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+=+++ 3-3SCN Fe SCN 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+=+++ 3-3SCN Fe SCN 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

变蓝，石墨电极附近溶液变黄，将石墨电极具支管内的溶液倒入试管，加入几滴稀42SO H ，震荡，此时溶液为黄色，滴加KSCN 试剂，振荡，溶液由黄色变为血红色。在铁电极上有气泡产生，并且铁电极附近的溶液变红，点燃气体有黄色火焰并伴有微弱爆鸣声。

反应本质：+→2Fe 2e - Fe

++−−−−→−32Fe Fe 氧化性物质

3-3SCN Fe SCN Fe ）（=++

↑→2-

Cl 2e - 2Cl

-22-Cl 2I Cl 2I +=+ ↑→++2H 2e H 2

O 2H O 2H 222点燃+

六、注意事项

1.电解用饱和NaCl 溶液在使用前一定要精制，这样可除去其中的+2Ca 、+2Mg ，以避免在阴极附近出现白色混浊现象。方法是：给盛有36g NaCl 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，滴入2滴酚酞试液，再注入含有NaOH 和32CO Na 各2g 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，稍冷后滴加盐酸至酚酞刚好变为无色为止。

2.电解NaCl 过程中，在滴入酚酞的溶液表面有时会出现一层白色胶体，这是由于酚酞在饱和溶液中溶解度变小之故。

七、相关文献及重点文献综述

实验能力和实验操作规范是职业教育教学的核心,但在现行课本中有不少演示实验或学生实验未能很好体现这一教学理念,有些实验的设计不太合理,甚至有些实验会严重污染教室环境。 “电解饱和食盐水”实验便是其中一例,电解食盐水会生成氢气、氯气和氢氧化钠。氢气易燃,氯气有毒,氢氧化钠有腐蚀性，所以需要改进实验及实验装置。

方案一：1.在青霉素小药瓶中装入饱和食盐水，将大头针和一次性注射管分别插入青霉素小药瓶上方的塑料盖（切不可将大头针相碰），将一根大头针与电池盒的负极相连，另一根与电池盒的正极相连，然后装上电池，立即有大量气泡放出，观察到与正极相连的大头针附近大量的黄绿色气体，并有少许刺激性气味，将潮湿的淀粉碘化钾试纸放在管口，试纸变蓝。待气泡均匀产生时，用洗涤剂吹气泡，然后用火柴点燃气泡，会听见轻微的爆鸣声，不断重复。打开瓶盖，加入1～2滴无色酚酞试液，药瓶中的溶液会变红。实验完成，拿掉一节电池，则停止反应。此装置的特点是;在验证电解产物2H 、2Cl 混合爆炸时，该装置安全，没有危险，便于控制。由于用量很少，生成的2Cl 对环境污染很少。有利于激发