氯化钠溶液的电解

氯化钠溶液的电解

一、实验原理

水的电解

阴极反应：2H++2e→H

2

↑

阳极反应：4OH - 4e→2H

2O +O

2

↑

总反应：2H

2O = 2H

2

↑+O

2

↑

饱和 NaC l 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

二、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、烧杯、玻璃棒；

酚酞试液、淀粉KI试纸、NaCl饱和溶液。

三、实验操作过程与实验现象

如图，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(6-12V)。可看到电极附近有大量气泡。

2NaCl + 2H

2O = H

2

↑+Cl

2

↑+2NaOH

实验现象：

在阴极区，溶液变红，在阳极区上方，用润湿的KI淀粉试纸试之，变蓝。（本实验现象：阴极区，溶液变红，将湿润的淀粉KI试纸移至阳极区支管口，其变蓝）。

四、实验注意事项

1、电解用饱和氯化钠溶液在使用之前一定要精制，这样可除去其中的Ca2+、Mg2+，以避免在阴极附近出现白色浑浊现象。方法是：给盛有36gNaCl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Na2CO3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时，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的缘故。

五、相关文献与重点文献综述

实验装置的改进

Cl

2

的检验与处理

将饱和食盐水倒入到装置3的U形管中，在阳极支口1处轻轻塞入一张湿润的KI淀粉试纸，再接一尖嘴玻璃管通入2mol.L-1氢氧化钠溶液的烧杯中。接通电源进行电解，1分钟左右湿润的KI淀粉试纸开始有少量蓝色出现，并逐渐变深，但2分钟之后颜色不在变深，再继续电解，试纸颜色反而变浅，5分钟后蓝色完全褪去。

此现象表明：电解刚开始有少量Cl

2产生，Cl

2

先与湿润的KI淀粉试纸中

的KI发生置换反应，生成I

2，淀粉遇I

2

变蓝。

Cl

2+2KI=2KCl+ I

2

随着Cl

2的不断产生，浓度逐渐增大，Cl

2

会与水反应生成HClO，HClO再将

蓝色的淀粉试纸漂白。

Cl

2 + H

2

O = HCl + HClO

此方法现象明显、易解释，且氯气的检验和吸收是在一个完全封闭的过程中同时完成，不会因氯气泄露而造成环境污染危害健康。

六、参考文献

[1] 蔡东华. 电解饱和食盐水实验装置的改进和分析[J]. 化工职业技术教育, 2008,(04) .

[2] 王良民. 电解饱和食盐水的实验改进[J]. 实验教学与仪器, 2007,(11) .

[3] 金汝来,林海斌. 苏教版“电解饱和食盐水”图示的解读与反思[J]. 中学生数理化(教

与学), 2008,(06) .

[4] 李永虹. 电解饱和食盐水及其应用[J]. 化学教学, 2007,(01) .

[5] 顾晓琴,唐生岳. 电解饱和食盐水演示实验的绿色化设计[J]. 实验教学与仪器, 2004,(11) .

[6] 陈德善. “电解饱和食盐水演示实验”奇观[J]. 化学教学, 2004,(03) .