导航:首页 > 装置知识 > 电解水实验条件探索与装置改进

电解水实验条件探索与装置改进

发布时间:2023-05-28 13:50:03

㈠ 图甲是改进的电解水的实验装置的示意图,图乙是课本中电解水的实验装置示意图.(1)写出电解水的化学方

(1)水在通电来条件下,分解生成氢气源和氧气,化学方程式:2H2O

通电
.

㈡ 电解水装置怎么做

1、制作电解液

在器皿中加入水和适当的氢氧化钠或者稀硫酸,提高电解速率,一般浓度氢氧化钠在6-15%之间,稀硫酸在10-20%之间,演示效果较佳。

5、试管内有气泡,与电源正极(氧气),负极(氢气)相连的试管产生的气体比值:1:2(熟记口诀:氢二氧一,阳氧阴氢),以上就是电解水装置的制作方法。

㈢ 实验六水.饱和食盐水的电解|食盐电解

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) 反接棚衡(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,证链弊做明是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、 实验卜简完毕,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。

㈣ 电解水实验现象

根据电解时生成物的情况,电解可分以下几种类型:
1.电解水型:含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐溶液的电解;
2.分解电解质型:无氧酸(如HC1)、不活泼金属的无氧酸盐(如CuCl2)溶液的电解;
3.放氢生碱型:活泼金属的无氧酸盐(如NaCl、MgBr2等)溶液的电解;
4.放氧生酸型:不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4、AgNO3等)溶液的电解.电解过程中的能量转化(装置特点)
阴极:一定不参与反应 不一定惰性电极 阳极:不一定参与反应 也不一定是惰性电极
发生电解反应的条件
①连接直流电源 ②阴阳电极 阴极:与电源负极相连为阴极 阳极:与电源正极相连为阳极 ③两极处于电解质溶液或熔融电解质中 ④两电极形成闭合回路
电极反应
电极反应 与电源的正极相连的电极称为阳极.物质在阳极上失去电子,发生氧化反应.如上图装置中,Cl-在阳极上失去电子转化为Cl2,阳极反应式:2Cl--2e=Cl2↑ 与电源的负极相连的电极成为阴极.物质在阴极上得到电子,发生还原反应.如上图装置中,Cu2+在阴极是得到电子转化为Cu,阴极反应式:Cu2++2e=Cu
电解结果
在两极上有新物质生成
电解池电极反应方程式的书写
阳极:活泼金属—电极极失电子(Au,Pt 除外);惰性电极—溶液中阴离子失电子 失电子能力:活泼金属(Mg~Ag)>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根(NO3 ->SO4 2-)>F- 阴极:溶液中阳离子得电子 得电子能力:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+(即活泼型金属顺序表的逆向) 规律:铝前(含铝)离子不放电,氢(酸)后离子先放电,氢(酸)前铝后的离子看条件
四类电解型的电解规律
①电解水型(强碱,含氧酸,活泼金属的含氧酸盐),pH由溶液的酸碱性决定,溶液呈碱性则pH增大,溶液呈酸性则pH减小,溶液呈中性则pH不变.电解质溶液复原—加适量水 ②电解电解质型(无氧酸,不活泼金属的无氧酸盐,),无氧酸pH变大,不活泼金属的无氧酸盐PH不变.电解质溶液复原—加适量电解质. ③放氢生碱型(活泼金属的无氧酸盐),pH变大.电解质溶液复原—加阴离子相同的酸 ④放氧生酸型(不活泼金属的含氧酸盐),pH变小.电解质 溶液复原—加阳离子相同的碱或氧化物
意义
使在通常情况下不发生变化的物质发生氧化还原反应,得到所需的化工产品、进行电镀以及冶炼活泼的金属.在金属的保护方面也有一定的用处.
编辑本段电解原理的应用
氯碱工业(电解饱和食盐水)
制取氯气、氢气、烧碱. 饱和食盐水溶液中存在Na+和Cl-以及水电离产生的H+和OH-.其中氧化性H+>Na+,还原性Cl->OH-.所以H+和Cl-先放电(即发生还原或氧化反应). 阴极:2H+2e—=H2↑ (还原反应) 阳极:2Cl-2e-=Cl2↑ (氧化反应) 总反应的化学方程式:2NaCl+2H2O=(等号上为通电)2NaOH+H2↑+Cl2↑ 用离子方程式表示:2Cl-+2H2O=(等号上为通电)2OH-+H2↑+Cl2↑.
电镀和电解精炼铜
电镀:应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或者合金的过程 条件:①镀件做阴极②镀层金属做阳极③电镀液中含镀层金属离子 电镀时,把待镀的金属制品(即镀件)作阴极,镀层金属作阳极,用含有镀层金属离子的溶液作电镀液. 阳极:Mn-e-=Mn+ 阴极:Mn++e-=Mn 这样,在直流电的作用下,镀层金属就均匀地覆盖到镀件的表面. 同样的道理,用纯铜作阴极,用粗铜作阳极,用CuSO4溶液作电解液.通入直流电,作为阳极的粗铜逐渐溶解,在阴极上析出纯铜,从而达到提纯铜的目的.
电解法冶炼金属
钠、钙、镁、铝等活泼金属,很难用还原剂从它们的化合物中还原得到单质,因此必须通过电解熔融的化合物的方法得到.如电解熔融的氯化钠可以得到金属钠: 阴极:2Na++2e-=2Na 阳极:2Cl――2e-=Cl2↑
编辑本段电解时,物质在电极上的放电顺序
(1)阳极:与电源的正极相连. 当阳极的电极材料为金属(Pt或Au除外)时,通电后作电极的金属失去电子变成金属离子,溶解到电解质溶液中. 当阳极的电极材料是惰性物质(如Au、Pt或石墨)时,通电后溶液中的阴离子在阳极上失去电子,当溶液中同时存在多种阴离子时,还原性强的离子先失去电子发生氧化反应.常见阴离子的还原性由强到弱的顺序是:活性电极〉S2-> I- > Br-> Cl->OH->含氧酸根离子(如SO4 2-、NO3-等)>F-.Cl-和OH-在电解时的电极反应式分别是: 2Cl- ―2e-=Cl2↑ 4OH- ―4e-=2H2O+O2↑ 因为水电离能够产生OH-,所以电解含氧酸盐溶液时,在阳极上是OH-放电生成氧气,而含氧酸根离子不发生变化.(当阳极为惰性金属常用的为C 铂 金 时 自身放电) (2)阴极:与电源的负极相连. 在阴极上发生还原反应的是溶液中的阳离子.当溶液中存在多种阳离子时,按金属活动性顺序,越不活泼的金属,其阳离子的氧化性越强,越容易被还原.在水溶液中,铝之前的金属的阳离子不可能被还原.
编辑本段酸、碱、盐溶液电解规律
(1)无氧酸是其本身的电解 (2)含氧酸是水的电解 (3)可溶性碱是水的电解 (4)活泼性金属的含氧酸盐也是水的电解 (5)活泼金属的无氧盐阴极析出氢气并伴随溶液显碱性,阳极析出非金属单质 (6)不活泼金属的无氧盐是该盐的电解 (7)中等活动性金属的含氧酸盐阴极析出金属,阳极得到氧气同时酸性提高

㈤ 请问什么是电解水求其制作方法!

实验名称:电解水

实验类别:演示或学生实验

改进目的:通直流电分角水的实验对研究水的组成至关重要。九年义务教育三年制初中教科书化学48页所示简易装置水槽中需电解液量大,同时收集气体的试管放入或取出电解液时手被溶液沾污而受腐蚀,为克服上述不足之处,特自制电解水实验器。

制作电解水实雀含验器所需原材料:见附页图中所示。

电解水实验器的制作过程:

1.将上底半径为6厘米的圆台形的橡胶塞打上与注射器管和长颈漏斗管相匹配的三个孔。

2.将两只相同的注射器管和一个长颈漏斗管旋转插进橡胶塞的孔内,管的下沿不要超过塞子的下底面,以免装电解液时杯内留下气泡。

3.截取一小段带孔的伞骨子(镀铬不锈钢)将外附橡胶的细钢丝一端裸露部分穿入伞骨于孔内并夹紧,再将伞骨手插入已用过的一次性注射器管内的胶塞中心(此塞剪有几个孔),最后将制好的电极插入注射器管内,导线的另一端从漏斗管内穿出来,在导线上作好正负极的记号,与注射器管记号一一对应。

此步须注意以下两点:

①电极既不能露出管底,又不能插入管内太深。电极露出管底则产生的氢气和氧气混合;插入管内太深则产生气体的速度慢。

②电解器内部的细钢丝除与电极接触部分能裸露外,其余部分不能裸露。

4.将与注射器管相匹配的注射针尖截断且夹扁密封,留下针帽。

5.将制好的塞子塞到与之匹配的茶杯口内,把针帽扭到注射器管的上端。

操作步骤及现象:

1.扭下针帽,检查装置的气密性。

2.向漏斗内倒入5%至10%纯净的氢氧化钠水溶液,当电解液升到注射器管内后,加液体的速度放慢,待三个管的注段达到顶点不再改变时,将针帽扭上(不要扭得太紧)。

3,通直流电源12伏至6伏,电解液浓度小则电压调大,电解液浓度大则电压调小。不到半分钟,负极(阴极)产生5毫升气体,正极(阳极)产生约2.5毫升气体。

4.切断电源,点燃木条,扭下与负极相连的针帽,迅速在管尖处点火运岁或,气体燃烧,呈淡蓝色火焰——氢气。

5.为使实验现象明显,再通电源,扭下与正极相边的针帽,迅速把带火星的木条放到管尖处,木条复燃——氧气。

改进后的效果:

自制电解水实验器所需的原材料易得,制作不难。实验操作安全方便,便于观察。电解的速度快,所得氢气和氧气体积很接近2∶1;检验生成气体的现象十分明显。实验所需电解液的量不多,同时可避免手被溶液沾污而受腐蚀旁伍。实验器可长久使用,必须时更换电极也十分方便。演示实验可改为学生实验。

附:自制电解水实验器平面图。

如图所示:

1.直径为6厘米圆台形橡胶塞。

2.口径为6厘米的透明玻璃杯。

3.5毫升或10毫升注射器玻璃管。

4.长颈漏斗。

5.电极(镀铬不锈钢——带孔一小节伞骨子)。

6.外绝级导电线(细钢丝)。

7.与注射器管相配套的针帽(针尖切断且夹扁密封)。

8.带孔小胶塞。

与电解水实验条件探索与装置改进相关的资料

热点内容
监控前段设备包括哪些 浏览:868
罗氏701是什么仪器 浏览:540
水稳层人工机械费用一共要多少 浏览:605
matlabmaple工具箱下载 浏览:358
华南理工电力系统自动装置随堂练习 浏览:371
补水泵自动排气装置 浏览:429
蒸汽压缩制冷是利用什么原理 浏览:153
商用制冷展柜怎么样的省电 浏览:929
某兴趣小组对氧气含量的实验装置 浏览:734
得意龙机械键盘怎么亮所有灯 浏览:997
设备树如何引用子节点 浏览:331
大众速腾胎压怎么显示在仪表上 浏览:728
设备丝杠的加油标准是什么意思 浏览:14
Qc属于什么品牌轴承 浏览:771
自动焊接装置的组成 浏览:778
活性炭脱附装置设计计算 浏览:438
苏明阀门厂家在什么地方 浏览:85
不二越轴承厂商电话多少 浏览:587
蓝色阀门代表什么 浏览:220
自动装置由什么组成 浏览:780
© Arrange www.fbslhl.com 2009-2021
温馨提示:资料来源于互联网,仅供参考