『壹』 實驗六水.飽和食鹽水的電解|食鹽電解
班級：化學二班學號：41107074 姓名：曹文婧
實驗六水、飽和氯化鈉水溶液的電解
一、 目的和要求
1、 掌握演示電解水和電解飽和食鹽水實驗操作技能；
2、 初步掌握這個兩個實驗的講解方法；
3、 探索、設計電解水器的待用裝置；
二、 實驗原理
水的電解：
陽極反應：2H+ + 2e-→ H2↑
陰極反應：4OH- - 4e-→ 2H2O + O2↑
總反應： 2H2O === H2↑ + O2↑
飽和氯化鈉溶液的電解：
(1) 正接：
陰極（Fe）：2H+ + 2e-→ H2↑
陽極（C）：2Cl- - 2e-→ Cl2↑
總反應：2NaCl + 2H2O === 2NaOH + H2↑ + Cl2↑
(2) 反接棚衡（不換液）
陰極（C）：2H+ + 2e-→ H2↑
陽極（Fe）：Fe - 2e-→ Fe2+→ Fe（OH）2→Fe（OH）3
總反應：Fe + 2H2O === H2 ↑+ Fe（OH）2↓
(3) 直接反接（更換NaCl溶液）
陰極（C）：2H+ + 2e-→ H2↑
陽極（Fe）：Fe - 2e-→ Fe2+
總反應：Fe + 2H+ === H2 + Fe2+
三、 主要儀器、材料和葯品
霍夫曼電解水器、直流低壓電源、具支U形管、帶刻度試管、石墨電極、鐵電極、導線、石蠟、線香
固體NaOH、酚酞試劑、澱粉KI試紙、氯化鈉溶液
四、 實驗內容
1、 用霍夫曼電解水器電解水
打開霍夫曼電解水器(如下圖)上部兩個旋鈕，由貯液器加5%的NaOH溶液到刻度中最高刻度處，趕盡氣泡後關閉旋鈕，連接導線與直流低壓電源。
接通電源，調節電壓為最大時，可看到刻度管內有大量氣泡，約10min，可看到陰極產生的氣體的體積為陽極的2倍。
打開陰極旋鈕，直接在尖嘴處點燃，燃燒產生淡藍色火焰，證鏈弊做明是H2。再打開陽極旋鈕，在尖嘴處用帶火星的線香，線香復燃，說明是O2。
氫氣燃燒：
氧氣使帶火星的線香復燃：
2、 飽和NaCl溶液的電解
如下圖，向具支U形管中滴加飽和NaCl溶液至支管以下約2cm處，並從兩管口各滴加2滴酚酞試液，裝上鐵陰極和石墨陽極。接通低壓直流電源(10V左右)。可看到電極附近有大量氣泡。在陰極區，溶液變紅，在陽極區上方，用潤濕的KI澱粉試紙試之，變藍。
電解NaCl水溶液裝置
在陰極處產生氣泡，溶液變紅：
用潤濕的KI澱粉試紙：
五、 注意事項
1、 用霍夫曼電解水器時，電解液為5%的H2SO4或5%的
NaOH溶液。
2、 實驗卜簡完畢，一定要用水沖洗凈霍夫曼電解水器中殘留的
酸鹼液，以免旋鈕被「卡住」。
3、 電解水時，加入的電解質並不參與電極反應，主要是為
了增加導電性。濃度過低，達不到效果，以10%以上為宜。若有低壓直流電源，調高電壓，可縮短演示時間，通常調在12～24V之間。若用干電池，可4節串聯為6V使用。
4、 電解用飽和NaCl
溶液在使用前一定要精製，這樣可除
去其中的Ca2+、Mg2+，以避免在陰極附近出現白色混濁現象。方法是：給盛有36g NaCl的燒杯中加入蒸餾水，邊加熱邊攪拌，製成飽和溶液。待稍冷卻，滴入2滴酚酞試液，再注入含有NaOH和Na2CO3各2g的混合溶液至鹼性。靜置數小時，待沉澱形成後過濾，將濾液加熱至沸騰，稍冷後滴加鹽酸至酚酞剛好變為無色為止。
5、 電解NaCl過程中，在滴入酚酞的溶液表面有時會出現
一層白色膠體，這是由於酚酞在飽和溶液中溶解度變小之故。
『貳』 右圖表示電解池裝置,電解液是飽和氯化鈉溶液,x,y都是石墨棒
（1）裝置圖可知X連接電源負極，為電解池陰極，溶液中氫離子得到電子發生還原反應生成氫氣，電極反應為：2H + +2e - =H 2 ↑，破壞了水的電離平衡，溶液中氫氧根離子濃度增大，酚酞變紅色；
故答案為：2H + +2e - =H 2 ↑，生成無色氣賀橡體，X電極附近溶液變紅；
（2）Y電極和電源正極連接是電解池的陽極，溶液中氯離子失電子發生氧化反應失電子生成氯氣，Y電極上的電極反應式為2Cl - -2e - =Cl 2 ↑，若在X電極處收集到標准狀況下的氣體224mL是氫氣，物質的量為0.01mol，依據電子守恆計算得到氯氣為0.01mol，生成氯氣禪數旁質量=0.01mol×71g/mol=0.71g；
故畢枯答案為：2Cl - -2e - =Cl 2 ↑，0.71g；
『叄』 如圖所示是電解氯化鈉溶液（含酚酞）的裝置．有毒氣體收集的裝置省略沒有畫出，兩電極均是惰性電極．（1
（1）根據電子流向，連接a的是負極，連接b的是正極，所以a是陰極，b是陽極．
故答案為：陰極．
（2）電解氯化鈉溶液時，陰極上氫離子得電子生成氫氣，陰極上有電子，電子帶負電荷，所以吸取氫氧根離子，陰極附近呈鹼性，加入酚酞後溶液呈紅色；陽極上氯離子失電子生成氯氣，氯氣是黃綠色的氣體，氯氣能溶於水，使溶液呈氯氣的顏色．
故答案為：兩極均有氣泡產生；a極區溶液變成紅色；b極液面上氣體變為黃綠色；b極區溶液變為淺黃綠色；
（3）NN出口的氣體是氯氣，氯氣能置換出碘化鉀中的碘，碘能使澱粉變藍色，所以可用濕潤的澱粉碘化鉀檢驗．
故答案為：用濕潤的澱粉碘化鉀試紙檢驗，試紙變藍則說明是Cl2；
（4）通過以上分析知，反應物是氯化鈉和水，產物是氯氣、氫氣、氫氧化鈉．
故答案為：2Cl-+2H2O