Question

实验六水.饱和食盐水的电解|食盐电解

Answer 1

班级：化学二班学号：41107074 姓名：曹文婧

实验六水、饱和氯化钠水溶液的电解

一、 目的和要求

1、 掌握演示电解水和电解饱和食盐水实验操作技能；

2、 初步掌握这个两个实验的讲解方法；

3、 探索、设计电解水器的待用装置；

二、 实验原理

水的电解：

阳极反应：2H+ + 2e-→ H2↑

阴极反应：4OH- - 4e-→ 2H2O + O2↑

总反应： 2H2O === H2↑ + O2↑

饱和氯化钠溶液的电解：

(1) 正接：

阴极（Fe）：2H+ + 2e-→ H2↑

阳极（C）：2Cl- - 2e-→ Cl2↑

总反应：2NaCl + 2H2O === 2NaOH + H2↑ + Cl2↑

(2) 反接（不换液）

阴极（C）：2H+ + 2e-→ H2↑

阳极（Fe）：Fe - 2e-→ Fe2+→ Fe（OH）2→Fe（OH）3

总反应：Fe + 2H2O === H2 ↑+ Fe（OH）2↓

(3) 直接反接（更换NaCl溶液）

阴极（C）：2H+ + 2e-→ H2↑

阳极（Fe）：Fe - 2e-→ Fe2+

总反应：Fe + 2H+ === H2 + Fe2+

三、 主要仪器、材料和药品

霍夫曼电解水器、直流低压电源、具支U形管、带刻度试管、石墨电极、铁电极、导线、石蜡、线香

固体NaOH、酚酞试剂、淀粉KI试纸、氯化钠溶液

四、 实验内容

1、 用霍夫曼电解水器电解水

打开霍夫曼电解水器(如下图)上部两个旋钮，由贮液器加5%的NaOH溶液到刻度中最高刻度处，赶尽气泡后关闭旋钮，连接导线与直流低压电源。

接通电源，调节电压为最大时，可看到刻度管内有大量气泡，约10min，可看到阴极产生的气体的体积为阳极的2倍。

打开阴极旋钮，直接在尖嘴处点燃，燃烧产生淡蓝色火焰，证明是H2。再打开阳极旋钮，在尖嘴处用带火星的线香，线香复燃，说明是O2。

氢气燃烧：

氧气使带火星的线香复燃：

2、 饱和NaCl溶液的电解

如下图，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(10V左右)。可看到电极附近有大量气泡。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。

电解NaCl水溶液装置

在阴极处产生气泡，溶液变红：

用润湿的KI淀粉试纸：

五、 注意事项

1、 用霍夫曼电解水器时，电解液为5%的H2SO4或5%的

NaOH溶液。

2、 实验完毕，一定要用水冲洗净霍夫曼电解水器中残留的

酸碱液，以免旋钮被“卡住”。

3、 电解水时，加入的电解质并不参与电极反应，主要是为

了增加导电性。浓度过低，达不到效果，以10%以上为宜。若有低压直流电源，调高电压，可缩短演示时间，通常调在12～24V之间。若用干电池，可4节串联为6V使用。

4、 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Ca2+、Mg2+，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。

5、 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。