电解饱和氯化钠溶液

电解饱和氯化钠溶液

高艳如

2009级科学教育40907364

一、实验目的

1.掌握演示电解饱和氯化钠溶液实验操作技能。

2.以教师的身份，讲解清楚电解池的工作原理、组成、离子的放电顺序，

学生能够清晰掌握。

二、实验原理

1.放电顺序：

阳极：活泼金属＞S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞SO42－＞NO3－＞F－

阴极：Ag＋＞Hg2+＞Cu2＋＞H＋(酸中)＞Pb2+＞Sn2＋＞Fe2+＞Zn2+＞H＋(水

中)＞Al3＋＞Mg2+＞Na＋

2.阳极(C)：2Cl－－2e－===Cl2↑

阴极(Fe):2H＋＋2e－===H

2

↑

总反应式：2NaCl＋2H

2O

电解

2NaOH＋H2↑＋Cl2↑

3.氯气的检验：2I－＋Cl2===I2＋2Cl－

5Cl2＋I2＋6H2O===2HIO3＋10HCl

故氯气能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，若时间较长，蓝色会退去。

三、实验药品仪器

大烧杯、具支U型管、铁架台、碳棒、粗铁钉、导线、直流低压电源。

饱和食盐水、淀粉碘化钾试纸、酚酞试液、蒸馏水。

四、实验步骤

1.往具支U型管中注入饱和氯化钠溶液至支管以下约2cm处。

2.并往两管口各滴加2滴酚酞试剂。

3.装上铁阴极和碳棒阳极。

4.调节直流低压电源使电压为15V左右。

5.将装好阴阳极的具支U型管与电源接通。

现象：两极附近均有大量气泡产生，在阴极区，溶液变红。

结论：阴极区产生的气体是氢气。

6.在阳极区的支管处，用湿润的淀粉碘化钾试纸试之。

现象：湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，并一会儿蓝色退去。

结论：阳极区产生的气体是氯气。

7.关闭电源，拆卸仪器并洗涤。

五、注意事项

1.粗铁钉要与直流电源的阴极相连，碳棒与阳极相连。

2.电压不宜过低，避免产生气体的速率过慢以及量过少。

六、实验改进

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少，很难收集到足够的氢气。二、用铁棒作电极，电阻大，表面积太小，不利于氢气的产生，也难收集到足够的氢气进行验证实验。三、尾气没有及时处理，不符合绿色环保的新理念。

故在实验步骤上做以下改进：接通电源，发应发生，两端都有气体生成，通电一段时间后，阳极端，用淀粉KI试纸进行检验，结果发现能使淀粉KI试纸变蓝，则说明生成的是氯气；另一端则通入发泡剂，如果发现有气泡生成，用火柴点燃，能听到尖锐的爆鸣声，则说明生成的是氢气。（小窍门：保证气泡中含有一定比例的空气。）

七、参考文献

傅献彩，沈文霞，姚天扬．物理化学．北京：高等教育出版社 1990．10