『壹』 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。
『贰』 右图表示电解池装置,电解液是饱和氯化钠溶液,x,y都是石墨棒
（1）装置图可知X连接电源负极，为电解池阴极，溶液中氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，电极反应为：2H + +2e - =H 2 ↑，破坏了水的电离平衡，溶液中氢氧根离子浓度增大，酚酞变红色；
故答案为：2H + +2e - =H 2 ↑，生成无色气贺橡体，X电极附近溶液变红；
（2）Y电极和电源正极连接是电解池的阳极，溶液中氯离子失电子发生氧化反应失电子生成氯气，Y电极上的电极反应式为2Cl - -2e - =Cl 2 ↑，若在X电极处收集到标准状况下的气体224mL是氢气，物质的量为0.01mol，依据电子守恒计算得到氯气为0.01mol，生成氯气禅数旁质量=0.01mol×71g/mol=0.71g；
故毕枯答案为：2Cl - -2e - =Cl 2 ↑，0.71g；
『叁』 如图所示是电解氯化钠溶液（含酚酞）的装置．有毒气体收集的装置省略没有画出，两电极均是惰性电极．（1
（1）根据电子流向，连接a的是负极，连接b的是正极，所以a是阴极，b是阳极．
故答案为：阴极．
（2）电解氯化钠溶液时，阴极上氢离子得电子生成氢气，阴极上有电子，电子带负电荷，所以吸取氢氧根离子，阴极附近呈碱性，加入酚酞后溶液呈红色；阳极上氯离子失电子生成氯气，氯气是黄绿色的气体，氯气能溶于水，使溶液呈氯气的颜色．
故答案为：两极均有气泡产生；a极区溶液变成红色；b极液面上气体变为黄绿色；b极区溶液变为浅黄绿色；
（3）NN出口的气体是氯气，氯气能置换出碘化钾中的碘，碘能使淀粉变蓝色，所以可用湿润的淀粉碘化钾检验．
故答案为：用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，试纸变蓝则说明是Cl2；
（4）通过以上分析知，反应物是氯化钠和水，产物是氯气、氢气、氢氧化钠．
故答案为：2Cl-+2H2O