高考中也是热点知识,所以在本节课借“电解饱和食盐水“实验将此块内容挖深挖透很有必要。 2、教学目标 【知识与技能】 ①能熟练操作电解饱和食盐水实验,并通过实验验证电解原理。 ②能对装置加以改进,探究出自制84消毒液方法。 ③能够分析出铁为阳极时制备高铁酸钠和处理含重铬酸钾废水的原理,并能制备出氢氧化亚铁。 【过程与方法】 ①培养学生对实验的操作、观察、分析和推理能力。 ②培养学生发现问题、分析问题和解决问题的科学探究精神和创新能力。 【情感态度与价值观】 ①培养学生动手实验操作能力,并对实验提出质疑,加以改进。 ②能将所学知识运用于生活、生产当中,真正体会到“科学技术就是生产力”的含义。 ③培养学生运用所学知识解决环保问题,将“青山绿水就是金山银山”的十九大精神渗入课堂。 3、教学重、难点 教学重点: 熟练操作电解饱和食盐水实验,并能改进装置进行自制84消毒液。 教学难点: 探究铁做阳极制备高铁酸钠、氢氧化亚铁。以及对工业废水中重铬酸根的处理。以达到学以致用的目的。 二、学情分析 本课为加强班学生设计,学生已掌握基本电解原理,学生能够对简单问题进行分析,在老师的指引下可处理相关高考问题。 三、实验内容、方法设计和时间分配 1、实验内容 (1)电解饱和食盐水实验 (2)教师动画演示电解的原理(3)用电解法制备氢氧化亚铁(4)电解原理在生活生产中的应用。理论分析电解法制备高铁酸钠和处理工业废水中的重铬酸钾。 2、方法设计 (1)学法引导 通过观看化学学科节中“84消毒液”的义卖照片,引导学生思考制备84消毒液的化学原理,继而引出本节课的内容。 通过学生动手实验操作和教师的动画展示,让学生从中领会电解的原理,达到实验验证理论的目的。 指导学生在课本已有的实验基础之上,能够提出质疑,加以改进,并能举一反三,灵活应用。在老师的引导下能够解决相关的高考题。 (2)教法 本节课我使用了讲授法,小组讨论法,多媒体辅助法,实验法和动画展示法等多种教学方法相结合的教学方法。充分发挥学生为主体的作用,按照“情境激趣、动手操作、问题质疑、启发思考、引导探究”的教学模式进行教学。 3、时间分配 情境创设(2分钟)→动手实验(8分钟)→启思诱导(9分钟)理论提升(8分钟)→迁移应用(10分钟)→归纳小结(3分钟) 四、教学过程 【创设情境,引出课题】 5月25日,在第二届化学学科节上火爆义卖的84消毒液,大家知道它是如何制备的吗?今天,我们就一起来探究一下它的制备相关原理——《电解饱和食盐水实验之探究》。 通过视觉提醒,回顾场景,学生饶有兴趣之时,我引出本节课课题《电解饱和食盐水实验之探究》。 【引入本节课教学内容】 1、动手实验,亲自感受 学生两人一组,动手操作实验,并仔细观察实验现象。 2、提出问题,加以改进 1、本实验的缺点是什么?

2018_2019学年高中化学每日一题电解饱和食盐水(含解析)新人教版

电解饱和食盐水 高考频度:★★★★☆难易程度:★★☆☆☆ 氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等化工产品。如图是离子交换膜法电解食盐水的示意图,图中的离子交换膜只允许阳离子通过。 回答下列问题: (1)写出电解饱和食盐水的离子方程式:。 (2)离子交换膜的作用为。 (3)精制饱和食盐水从图中 (填“a”、“b”、“c”或“d”,下同)位置补充,氢氧化钠溶液从图中位置流出。 (4)KClO3可以和草酸(H2C2O4)、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO2,还生成CO2和KHSO4等物质。写出该反应的化学方程式:。 【参考答案】(1)2H2O +2Cl-Cl2↑+2OH-+H2↑ (2)能得到纯度较高的氢氧化钠溶液,避免Cl2与H2反应(其他答案合理即可) (3)a d (4)2KClO3 + 2H2SO4+H2C2O42ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O

1.装置及现象 2.电解总反应式 化学方程式:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑, 离子方程式:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑。 1.如图是模拟工业电解饱和食盐水的装置图,下列叙述不正确的是

A.a 为电源的负极 B.Fe电极的电极反应是4OH--4e-2H2O+O2↑ C.通电一段时间后,铁电极附近溶液先变红 D.电解饱和食盐水的化学方程式是2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 2.如图为电解饱和食盐水的简单装置,下列有关说法正确的是 A.电解一段时间后,向蛋壳内的溶液中滴加几滴酚酞,呈红色 B.蛋壳表面缠绕的铁丝上发生氧化反应 C.铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 D.蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触 3.氯碱工业的一种节能新工艺是将电解池与燃料电池相组合,相关物料的传输与转化关系如图所示(电极未标出)。下列说法正确的是 A.电解池的阴极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH- B.通入空气的电极为负极 C.电解池中产生2 mol Cl2时,理论上燃料电池中消耗0.5 mol O2 D.a、b、c的大小关系为a>b=c 4.氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下:

高中化学 《电解饱和食盐水》教案

电解饱和食盐水 一、教材分析 本节课选自人教版化学选修四第四章第三节电解原理及其应用中电解饱和食盐水的探究,教材中没有单独安排该实验,但“电解饱和食盐水”实验不仅能巩固电解原理知识,而且在工业生产、实际生活中,工业废水处理中都有广泛应用,并且在高考中也是热点知识,所以在本节课借“电解饱和食盐水”实验将此块内容挖深挖透很有必要。 二、学情分析 现阶段的学生处于高二,已基本掌握电解原理,知道常见物质的检验方法,能对问题进行简单的分析,但对电解原理的应用了解不深入,所以通过本堂希望学生能熟练操作电解饱和食盐水的实验,并通过实验验证电解原理,通过实验检真理。 三、教学目标 1. 巩固电解原理、掌握电解的基本操作、学会对电解产物的检验 2. 能将所学知识运用于生活、生产当中,真正体会到“科学技术就是生产力”的含义。 3. 培养学生运用所学知识解决环保问题,将“青山绿水就是金山银山”的十九大精神渗入课堂。 四、教学重难点 重点:电解产物的检验与分析以及电极反应式的书写 难点:现象的分析,实验方案的设计 五.实验内容设计 实验药品及器材:饱和氯化钠溶液,氢氧化钠溶液,酚酞,石墨电极,试管,漏斗,棉花,导线,学生直流电源,酒精灯 装置图改进: 六、教学过程 环节一:旧知回顾 展示氯碱化工厂和生活中由氯碱工业产物制造的产品图片,引出电解饱和食盐水实验;复习电解原理、阴阳离子的放电顺序;让学生书写电极反应式、总反应方程式,并引导学生分析如何检验产物,得出可以用酚酞检验氢氧化钠,氯气可以使淀粉碘化钾试纸变蓝,而氢气的检验可以通过爆鸣实验。

环节二:传统实验,发现问题 老师首先给学生们展示出传统的电解饱和食盐水装置,让学生们思考该装置能否完美的达到实验目的,学生不难发现其不足之处:首先该装置不是一个密闭体系,所以在实验过程中会有氯气泄漏,对环境造成污染也对人体健康造成伤害,其次不便于收集阴阳两极的气体对其进行检验。 环节三:创新实验,解决问题 通过提问的方式,引导学生思考可以从哪些方面对实验装置进行如何改进,最后在展示出我改进后的装置,介绍其不同之处和创新的而地方。接着进行演示实验。 环节四:探究总结 总环节实验过程中的现象,接通电源,两极立即有气体产生,阴极附近溶液变红,说明阴极附近生成氢氧化钠,阳极附近溶液呈浅黄绿色淀粉KI试纸变蓝,说明阳极附近产生氯气,酒精灯上检验试管内气体轻微的爆鸣声,说明阴极产生的气体是氢气。但在同学们实验预想之外还有一个现象就是湿润的淀粉KI试纸先变蓝后又褪色,这是什么原因呢?引导学生分析变蓝的原因和阳极的产物种类,联系以前的知识,不难得出褪色的原因是氯气和碘单质反应生成了碘酸盐或者氯气与水生成的次氯酸具有漂白作用而使其褪色。让学生对电解饱和食盐水有一个完整的认识,不局限于书本上的知识,也提高了分析问题和解决问题的能力。 七、教学反思与评价 优点:装置简单,现象明显,产物便于检验,有尾气处理 不足:若操作不当可能还是有微量气体泄漏,实验设计部分学生没有完全参与 突破:在不足之处下来不断探究,加以改进

电解饱和食盐水创新装置

电解饱和食盐水创新装置 窦卓 (厦门双十中学,福建厦门361009) 一、实验目的 电解饱和食盐水实验是高中电化学部分一个非常重要的实验,其在现行教材中使用装置如图1所示:然而,此套装置有诸多缺点: 图1 电解饱和食盐水装置 1. 此装置在U型管两侧均设有支管,所制取的Cl2、H2中不可避免的混有空气,得到的气体均不纯;2015年省质检的一道实验题,用的就是这个装置进行电解,收集气体,实际上是收集不到纯净的气体的。且阴极产生H2的量少,进行点燃或爆鸣实验不易成功,学生往往对这种检验H2的方法存在畏惧感。 2. 在检验Cl2及实验结束时气体外逸,对人体健康有害,也会造成环境污染。Cl2尾气吸收容易引起倒吸,进一步实验无法进行。 3. 由于反应在U型管里进行,使得离子在两极之间迁移距离过长,使得整个电路的电阻较大,耗时较长,不利于课堂演示。此装置也不能很好的模拟工业上阳离子交换膜的方式对食盐水进行电解。为解决这个问题,特设计了一套装置简单、价格便宜、操作方便、检验气体用量少、无污染、成功率高的电解装置,解决了以上装置存在的问题。 二、实验仪器及试剂 20 mL注射器2支、6B铅笔芯2个、导线2根(带鳄鱼夹)、学生直流电源(0-30 V)、自加工容器(用亚克力板)、阳离子交换膜、自制展示台(白色背景)、酒精灯、火柴、玻璃棒、表面皿、发光二极管。饱和食盐水、酚酞试剂、淀粉碘化钾试纸。 三、实验仪器装置图及仪器的组装说明

图2 电解食盐水创新装置 如图2所示,用针头将注射器的活塞及胶塞各钻个孔,6B铅笔芯通过胶塞孔,导线通过活塞孔,再将二者连接。再用亚克力板组装成长方体容器,并将阳离子交换膜嵌在容器中部。这样就很容易的构成电解装置。 四、实验操作 1. 实验准备。 向自制容器中注入适量滴有酚酞的饱和食盐水。用上述改装后的注射器抽取饱和食盐水,排尽空气,直至吸取到一定量的溶液。将两支注射器放在支架上,底部浸入容器中,两根导线分别连接学生电源的正负极,和正极相连的电极称为阳极,和负极相连的电极为阴极。打开开关,实验开始。 2. 实验现象。 很快观察到,两极上同时产生大量气体。阴极附近溶液逐渐变为红色,说明阴极产生了OH-。阳极也有大量气体生成,溶液逐渐变成浅黄绿色。这些实验现象可以引导学生分析两极分别可能分别产生了H2和Cl2。阴极红色溶液逐渐扩散到阳极区,说明阴离子(OH-)向阳极移动。一段儿时间后,将容器换成有隔膜装置,继续电解。阳离子交换膜只允许阳离子通过,因此,阳极区溶液不会变成红色。通过实验对比,使学生对离子交换膜的作用有了深刻的印象。 3. 关闭电源,检验气体。 将电源关闭,此时注射器内仍留有溶液。 检验H2时,只要将带针头的注射器靠近燃着的酒精灯(如图3),推动活塞,将气体赶出,听到明显的“噗噗”声,证明有H2生成。 说明发生的电极反应是2H+ +2e- =H2 ,放电顺序:Na+ < H+。阴极附近溶液变红,说明碱性增强,生成了OH-。

电解饱和食盐水

电解饱和食盐水 ⒈电解饱和食盐水的实验“奇观” 以铁钉作阴极、石墨棒为阳极,在U 型管中做电解饱和食盐水演示实验。观察两极产生气泡,并用酚酞试液滴入阴极区变红,用湿润的KI —淀粉试纸放在阳极管口变蓝,实验结束后,将直流电源反接(在U 型管中插入的两极保持不变)于是出现以下四道奇观: 第一道奇观:铁钉变成了点“雪”魔棒。阳极铁钉身上包满白 色絮状物,铁钉下端产生白色絮状沉淀缓缓下落,犹如下起鹅毛般大雪。 第二道奇观:当白色絮状物沉到管底部时,便形成翠绿色环状物,随着时间的推移,阳极区形成上端呈白色絮状,中部为白色和翠绿色交融状,底部呈翠绿色,犹如翡翠玉镯,令大自然羞涩。 第三道奇观:关闭电源后,阳极区沉淀继续下移,最终在U型管底部形成3~5 厘米长的翠绿色环状物。(以上全过程约需20 分钟) 第四道奇观:将上述翠绿色环状物放置于安全处,第二天观 看,呈灰绿和翠绿相伴状。 原理分析:在原电解池中,铁钉作阴极,该区产生H2 和NaOH,使该区呈现碱性和还原性。反接电源后,铁钉作阳极 电极反应:Fe - 2e - = Fe2 + 亚铁离子与原来产生的NaOH结合生成白色絮状的Fe (OH)2 ,由于该区上中部呈还原环境,Fe (OH) 2 絮状物可保持较长时间不变色。而该区下半部食盐水中,仍含有极少量O2 ,Fe (OH)2和O2 反应、生

成翠绿色物质,经过一夜,由于空气中O2的溶解,使翠绿色的外表呈灰绿色。 ⒉用铜作电极电解饱和食盐水 如图,试管里盛有约1P2 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。 (3) 当黄色沉淀聚集较多时,把沉淀物分在3 个小试管里分别做以下实验: ①滴入稀硫酸或稀盐酸,沉淀溶解成为蓝色溶液(Cu2 + ) 。

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