水、饱和氯化钠溶液的电解

水、饱和氯化钠溶液的电解

一、目的与要求

1、掌握演示电解饱和食盐水实验操作技能；

2、巩固、加深对电解原理的理解。

二、实验原理

电解发生的条件：电源、电极、电解质溶液或熔融电解质。

阳极上阴离子放电顺序S2- ﹥I－﹥ Br－﹥Cl－﹥OH－

阴极上放电顺序Ag＋﹥Hg＋﹥Fe3＋﹥Cu2＋﹥Pb2＋﹥Sn2＋﹥Fe2＋﹥Zn2＋﹥H＋﹥Al3＋﹥Mg2＋﹥Na＋﹥Ca2＋﹥K＋

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=H

2

↑+Cl

2

↑+2NaOH

三、主要仪器、材料与药品

仪器和材料：直流低压电源、具支U形管、石墨电极、铁电极、导线、玻璃棒、烧杯

药品：酚酞试液、淀粉KI试纸、饱和NaCl溶液

四、实验内容

1.饱和NaCl溶液的电解

如下图，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(12V左右，红色导线连正极，黑色导线连负极)。可看到电极附近有大量气泡。在阴极区，溶液变红，在阳极区上方，用润湿的淀粉KI试纸放在试管口，变蓝。

X-----------------铁钉

Y-----------------石墨

a-----------------饱和NaCl溶液

五、实验反思

1、使用低压直流电源，调高电压，可缩短演示时间，使实验现象更明显。

2、湿润的淀粉KI试纸在支管口放置时间过长蓝色会退去，因为有水存在情况下Cl2与I2反应生成碘酸，使蓝色褪去。

六、讲解实验注意事项

1、不要对学生称呼“你”或“你们”这样会使学生与老师产生距离感。

2、做好板书设计，板书有条理，分主板和副板。

七、文献综述

此装置是敞开式的, 教材中强调实验现象的观察和结果的分析, 即对生成物氯气、氢气、氢氧化钠的检验和分析, 而忽视了有毒气体的控制和处理。众所周知, 氯气有剧毒,对人体有强烈刺激性, 若检验时有部分氯气泄漏在空气中, 将危害人体健康, 污染环境, 这与绿色化学的理念不符合。可在阳极支管口处轻轻塞入一张湿润的淀粉KI试纸,再接一尖嘴玻璃管通入盛有氢氧化钠溶液的烧杯中。接通电源进行电解, 可看到湿润的淀粉KI试纸开始变蓝蓝色出现, 并逐渐变深,但几分钟之后颜色不再变深, 再继续电解, 试纸颜色反而变浅, 后蓝色完全褪去。此现象表明电解刚开始有少量Cl2先与湿润的淀粉KI试纸中的KI发生置换反应, 生成I2,淀粉遇I2变蓝。2KI＋Cl2=2KCl＋I2。Cl2的不断产生, 浓度逐渐增

大,Cl

2会与水、I

2

反应生成碘酸使蓝色褪去。此方法现象明显且氯气的检验和吸

收是在一个全封闭的过程中同时完成, 不会因氯气泄漏而造成环境污染危害健康。

八、参考文献

1、段玉峰.《综合训练与设计》[M].科学出版社2002

2、蔡东华.电解饱和食盐水实验的改进[J].教育技术2003

3、李军.化学实验室绿色化之思考[J]化学教育2002