水、饱和氯化钠溶液电解

2H + 2e H

2H + 2e H

2NaCl + 2H 2O

H

通电

2H 2

O

2H

通电

水、饱和氯化钠溶液的电解

一、实验原理 1.水的电解

阴极反应： 阳极反应： 总反应： 2.饱和NaCl 水溶液电解

阴极反应： 阳极反应： 总反应： 3.反接电极后NaCl 水溶液的电解

见表3.实验现象推测。 二、实验操作过程与实验现象

图1.霍夫曼电解水器 图2.电解饱和NaCl 水溶液装置

4OH 4e

2H 2O + O 2Cl 2e

Cl

三、实验应注意的事项

1.用霍夫曼电解水器电解水时，电解液为5%的NaOH溶液。

2.加入电解液后应该检查并赶走走测气管的橡皮管处的空气泡。

3.无论用酸用碱，霍夫曼电解水器下面两只胶塞必须塞牢，千万不能半途滑脱。

4.实验完毕，一定要用水冲洗干净霍夫曼电解水器中残留的酸碱液，以免旋钮被“卡住”。

5.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。

OH OH 6.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。

四、相关文献与重点文献综述

1.钱胜在《“水的电解实验”中几个值得探究的问题》中提到（1）氢氧化钠的浓度在很大的区间范围内对生成氢气的速率没有太大的影响，电解液配制时只需在十几毫升水中加入1g 左右的氢氧化钠固体。（2）电极材料可选择廉价且相较石墨性能更优的保险丝（由50%铋、25%铅、1

2.5%锡和12.5%镉制成）或回形针（表面镀铬，基本材料是铁）等廉价易得的金属。（3）在教学演示之前持续电解2～3分钟，让氧气和氢气在电解液中达到饱和状态，再记录气体体积，确保氢气和氧气体积比为2:1[1]

。

2.赛勤万在《水的电解实验分析与改进》中指出氢气和氧气体积比大于2:1主要是由于氧气少于理论值。作者列出了以下几种原因：（1）水中杂有氯离子,生活用水,其中氯离子较多,而且生成的氯气,又易溶于水。这样,就影响氧气的体积。（2）如果电极不是铂制,部分氧气可能氧化电极。（3）氧气在水里的溶解度比氢气大,如果电流强度大,可能产生臭氧,而臭氧的溶解度更大。（4）两管水柱压力不相等,也能造成误差[2]。

3.杨明生在《饱和食盐水的电解及其他》中探讨了阴极pH 的变化。作者认

为在电解过程中虽然有

不断移向阳极，但由于其迁移速度远远小于其生成速度，且移向阳极的 还会与阳极生成的氯气发生反应，因此电解时阴极区的pH 值始终高于阳极区[3]。

4.童沈阳，金霞在《酚酞的变色机理》中得出结论：(1)在弱酸及中性溶液中,酚酞分子具有内酯结构。(2)在弱碱性溶液中,酚酞呈紫红色,其结构为醌型。(3)在强碱性溶液中酚酞生成无色的甲醇型。（4）在强酸性溶液中,酚酞主要生成三苯甲基正碳离子[4]。

五、参考文献

[1]钱胜.水的电解实验中几个值得探究的问题[J].化学教学, 2009,(09):78～79. [2]赛勤万.水的电解实验分析与改进[J].安徽教育,1980,(01):46～47. [3]杨明生.饱和食盐水的电解及其他[J].青苹果,2006,(11):14～15. [4]童沈阳,金霞. 酚酞的变色机理[J].化学通报,1998,(08):52～55.