电解质溶液实验报告

化学教学论实验

——电解质溶液实验报告

学院：化学化工学院

班级：10级化教班

组：第八组

组员：王红梅（12010240089）

汪婷（12010240059）

魏琼（12010240076）

单晓燕（12010240088）

电解质溶液

一、实验目的

1、了解电解质溶液的化学原理，电极发生的氧化还原反应及其产物；

2、掌握离子迁移、电解水、电解饱和食盐水与电解氯化铜的实验演示技能；

3、以及探究浓度、电压、电极对电解质溶液电解速率的影响。

二、实验原理

电解质溶液在直流电场的作用下，溶液中的离子发生定向移动，即阴离子向阳极方向移动，阳离子向阴极方向移动。可以利用某些有色离子（如Cu2+ ，MnO4-等）的迁移来演示说明溶液中离子的迁移。

氯化钠溶液在直流电场作用下，阳离子(即Na+和H+)移向阴极，阴离子（即Cl-和OH-）移向阳极。

阳极反应：2Cl- - 2e==Cl2↑(氧化反应)

阴极反应：2H+ + 2e==H2↑(还原反应)

总化学反应式：2NaCl+2H2O==2NaOH+H2↑+Cl2↑

电解水的原理：阴极：4H﹢+4e﹣=2H2↑

阳极：4OH﹣-4e﹣=O2↑+2H2O

电解氯化铜溶液就是电解氯化铜本身:

阳极：2Cl--2e-==Cl2↑

阴极：Cu2++2e-==Cu

总反应方程式为：CuCl2 =Cu + Cl2↑

三、实验用品

仪器和材料：自制H形管（具支的滴定管）、小烧杯、U形管、漏斗、量筒、

尖嘴玻璃管、滴定管、直流稳压电源、铁架台及附件、铁钉电极、回形针电极、保险丝电极弹簧夹、导线、碳棒电极、橡皮塞、橡皮管、托盘天平小试管玻璃棒火柴酒精灯

药品：稀盐酸、1:7的硫酸、1;10的硫酸、饱和硫酸铜溶液、饱和食盐水溶液、0.3%的高锰酸钾溶液、0.1%稀硫酸酸化的硝酸钾溶液、1mol/L氯化铜溶液、酚酞试剂、淀粉碘化钾试纸、尿素。

四、实验内容

离子的移动1、取一只洁净的U形

管，向其中倒入含尿素的

硫酸铜溶液和高锰酸钾

溶液。该混合液的配制方

法是：在8mL饱和硫酸

铜溶液中，加入

3mL0.3%的高锰酸钾溶

液，加入2g尿素，后用

滴管细心而缓慢地向U

形管的左右管中轮流交

替的加入用稀硫酸酸化

的0.1%的硝酸钾溶液，

阳极区有

一层紫红

色溶液；而

阴极区有

一层淡淡

的蓝色溶

液，碳棒上

附有一层

少量红色

物质，而且

碳棒上有

小气泡出

在直流电场的

作用下电解质

溶液中的离子

会发生定向迁

移，即阳离子向

阴极方向移动；

阴离子向阳极

方向移动；故而

可以利用有色

离子的迁移来

说明溶液中离

子的迁移。因而

1、要待尿素完全溶解之后

再加入到U形管中；

2、加入硝酸钾溶液要左右

轮流交替的加入保证两侧

液面近乎一致，

3、刚开始加入时要使硝酸

钾沿U形管壁缓慢流下，

这样可以保证液面清晰；

4、电极要能触及到电解

质溶液，电压为25V；

5、所用硝酸钾溶液浓度要

小；

使其高度各约为4cm左右。

2、在距离分界面1cm 处插入碳棒电极，接通电源，电压调至25V, 10min 后,观察U形管中的现象。现。阳极区液面聚

合大量的水合

铜离子。阴极区

聚合大量的

MnO-4

6、硫酸铜溶液易水解，配

制硫酸铜溶液时要酸化。

电解饱和食盐水1、在U形管中注入饱和

食盐水约50ml，分别插

入铁钉，碳棒做电极，铁

钉与电源负极相连，碳棒

与电源正极相连，电解前

在阴极区滴入两滴酚酞

溶液，用于检验阴极区的

产物。2、接通低压直流

电源20V，几分钟后，观

察到阴极区的溶液变为

红色，用湿润的淀粉碘化

钾试纸检验阳极区的气

体，观察现象。

阴极区溶

液立刻变

成粉红色，

阳极区支

管口放出

的气体可

使湿润的

淀粉碘化

钾试纸变

蓝。

阴极区的碱性

增强，生成的

Cl2使碘化钾试

纸变蓝，阴极

H+不断变为H2

所以使0H-相对

量增多使酚酞

显红色，

2KI+Cl2==2KCl

+I2,阴极区产生

H2,点燃发出

“噗”的响声。

注意不能将阴极和阳极的

电极接反了。

红色的铜。

电解水电极（1）打开活塞和止水夹，

从漏斗注入1%氢氧化钠

溶液于H形管中，调节

液面高度至零刻度处，接

通直流电源，调节电压至

12V并观察电解速率。通

电约2—3分钟后，关闭

电源。打开两管活塞，放

出产生的气体再调节液

面高度至零刻度处。

（2）重新开启电源调，

进行电解，并开始计时，

1.通入电

压后，电解

反应现象

明显，电极

表面有大

量气泡产

生，且电压

为24V时

比电压为

12V时反

应更为剧

烈。

2.用带火

阴

极：

4H﹢+4e﹣=2H2

↑

阳极：

4OH﹣-4e﹣=O2

↑+2H2O

1、装置时，注意将管壁

有刻度

的一侧面向自己，这样便

于读取数据。实验前，要

在活塞处涂上凡士林，切

记在孔的两侧涂少许就足

够了，以免将孔堵塞而影

响实验的正常进行。2、装

好后，打开水电解器两侧

活塞，使其与大气相通。

从漏斗处倒入溶液，尽量

使倒入的两溶液液面相平

并且在零刻度处。3、塞好