铜电极电解饱和食盐水
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1、 配制饱和 NaCl 溶液。 2、 按图装好实验装置，往U形管中注入饱和NaCl溶液，将两边的铜丝分别与电
源的正、负极相连，将外接电压调至20V左右，进行电解，观察现象。
五、 结果与分析
1、 电解过程U型管中的现象： (1) 开始时，阴极有大量无色气体放出，阳极附近明显观察到铜棒溶解,且出现
白色浑浊附着在铜上面。 分析：阴极附近水中的氢离子得到电子，被还原，生成大量氢气，反应迅速。稍 后阳极附近逐渐有白色浑浊出现，说明铜失去电子被还原为+1价，得到CuCl沉淀。 (2) 一段时间后，随着阳极白色浑浊逐渐增多,渐渐沉积集中到试管底部，在U形
管底部生成橙黄色沉淀。
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10101550136 程纯洁
分析：阳极铜逐渐被还原，CuCl白色沉淀不断生成。此时阴极电解生成的OH—离 子逐渐向阳极迁移，在试管底部与CuCl相遇，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) (3) 然后阳极一侧溶液逐渐变浅蓝绿色(颜色不是很明显)，橙黄色沉淀在U形管
变为蓝色，静置后蓝色加深，最后变为绛蓝色。 分析：溶液中含有的 CuCl 与氢氧化钠反应，生成橙黄色的 CuOH 沉淀，加入氨水 后，CuOH 溶于氨水，形成稳定的无色络合物[Cu(NH3)2]+，[Cu(NH3)2]+在空气中很 快被氧化成深蓝色(绛蓝色)的[Cu(NH3)4]2+。方程式： Cu2O +4NH3·H2O = 2[Cu(NH3)2]+(无色)+2OH- + 3H2O 4[Cu(NH3)2]+ +8NH3·H2O + O2 = 4[Cu(NH3)4]2+(绛蓝色)+4OH- + 6H2O
2、阳极放出的气体不能使湿润的淀粉碘化钾试纸改变颜色是为什么？如果要进 一步检验放出的气体，如何改进实验装置？ 答案：阳极放出的气体不能使湿润的淀粉碘化钾试纸改变颜色是食盐水浓度不够 或者通电时间还不够。在极稀的食盐水中，Cl－浓度很小，溶液的导电能力也较 弱，Cl－放电的速率慢且生成 Cl2 的量又少，故不易使试纸变蓝。若要检验放出 的气体，可把食盐水配得更浓或者继续通电一段时间。
经查阅资料:
Cu2O 经 H2SO4 酸化发生歧化反应，生成 Cu2+和 Cu： Cu2O+2H+一 Cu2++Cu+H20 Cu2O、CuOH 溶于氨水，形成稳定的无色络合物[Cu(NH3)2]+，[Cu(NH3)2]+在空气中 很快被氧化成深蓝色(绛蓝色)的[Cu(NH3)4]2+: Cu2O +4NH3·H2O = 2[Cu(NH3)2]+(无色)+2OH- + 3H2O
七、 实验改进
为验证阴极产生的气体为氢气，应在阴极部分加入一个氢气检验装置，用点 燃的火柴靠近氢气吹起的肥皂泡来检验产生的氢气，如图：
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上述只属于猜想，实施的可能性不大： ①氢气产生的量可能不足，甚至不足以排除管内的空气 ②另外氢气的纯度不高的话，容易产生危险 ③对装置的气密性要求较高。
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铜电极电解饱和食盐水
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。 3、 巩固、加深对电解原理的理解。 4、 练习电解操作。
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：2H20+2e一=20H一+H2 (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Cu2O，得到CuOH、Cu20的混合物。 2CuOH(橙黄)=Cu20(红色)+H20(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+O2+4H20==3CuO·CuCl2·3H20+2HCl
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问题
1、若阴阳两电极调换，可以吗？如果调换，会发生什么？ 答案：不可以。如果调换，阳极为铜丝或铁钉，阴极为碳棒。阳极发生氧化反应， 金属做阳极电解时，失电子成为离子进入溶液而被损耗，阴极 H＋放电生成 H2,因 H＋放电破坏了水的电离平衡，致使溶液中 OH－浓度增加，这两种金属离子均与 OH －不能共存而生成沉淀。如：用铜丝，则生成 Cu(OH) 2 沉淀，Cu(OH) 2 受热分解 为 CuO；用铁钉，Fe 失电子成为 Fe2＋，Fe2＋与 OH－生成 Fe(OH)2 沉淀，Fe(OH)2 不 稳定，易被空气中的 O2 或电解液中的 O2 氧化成 Fe(OH)3 而发生白色—→灰绿色— →红褐色的颜色变化。
底部和阳极一侧大量析出。 分析：生成的CuCl白色浑浊逐渐被空气中的氧气氧化，得到Cu2+，溶液逐渐变为 浅蓝绿色。随着阴极水的电解，产生了大量OH-，OH-逐渐向阳极迁移与CuCl相遇， 生成了大量橙黄色的CuOH沉淀。 （4）U形管底部沉积大量橙黄色沉淀，在阳极一侧出现了一条“黄线”连向阴极 一侧。 分析：“黄线”是由于在阳极一侧生成的CuOH橙黄色沉淀向阴极移动而形成。
六、 产物分析
待阳极附近出现较多白色沉淀后，分别取适量阳极附近的溶液于两支试管 中，向两支试管加入2滴氢氧化钠溶液，振荡。然后向一支试管滴加稀硫酸，另 一支试管滴加氨水，振荡后静置，观察现象。
试管中滴加硫酸与氨水的现象： （1） 滴加硫酸：向试管中滴加氢氧化钠溶液后出现橙黄色沉淀，再加入硫酸后
沉淀溶解，溶液变为蓝色。 分析：溶液中含有的CuCl与氢氧化钠反应，生成橙黄色的CuOH沉淀，加入硫酸后， 发生了歧化反应，生成Cu2+，溶液呈蓝色。方程式：Cu2O+2H+一Cu2++Cu+H20 （2） 滴加氨水：滴加氢氧化钠出现橙黄色沉淀，加入氨水后，沉淀溶解，溶液
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10101550136 程纯洁 4[Cu(NH3)2]+ +8NH3·H2O + O2 = 4[Cu(NH3)4]2+(绛蓝色)+4OH- + 6H2O
三、 实来自百度文库用品
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
试剂:NaCl 固体、稀硫酸、氨水
装置图：
四、 实验步骤
1、电解饱和食盐水时，有些小组的 U 形管内，阳极一段溶液变为浅绿色，且有 少量白色沉淀生成，随后出现黑色物质，U 形管摸起来发热，这些现象是为什么？ 答案：浅绿色可能是氯气溶于水，也可能是导线中的铜被氧化为铜离子，与其混 在一起显示出的颜色。铜离子与氢氧根反应为氢氧化铜后由于受热分解为黑色的 氧化铜；白色沉淀可能是Ca2＋ 、Mg2＋ 等杂质离子与OH－ 反应生成的沉淀。
八、 注意事项
1、 为使实验现象更加的明显、清晰，电解时所加的电源电压不宜过大，本实验 要求不超过10V。
2、 电解过程中两铜电极间的距离不宜过小，否则会使电解速率太快，实验现象 不明显。
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源的正、负极相连，将外接电压调至20V左右，进行电解，观察现象。
五、 结果与分析
1、 电解过程U型管中的现象： (1) 开始时，阴极有大量无色气体放出，阳极附近明显观察到铜棒溶解,且出现
白色浑浊附着在铜上面。 分析：阴极附近水中的氢离子得到电子，被还原，生成大量氢气，反应迅速。稍 后阳极附近逐渐有白色浑浊出现，说明铜失去电子被还原为+1价，得到CuCl沉淀。 (2) 一段时间后，随着阳极白色浑浊逐渐增多,渐渐沉积集中到试管底部，在U形
管底部生成橙黄色沉淀。
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分析：阳极铜逐渐被还原，CuCl白色沉淀不断生成。此时阴极电解生成的OH—离 子逐渐向阳极迁移，在试管底部与CuCl相遇，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) (3) 然后阳极一侧溶液逐渐变浅蓝绿色(颜色不是很明显)，橙黄色沉淀在U形管
变为蓝色，静置后蓝色加深，最后变为绛蓝色。 分析：溶液中含有的 CuCl 与氢氧化钠反应，生成橙黄色的 CuOH 沉淀，加入氨水 后，CuOH 溶于氨水，形成稳定的无色络合物[Cu(NH3)2]+，[Cu(NH3)2]+在空气中很 快被氧化成深蓝色(绛蓝色)的[Cu(NH3)4]2+。方程式： Cu2O +4NH3·H2O = 2[Cu(NH3)2]+(无色)+2OH- + 3H2O 4[Cu(NH3)2]+ +8NH3·H2O + O2 = 4[Cu(NH3)4]2+(绛蓝色)+4OH- + 6H2O
2、阳极放出的气体不能使湿润的淀粉碘化钾试纸改变颜色是为什么？如果要进 一步检验放出的气体，如何改进实验装置？ 答案：阳极放出的气体不能使湿润的淀粉碘化钾试纸改变颜色是食盐水浓度不够 或者通电时间还不够。在极稀的食盐水中，Cl－浓度很小，溶液的导电能力也较 弱，Cl－放电的速率慢且生成 Cl2 的量又少，故不易使试纸变蓝。若要检验放出 的气体，可把食盐水配得更浓或者继续通电一段时间。
经查阅资料:
Cu2O 经 H2SO4 酸化发生歧化反应，生成 Cu2+和 Cu： Cu2O+2H+一 Cu2++Cu+H20 Cu2O、CuOH 溶于氨水，形成稳定的无色络合物[Cu(NH3)2]+，[Cu(NH3)2]+在空气中 很快被氧化成深蓝色(绛蓝色)的[Cu(NH3)4]2+: Cu2O +4NH3·H2O = 2[Cu(NH3)2]+(无色)+2OH- + 3H2O
七、 实验改进
为验证阴极产生的气体为氢气，应在阴极部分加入一个氢气检验装置，用点 燃的火柴靠近氢气吹起的肥皂泡来检验产生的氢气，如图：
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10101550136 程纯洁
上述只属于猜想，实施的可能性不大： ①氢气产生的量可能不足，甚至不足以排除管内的空气 ②另外氢气的纯度不高的话，容易产生危险 ③对装置的气密性要求较高。
10101550136 程纯洁
铜电极电解饱和食盐水
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。 3、 巩固、加深对电解原理的理解。 4、 练习电解操作。
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：2H20+2e一=20H一+H2 (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Cu2O，得到CuOH、Cu20的混合物。 2CuOH(橙黄)=Cu20(红色)+H20(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+O2+4H20==3CuO·CuCl2·3H20+2HCl
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问题
1、若阴阳两电极调换，可以吗？如果调换，会发生什么？ 答案：不可以。如果调换，阳极为铜丝或铁钉，阴极为碳棒。阳极发生氧化反应， 金属做阳极电解时，失电子成为离子进入溶液而被损耗，阴极 H＋放电生成 H2,因 H＋放电破坏了水的电离平衡，致使溶液中 OH－浓度增加，这两种金属离子均与 OH －不能共存而生成沉淀。如：用铜丝，则生成 Cu(OH) 2 沉淀，Cu(OH) 2 受热分解 为 CuO；用铁钉，Fe 失电子成为 Fe2＋，Fe2＋与 OH－生成 Fe(OH)2 沉淀，Fe(OH)2 不 稳定，易被空气中的 O2 或电解液中的 O2 氧化成 Fe(OH)3 而发生白色—→灰绿色— →红褐色的颜色变化。
底部和阳极一侧大量析出。 分析：生成的CuCl白色浑浊逐渐被空气中的氧气氧化，得到Cu2+，溶液逐渐变为 浅蓝绿色。随着阴极水的电解，产生了大量OH-，OH-逐渐向阳极迁移与CuCl相遇， 生成了大量橙黄色的CuOH沉淀。 （4）U形管底部沉积大量橙黄色沉淀，在阳极一侧出现了一条“黄线”连向阴极 一侧。 分析：“黄线”是由于在阳极一侧生成的CuOH橙黄色沉淀向阴极移动而形成。
六、 产物分析
待阳极附近出现较多白色沉淀后，分别取适量阳极附近的溶液于两支试管 中，向两支试管加入2滴氢氧化钠溶液，振荡。然后向一支试管滴加稀硫酸，另 一支试管滴加氨水，振荡后静置，观察现象。
试管中滴加硫酸与氨水的现象： （1） 滴加硫酸：向试管中滴加氢氧化钠溶液后出现橙黄色沉淀，再加入硫酸后
沉淀溶解，溶液变为蓝色。 分析：溶液中含有的CuCl与氢氧化钠反应，生成橙黄色的CuOH沉淀，加入硫酸后， 发生了歧化反应，生成Cu2+，溶液呈蓝色。方程式：Cu2O+2H+一Cu2++Cu+H20 （2） 滴加氨水：滴加氢氧化钠出现橙黄色沉淀，加入氨水后，沉淀溶解，溶液
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10101550136 程纯洁 4[Cu(NH3)2]+ +8NH3·H2O + O2 = 4[Cu(NH3)4]2+(绛蓝色)+4OH- + 6H2O
三、 实来自百度文库用品
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
试剂:NaCl 固体、稀硫酸、氨水
装置图：
四、 实验步骤
1、电解饱和食盐水时，有些小组的 U 形管内，阳极一段溶液变为浅绿色，且有 少量白色沉淀生成，随后出现黑色物质，U 形管摸起来发热，这些现象是为什么？ 答案：浅绿色可能是氯气溶于水，也可能是导线中的铜被氧化为铜离子，与其混 在一起显示出的颜色。铜离子与氢氧根反应为氢氧化铜后由于受热分解为黑色的 氧化铜；白色沉淀可能是Ca2＋ 、Mg2＋ 等杂质离子与OH－ 反应生成的沉淀。
八、 注意事项
1、 为使实验现象更加的明显、清晰，电解时所加的电源电压不宜过大，本实验 要求不超过10V。
2、 电解过程中两铜电极间的距离不宜过小，否则会使电解速率太快，实验现象 不明显。
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