電解質(zhì)溶液實(shí)驗(yàn)報(bào)告

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化學(xué)教學(xué)論試驗(yàn)——電解質(zhì)溶液試驗(yàn)報(bào)告

學(xué)院：化學(xué)化工學(xué)院

班級(jí)：10級(jí)化教班

組：第八組

組員：王紅梅〔〕

汪婷〔〕

魏瓊〔〕

單曉燕〔〕

電解質(zhì)溶液

一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、了解電解質(zhì)溶液的化學(xué)原理，電極發(fā)生的氧化還原反應(yīng)及其產(chǎn)物；

2、掌控離子遷移、電解水、電解飽和食鹽水與電解氯化銅的試驗(yàn)演示技

能；

3、以及探究濃度、電壓、電極對(duì)電解質(zhì)溶液電解速率的影響。

二、試驗(yàn)原理

電解質(zhì)溶液在直流電場的作用下，溶液中的離子發(fā)生定向移動(dòng)，即陰離子向陽極方向移動(dòng)，陽離子向陰極方向移動(dòng)?？梢岳媚承┯猩x子〔如Cu2+，MnO4-等〕的遷移來演示說明溶液中離子的遷移。

氯化鈉溶液在直流電場作用下，陽離子(即Na+和H+)移向陰極，陰離子〔即Cl-和OH-〕移向陽極。

陽極反應(yīng)：2Cl--2e==Cl2↑(氧化反應(yīng))

陰極反應(yīng)：2H++2e==H2↑(還原反應(yīng))

總化學(xué)反應(yīng)式：2NaCl+2H2O==2NaOH+H2↑+Cl2↑

電解水的原理：陰極：4H﹢+4e﹣=2H2↑

陽極：4OH﹣-4e﹣=O

2↑+2H

2

O

電解氯化銅溶液就是電解氯化銅本身:陽極：2Cl--2e-==Cl2↑

陰極：Cu2++2e-==Cu

總反應(yīng)方程式為：CuCl

2=Cu+Cl

2

↑

三、試驗(yàn)用品

儀器和材料：自制H形管〔具支的滴定管〕、小燒杯、U形管、漏斗、量

電

解

氯

化

銅

溶

液

1、在U形管中注入用稀

鹽酸酸化的1mol/L的

CuCl2溶液約3/4管，插

入碳棒做電極，接通直

流電源，陽極既有氣體

產(chǎn)生，用潮濕的淀粉碘

化鉀試紙放在管口處檢

驗(yàn)陽極產(chǎn)生的氣體。2、

電解2-3min，停止實(shí)

驗(yàn)，取出陰極的碳棒，

觀測(cè)電極已鍍上一層紅

色的銅。

陽極產(chǎn)生

的氣體可

使淀粉碘

化鉀試紙

變藍(lán)；陰

極碳棒上

有紅色的

銅。

陽極2Cl--2e-

==Cl2↑

陰極Cu2++2e-

==Cu

陽極產(chǎn)生Cl2與

KI充分反應(yīng)使

其變藍(lán)；陰極

碳棒上析出

銅。

1、配制CuCl2溶液時(shí)

需先加入幾滴稀

HCl，這樣可以防止

CuCl2水解。

2、用一個(gè)燒杯固定U

形管。

五、思索題

1.向溶液中加入尿素的作用是否可用其他物質(zhì)代替

答：1、加入尿素的作用是增加溶液的比重，使混合液和硝酸鉀界面更加清

晰；2、可以用其他物質(zhì)代替，需滿意的條件是：a.非電解質(zhì)；b.與KMnO

4

和

CuSO

4

均不反應(yīng)；c.溶于水；d.無色物質(zhì)，如蔗糖可以作為代替物。

2.在做電解飽和食鹽水是為什么要向溶液中加入用稀硫酸酸化過的%的硝酸

鉀溶液，而且要左右輪番交替的加入？

答：第一，選擇1%的硝酸鉀溶液的緣由有三點(diǎn)：①硝酸鉀溶液沒有顏色，便于觀測(cè)有色離子的移動(dòng)；②硝酸鉀溶液不參加電解;③1%的硝酸鉀溶液密度比較小，可以使界面保持清楚。

第二，由于電解作用，會(huì)使得銅離子移動(dòng)到1%的硝酸鉀溶液中，銅離子易水解形成氫氧化銅絮狀沉淀，為此需要進(jìn)行酸化抑制其水解。而用稀硫酸是由于硫酸根離子不參加電解。

第三，輪番交替在U型管中加入1%的硝酸鉀溶液的目的是為了讓兩邊液面一樣高，便于觀測(cè)離子移動(dòng)。

3.電解飽和食鹽水時(shí)，為什么在陰極區(qū)滴加酚酞試液后溶液會(huì)變?yōu)榧t色？

答：陰極區(qū)因H+發(fā)生電解反應(yīng)而被消耗，故OH-濃度增大，滴入酚酞后溶液變紅。

4．電解飽和食鹽水時(shí)為何碳棒作陽極，鐵片作陰極？

答：由于在酸性條件下：Fe2++2e-=Fe，=，在堿性條件下Fe(OH)

2

+2e-

=Fe+2OH-，=,在陽極區(qū)：4OH-=O

2+H

2

O+4e-,=+,Cl+2e=2Cl；=+。

假設(shè)用鐵作陽極，無論在酸性還是堿性條件下，都是電極本身放電，即電極本身參加了反應(yīng)而被消耗，因此，電解時(shí)往往用惰性導(dǎo)電材料作為陽極。

5.分析電解水，所得H2和O2比例偏離2:1的因素？

答：電解水，所得氫氣和氧氣體積比值偏離2：1主要是由于氧氣體積偏低，造成氧氣體積偏低的主要緣由是由于副反應(yīng)所造成的：

陰極：2H

2SO

4

==2H++2HSO

4

―

陽極：2H++2e―＝H

2

H2S

2

O

8

+H

2

0＝H

2

SO

4

+H

2

SO

5

H2SO

5

+H

2

0＝H

2

SO

4

+H

2

O

2

陽極處所生成的過氧化氫在酸性溶液里比較穩(wěn)定，不易分解出氧，所以氧氣的體積就偏低了。第二個(gè)緣由就是氫氣與氧氣在水溶液中有肯定的溶解度。1體積水可溶解體積的氫氣，體積的氧氣，氧氣比氫氣在水中的溶解度大。

6.電解水時(shí)采用什么措施，使得體積比接近2:1？

答：○1由于H2和O2在都有肯定的溶解度，所以記時(shí)前應(yīng)當(dāng)先接通電源電

解幾分鐘左右，使H

2和O

2

在溶液中達(dá)到飽和，打開活塞，放出所產(chǎn)生的氣體，

然后再進(jìn)行后續(xù)電解；○2每次電解時(shí)都需要將電極打磨；○3讀數(shù)時(shí)肯定要精確，視線與液體凹液面平行。

7.探究電解水時(shí)電解質(zhì)溶液濃度和電壓的最正確條件？

答：依據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，比較幾種不同材料作電極，不同溶液作電解質(zhì)溶液的電解水產(chǎn)生氣體的體積，可以清晰的看出，當(dāng)電解質(zhì)溶液濃度相同時(shí)〔即都

是1%的NaOH(

aq)〕,電壓為24V，產(chǎn)生的H

2

和O

2

的體積比更接近理論值。

當(dāng)電極相同時(shí)，電解質(zhì)溶液濃度不同，電壓相同時(shí)，濃度小的試驗(yàn)結(jié)果更接近理論值，相宜濃度為：1:10的HSO

4

;

當(dāng)電極相同，電解質(zhì)溶液濃度相同，而電壓不同時(shí)，電壓大的試驗(yàn)結(jié)果更接近理論值，相宜電壓：24V.

試驗(yàn)反思

在這次試驗(yàn)預(yù)備過程中，由于四個(gè)電解試驗(yàn)，每個(gè)試驗(yàn)都只做了一遍，導(dǎo)致在給同學(xué)講解試驗(yàn)時(shí)，以及解決一些試驗(yàn)過程中的突發(fā)事項(xiàng)時(shí)，并沒有實(shí)時(shí)，正確，妥當(dāng)?shù)靥幚砗谩?/p>

由于一些馬虎，在做電解飽和氯化銅的試驗(yàn)時(shí)，電極的正負(fù)裝反了，導(dǎo)致試驗(yàn)過程中沒有涌現(xiàn)現(xiàn)象。

在探究的過程中，我們小組發(fā)覺問題，提出問題，同心協(xié)力，合作溝通解決問題，將團(tuán)隊(duì)精神發(fā)揮得很好，我們相互學(xué)習(xí)，在本次試驗(yàn)過程中受益很大。

電解質(zhì)溶液試驗(yàn)總結(jié):

〔一〕、作過程中涌現(xiàn)的問題:

1、在做離子遷移的試驗(yàn)時(shí)，我們強(qiáng)調(diào)在滴加KNO3溶液時(shí)要輪番交替的沿U型管壁滴加但有的同學(xué)還是懸空滴加，甚至有個(gè)別同學(xué)邊加邊振蕩。

2、在做電解水的試驗(yàn)時(shí)，有個(gè)別小組把裝置還沒有裝好就加電解質(zhì)溶液，導(dǎo)致溶液灑在試驗(yàn)桌上。

3、在檢驗(yàn)陰、陽極產(chǎn)物時(shí)，把產(chǎn)物弄混，檢驗(yàn)不涌現(xiàn)象。

〔二〕、預(yù)習(xí)報(bào)告中涌現(xiàn)的問題：

1、預(yù)習(xí)報(bào)告中有些同學(xué)還在寫試驗(yàn)預(yù)備，試驗(yàn)預(yù)備只需試驗(yàn)預(yù)備小組同學(xué)寫，其他人不需要寫。

2、做完試驗(yàn)后個(gè)別同學(xué)沒有完善預(yù)習(xí)報(bào)告中的試驗(yàn)現(xiàn)象。

〔三〕、試驗(yàn)報(bào)告中涌現(xiàn)的問題：

1、試驗(yàn)時(shí)所用KMnO4溶液是%的，但大多數(shù)同學(xué)寫的是%。

2、許多同學(xué)沒有把電解水的試驗(yàn)步驟寫完，只寫了電解NaOH溶液，沒有寫換電極、換電解質(zhì)溶液的過程。

3、有個(gè)別同學(xué)在試驗(yàn)現(xiàn)象與現(xiàn)象說明后寫的是同上。

4、試驗(yàn)裝置圖只畫一個(gè)，其他的不畫，寫的是同上。

5、離子方程式書寫不正確。

7、有些同學(xué)沒有寫試驗(yàn)總結(jié)和試驗(yàn)反思。

總的來說大家的試驗(yàn)報(bào)告完成的不錯(cuò)，在試驗(yàn)操作過程中也沒有涌現(xiàn)大的問題。在大家的積極協(xié)作下我們小組的試驗(yàn)也比較勝利的完成。

電解質(zhì)溶液試驗(yàn)報(bào)告Thedocumentwasfinallyrevisedon2022

化學(xué)教學(xué)論試驗(yàn)——電解質(zhì)溶液試驗(yàn)報(bào)告

學(xué)院：化學(xué)化工學(xué)院

班級(jí)：10級(jí)化教班

組：第八組

組員：王紅梅〔〕

汪婷〔〕

魏瓊〔〕

單曉燕〔〕

電解質(zhì)溶液

一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、了解電解質(zhì)溶液的化學(xué)原理，電極發(fā)生的氧化還原反應(yīng)及其產(chǎn)物；

2、掌控離子遷移、電解水、電解飽和食鹽水與電解氯化銅的試驗(yàn)演示技

能；

3、以及探究濃度、電壓、電極對(duì)電解質(zhì)溶液電解速率的影響。

二、試驗(yàn)原理

電解質(zhì)溶液在直流電場的作用下，溶液中的離子發(fā)生定向移動(dòng)，即陰離子向陽極方向移動(dòng)，陽離子向陰極方向移動(dòng)?？梢岳媚承┯猩x子〔如Cu2+，MnO4-等〕的遷移來演示說明溶液中離子的遷移。

氯化鈉溶液在直流電場作用下，陽離子(即Na+和H+)移向陰極，陰離子〔即Cl-和OH-〕移向陽極。

陽極反應(yīng)：2Cl--2e==Cl2↑(氧化反應(yīng))

陰極反應(yīng)：2H++2e==H2↑(還原反應(yīng))

總化學(xué)反應(yīng)式：2NaCl+2H2O==2NaOH+H2↑+Cl2↑

電解水的原理：陰極：4H﹢+4e﹣=2H2↑

陽極：4OH﹣-4e﹣=O

2↑+2H

2

O

電解氯化銅溶液就是電解氯化銅本身:陽極：2Cl--2e-==Cl2↑

陰極：Cu2++2e-==Cu

總反應(yīng)方程式為：CuCl

2=Cu+Cl

2

↑

三、試驗(yàn)用品

儀器和材料：自制H形管〔具支的滴定管〕、小燒杯、U形管、漏斗、量

電

解

氯

化

銅

溶

液

1、在U形管中注入用稀

鹽酸酸化的1mol/L的

CuCl2溶液約3/4管，插

入碳棒做電極，接通直

流電源，陽極既有氣體

產(chǎn)生，用潮濕的淀粉碘

化鉀試紙放在管口處檢

驗(yàn)陽極產(chǎn)生的氣體。2、

電解2-3min，停止實(shí)

驗(yàn)，取出陰極的碳棒，

觀測(cè)電極已鍍上一層紅

色的銅。

陽極產(chǎn)生

的氣體可

使淀粉碘

化鉀試紙

變藍(lán)；陰

極碳棒上

有紅色的

銅。

陽極2Cl--2e-

==Cl2↑

陰極Cu2++2e-

==Cu

陽極產(chǎn)生Cl2與

KI充分反應(yīng)使

其變藍(lán)；陰極

碳棒上析出

銅。

1、配制CuCl2溶液時(shí)

需先加入幾滴稀

HCl，這樣可以防止

CuCl2水解。

2、用一個(gè)燒杯固定U

形管。

五、思索題

1.向溶液中加入尿素的作用是否可用其他物質(zhì)代替

答：1、加入尿素的作用是增加溶液的比重，使混合液和硝酸鉀界面更加清

晰；2、可以用其他物質(zhì)代替，需滿意的條件是：a.非電解質(zhì)；b.與KMnO

4

和

CuSO

4

均不反應(yīng)；c.溶于水；d.無色物質(zhì)，如蔗糖可以作為代替物。

2.在做電解飽和食鹽水是為什么要向溶液中加入用稀硫酸酸化過的%的硝酸

鉀溶液，而且要左右輪番交替的加入？

答：第一，選擇1%的硝酸鉀溶液的緣由有三點(diǎn)：①硝酸鉀溶液沒有顏色，便于觀測(cè)有色離子的移動(dòng)；②硝酸鉀溶液不參加電解;③1%的硝酸鉀溶液密度比較小，可以使界面保持清楚。

第二，由于電解作用，會(huì)使得銅離子移動(dòng)到1%的硝酸鉀溶液中，銅離子易水解形成氫氧化銅絮狀沉淀，為此需要進(jìn)行酸化抑制其水解。而用稀硫酸是由于硫酸根離子不參加電解。

第三，輪番交替在U型管中加入1%的硝酸鉀溶液的目的是為了讓兩邊液面一樣高，便于觀測(cè)離子移動(dòng)。

3.電解飽和食鹽水時(shí)，為什么在陰極區(qū)滴加酚酞試液后溶液會(huì)變?yōu)榧t色？

答：陰極區(qū)因H+發(fā)生電解反應(yīng)而被消耗，故OH-濃度增大，滴入酚酞后溶液變紅。

4．電解飽和食鹽水時(shí)為何碳棒作陽極，鐵片作陰極？

答：由于在酸性條件下：Fe2++2e-=Fe，=，在堿性條件下Fe(OH)

2

+2e-

=Fe+2OH-，=,在陽極區(qū)：4OH-=O

2+H

2

O+4e-,=+,Cl+2e=2Cl；=+。

假設(shè)用鐵作陽極，無論在酸性還是堿性條件下，都是電極本身放電，即電極本身參加了反應(yīng)而被消耗，因此，電解時(shí)往往用惰性導(dǎo)電材料作為陽極。

5.分析電解水，所得H2和O2比例偏離2:1的因素？

答：電解水，所得氫氣和氧氣體積比值偏離2：1主要是由于氧氣體積偏低，造成氧氣體積偏低的主要緣由是由于副反應(yīng)所造成的：

陰極：2H

2SO

4

==2H++2HSO

4

―

陽極：2H++2e―＝H

2

H2S

2

O

8

+H

2

0＝H

2

SO

4

+H

2

SO

5