电解食盐水

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【优秀范文】电解食盐水

范文一:电解食盐水

电解食盐水

通电后,食盐水中的氯化钠(NaCl)与水(H2O)发生电离,分别在阴极与阳极生成氢气与氯气。剩下的氢氧根离子与钠离子结合生成氢氧化钠分子。

工业上常常用电解食盐水制取氢氧化钠。由于氯离子与氢氧化钠溶液如果接触会生成NaCl和NaClO(次氯酸钠),工业制氢氧化钠使用离子交换膜(不允许带负电的氯离子或氯气通过)隔绝氯离子与氢氧化钠。

另外,次氯酸钠有很强的氧化性,它的盐类可以作漂白剂与杀毒剂。

工业上利用2NaCl+2H?O===通电====2NaOH+H?↑ +Cl?↑ 原理,制取烧碱、氯气和氢气。(烧碱即为氢氧化钠)[1]

而氯气可以和和氢气反应:H?+Cl?===点燃或光照===2HCl。生成的HCl气体溶于水便是盐酸了。

在上面的电解饱和食盐水的实验中,电解产物之间能够发生化学反应,如NaOH溶液和Cl2能反应生成NaClO与NaCl,H?和Cl?混合遇火能发生爆炸。在工业生产中,要避免这几种产物混合,常使反应在特殊的电解槽中进行。

实验强调电解饱和食盐水,既加快反应速率,同时也因为氯气在饱和食盐水中的溶解量较小。

饱和食盐水:常温下,100克水里最多可以溶解食盐(NaCl)36克!

如果在一百克水里加入36克食盐,配成食盐溶液(或叫食盐水),并且该溶液不能继续溶解食盐,这样的溶液叫饱和溶液,因为溶质是食盐,所以叫饱和食盐水!

把氯化钠加到蒸馏水中,当固体不再溶解时就制成了饱和食盐水。

这是侯式制碱法 (1)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3 (2)NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓ 原理 侯氏制碱法的原理是依据离子反应发生的原理进行的,离子反应会向着离子浓度减小的方向进行。也就是很多初中高中教材所说的复分解反应应有沉淀,气体和难电离的物质生成。他要制纯碱(Na2CO3),就利用NaHCO3在溶液中溶液中溶解度较小,所以先制得NaHCO3。再利用碳酸氢钠不稳定性分解得到纯碱。要制得碳酸氢钠就要有大量钠离子和碳酸氢根离子,所以就在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化碳,在溶液中就有了大量的钠离子,铵根离子,氯离子和碳酸氢根离子,这其中NaHCO3溶解度最小,所以析出,其余产品处理后可作肥料或循环使用。电解食盐水

通电后,食盐水中的氯化钠(NaCl)与水(H2O)发生电离,分别在阴极与阳极生成氢气与氯气。剩下的氢氧根离子与钠离子结合生成氢氧化钠分子。

工业上常常用电解食盐水制取氢氧化钠。由于氯离子与氢氧化钠溶液如果接触会生成NaCl和NaClO(次氯酸钠),工业制氢氧化钠使用离子交换膜(不允许带负电的氯离子或氯气通过)隔绝氯离子与氢氧化钠。

另外,次氯酸钠有很强的氧化性,它的盐类可以作漂白剂与杀毒剂。

工业上利用2NaCl+2H?O===通电====2NaOH+H?↑ +Cl?↑ 原理,制取烧碱、氯气和氢气。(烧碱即为氢氧化钠)[1]

而氯气可以和和氢气反应:H?+Cl?===点燃或光照===2HCl。生成的HCl气体溶于水便是盐酸了。

在上面的电解饱和食盐水的实验中,电解产物之间能够发生化学反应,如NaOH溶液和Cl2能反应生成NaClO与NaCl,H?和Cl?混合遇火能发生爆炸。在工业生产中,要避免这几种产物混合,常使反应在特殊的电解槽中进行。

实验强调电解饱和食盐水,既加快反应速率,同时也因为氯气在饱和食盐水中的溶解量较小。

饱和食盐水:常温下,100克水里最多可以溶解食盐(NaCl)36克!

如果在一百克水里加入36克食盐,配成食盐溶液(或叫食盐水),并且该溶液不能继续溶解食盐,这样的溶液叫饱和溶液,因为溶质是食盐,所以叫饱和食盐水!

把氯化钠加到蒸馏水中,当固体不再溶解时就制成了饱和食盐水。

这是侯式制碱法 (1)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3 (2)NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓ 原理 侯氏制碱法的原理是依据离子反应发生的原理进行的,离子反应会向着离子浓度减小的方向进行。也就是很多初中高中教材所说的复分解反应应有沉淀,气体和难电离的物质生成。他要制纯碱(Na2CO3),就利用NaHCO3在溶液中溶液中溶解度较小,所以先制得NaHCO3。再利用碳酸氢钠不稳定性分解得到纯碱。要制得碳酸氢钠就要有大量钠离子和碳酸氢根离子,所以就在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化碳,在溶液中就有了大量的钠离子,铵根离子,氯离子和碳酸氢根离子,这其中NaHCO3溶解度最小,所以析出,其余产品处理后可作肥料或循环使用。

范文二:水和饱和食盐水的电解

水、饱和氯化钠溶液的电解

一. 实验目的

1. 掌握演示电解水和电解饱和食盐水实验操作技能

2. 初步掌握这两个实验的讲解方法

3. 探索、设计电解水器的代用装置

二. 实验原理

1. 霍夫曼电解水

①电解原理:

阴极反应:2H2O+ 2e-

阳极反应:2H2O- 4e-

总反应:2H22

②检验原理:根据所学知识知道理论上同样条件下生成的氢气的体积与氧气的体积之比为2:1,验证时将体积较多的一方气体:氢气,点燃,并观察火焰颜色;氧气的检验则是观察体积较少的气体能否使带火星的木条复燃。

2. 电解饱和氯化钠溶液(正接)

①电解原理:

阴极(Fe)反应:2H2O+ 2e-

阳极(C)反应: 2Cl- - 2e -

总反应:2NaCl + 2H2O

②检验原理:

阴极的检验:用肥皂泡实验来检验氢气,酚酞试剂检验OH-。 通电 H2+ 2OH- 4H+ + O2 H2+ 2OH- Cl2 2NaOH + H2+ Cl2

2H2O2 点燃2H2O

阳极的检验:用湿润的淀粉碘化钾试纸来检验氯气。

2I-Cl2I22Cl-

3.电解饱和氯化钠溶液(反接)

不换液(即在上个实验基础上)直接反接阴阳极。

①电解原理:

阴极(C)反应:2H2O+ 2e-

阳极(Fe)反应:Fe — 2e

总反应:Fe + 2H2O

②检验原理:

阴极检验:用肥皂泡实验来检验氢气

阳极检验:此时阳极上铁比较于氯离子更易被氧化,所以阳极上铁被氧化,继而与上步在该电极产生的氢氧根离子反应产生白色絮状沉淀,继而变成灰绿色,将其振荡或倒出具支U形管,沉淀将变成红褐色。

4.电解饱和氯化钠后,在产生的氢氧化钠中电极反接

直接反接(重新换上全新的氯化钠溶液,反接阴阳极)

①电解原理:

阴极(C)反应: 2H2O + 2e-

阳极(Fe)反应:Fe - 2e-

总反应:2H2O + Fe

②检验原理:

阴极检验:用肥皂泡实验来检验氢气,在具支U形管两边滴酚酞试剂检验OH- 阳极检验:溶液有浅绿色变为呈黄色,亚铁离子被氧化成三价铁离子

三. 实验仪器及药品

仪器:霍夫曼电解水器、具支U形管、铁架台(带铁夹)、烧杯、表面皿、直流低压电源、电极、导线、导管、火柴。

试剂:饱和氯化钠溶液、酚酞试剂、淀粉碘化钾、洗洁精。

四. 实验操作及现象

1.霍夫曼电解水

①按照图1.组装仪器。检查水电解器各部件,要求玻璃活塞不漏气,装电极的橡皮塞不漏液。 通电 通电 - H2+ 2OH- Fe2+Fe(OH)2 O2,H2O Fe(OH)3 H2+ Fe(OH)2 H2+ 2OH- Fe2+ Fe2+ + 2OH- + H2

图1.霍夫曼电解水器

②打开霍夫曼电解水上部两个旋钮,由贮液器加入5%强氧化钠溶液到刻度管中最高刻度处,赶尽气泡后关闭旋钮。

③连接导线与直流低压电源,接通电源,观察现象。阴阳极产生的气体体积约2:1。

④检验阴极生成的氢气。打开阴极上的旋塞,将点燃的火柴靠近刻度管口,发出了“噗噗”的声音,气体被点燃。

⑤检验阳极生成的氧气。打开阳极上的旋塞,将带有火星的木条靠近刻度管口,火星更加明亮。

2.电解饱和氯化钠溶液(正接)

①按图2.连接好仪器。向具支U形管中滴加饱和氯化钠溶液至支管以下约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(铁电极和石墨电极使用时,要想进行预处理,用砂纸打磨铁电极,除去铁锈)

图2.电解饱和氯化钠溶液装置

②接通低压直流电源,可以看到电极附近有大量气泡产生。

③实验现象:

在阴极区,溶液变红,并慢慢下沉扩散,说明阴极区溶液呈碱性;将产生的氢气经导气管导到稀释过的洗涤剂中,将会鼓出氢气的气泡,将其点燃。 在阳极区上方,用润湿的KI淀粉试纸试之,变蓝,说明在阳极区有Cl2生成。

3.电解饱和氯化钠溶液(反接)

不换溶液在上述实验的基础上反接阴极和阳极,接通电源,发现在铁电极的一侧出现白色絮状沉淀,并且沉淀向下移动,在具支U型管底部慢慢变为灰绿色,这是因为Fe(OH)2在向Fe(OH)3转变。溶液中的氧化性物质渐渐将Fe(OH)2氧化为Fe(OH)3。

4.电解饱和氯化钠后,在产生的氢氧化钠中电极反接

重新换液,反接阴阳极。直接反接(铁电极做阳极,石墨电极做阴极),接通电源,电解时发现电极附近没有Fe(OH)2絮状沉淀生成,看见铁电极附近溶液变

黄,且黄色渐渐向下移动。

五. 实验注意事项

1.电解水时用的是5%的氢氧化钠溶液,约300mL,需将溶液加到刻度管中最高刻度处,尽量收集较多气体,使检验其性质使现象较明显。

2.使用霍夫曼电解器时下面两只胶塞必须塞牢,千万不能半途滑脱。在使用前先要检查装置气密性。

3.电压尽量高些,可以缩短演示时间。

4.电解用饱和氯化钠溶液在使用前一定要精制,这样可以除去其中的Ca2+、Mg2+,以避免在阴极附近出现白色浑浊现象。方法是:给盛有36gNaCl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,滴加2滴酚酞试液,再注入含有氢氧化钠和Na2CO3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却后加盐酸至酚酞刚好变为无色为止。

5.电解饱和氯化钠溶液过程中,在滴加酚酞的溶液表面有时会出现一层白色的胶体,这是因为酚酞在饱和溶液中溶解度变小。

6.在使用铁电极时应及时打磨,否则无法正常进行实验,看不到正确的实验现象。

7.试验中时要佩戴护目镜和手套,注意实验安全。

六. 实验总结

1.在电解水过程中,由于电解时间不长,收集到的气体不够多,进行性质检验时现象并不很明显。

2.电解饱和氯化钠溶液时有氢气产生却未有氢气泡鼓出与洗涤剂中,可能是气密性不好。此时应该用夹子夹住橡胶管若U型管中产生液面差则说明气密性良好。可以夹一会儿多收集一些氢气再通入泡沫水中。

3.产气体积比和理论上的2:1不一致,主要由于以下几方面原因: ①两气体溶解度在20℃时不同,20℃ latm 氧气可溶31mL/L;氢气可溶18.2mL/L;

②电极材料不准,与氧发生了一定反应;电极上的其它副反应。

4.用淀粉碘化钾试纸检验氯气时,试纸先变蓝,而后会褪色(氯气与水反应得次氯酸,次氯酸的漂白作用)。

5.注意区分实验三和实验四实验原理的不同和现象的不同。

七. 相关参考文献综述

1.李静娴,陈迪妹,元立亭在《电解饱和食盐水实验的优化设计》一文中提出:电解饱和食盐水实验,是苏教版普通高中课程标准教科书《化学 1》中的一个重要演示实验。但课本中的实验操作存在以下不足:一、两极看到少量气泡虽然较快,但要收集一试管的氢气,需要较长一段时间。书上的 2

min 会不够,既使用最小的试管(5 ml),电压 20 V,也至少要 5 min。二、检验氯气的过程不够简便也不环保。由于采用一支 U 型管,U 型管上端已存在部分空气,会对气体的收集有所影响,尤其氯气的黄绿色很浅,且在验证过程中难免有部分氯气泄漏。他们提出了使用J型管的实验装置(如图3.)

改进后的实验装置有以下优点:(1)实验现象明显。由于 J 型管低端预先是装满液体的,排尽了空气,所以产生的气体为较纯净的氯气,遇到注

图3.电解饱和食盐水的改进装置

射器中的湿润淀粉碘化钾试纸的变色反应十分明显。(2)反应时间短。不用收集一试管的氢气来检验氢气,只要有少量就可以吹出肥皂泡,且验证氢气

【1】安全。

2.方百盈,熊言林,唐永伦在《电解水和饱和食盐水装置制作》一文中介绍了制作一个电解装置,此装置即可以电解水又可以电解饱和食盐水用于演示实验很方便。文章具体介绍了该装置的具体制作过程以及该装置如何进行水的电解以及饱和食盐水的电解操作。装置如图4.

图4.制作的电解装置

八. 参考文献

【1】 李静娴,陈迪妹,元立亭. 《电解饱和食盐水实验的优化设计》[J].《化学教育》2012年(01).45

【2】 方百盈,熊言林,唐永伦.《电解水和饱和食盐水装置制作》[J].《化学教育》1996(11).28

【3】 刘亚男.《电解饱和食盐水的微型实验》[J]. 中国现代教育装备, 2010,(24).36

【4】 何性刚, 蔡发泉.《电解饱和氯化钠溶液的一个微型实验设计》[J]. 中小学实验与装备, 2009,(06).19

范文三:水和饱和食盐水的电解

水、饱和氯化钠溶液的电解

一、实验目的

掌握演示电解水和电解饱和食盐水实验操作技能;初步掌握这两个实验的讲解方法;探索、设计电解水器的代用装置。

二、实验原理

1.水的电解

阴极反应:4H++4e- →2H2↑ 阳极反应:4OH--4e- →2H2O+O2↑ 总反应: 2H2O 2H2↑+O2↑

2.饱和NaCl阴极反应:2H++2e- →H2↑ 阳极反应:2Cl--2e- →Cl2↑

总反应:2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH

过低,达不到效果,以10%以上为宜。

三、主要仪器、材料与药品

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。

浓H2SO4、固体NaOH、酚酞试液、淀粉KI试纸、饱和NaCl溶液。

四、实验内容

1.水的电解

(1)使用霍夫曼电解水器电解水

使用前,先用水检验霍夫曼电解水器(图一)的气密性。方法是将上部的两个旋钮关闭,塞紧下面的塞子,从贮液器加入水,到一定高度时,在贮液器液面处做一标记,数分钟后看液面是否下降,

若不下降则说明气密性良好,否则需要给旋钮涂抹凡士林,并检查塞子是否塞好。

打开霍夫曼电解水器上部的两个旋钮,加水加到最高刻度处,量取加入水的体积,这就是需要加入的10%的NaOH溶液的体积。

配制10%的NaOH溶液,冷却至室温后,由贮液器加入10%的NaOH溶液到刻度管的最高刻度处,赶尽气泡后关闭旋钮,连接导线与低压直流电源。接通电源,调解电压为20V(电压范围为14~24V,但是20V时,现象最为明显)时,可看到刻度管内有大量的气泡放出,电解大约有1-2cm气柱时停止电解,静置一会使管内的气泡全部上升后,将气体放出。

再次接通电源开始电解,约10min,可以看到阴极产生的气体的体积为阳极的2倍(电解水时,产生气体体积比和理论上的2:1不一致,主要由于以下几个方面的原因:①气体溶解度不同。20℃、1kPa时,O2为31mL/L,H2为18.2mL/L;②电极材料与O2发生了反应;③电极上的其他副反应)。

(2)检验电解出来的气体

打开阴极旋钮,调节速度使液面缓慢上升(先徘一会,将导气管内的空气排出,防止氢气中混有空气,发生爆炸),在阴极的尖嘴处点燃(若尖嘴口太大,可用比尖嘴稍细一点的木棍塞上使气体能够出来,而空气不能够进去),用干燥的小烧杯罩住火焰,看到烧杯壁上有水雾生成,说明阴极生成的是H2。

打开阳极旋钮,调节速度使液面缓慢上升,将带火星的木条放在阳极的小型漏斗内,发现木条复燃,说明阳极生成的是O2。

2.饱和NaCl溶液的电解

如图二所示,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(铁电极和石墨电极使用时,要想进行预处理,用砂纸打磨铁电极,除去铁锈,用硫酸浸泡铁电极和石墨电极),接通低压直流电源(6~12V)。可以看到电极附近有大量气泡产生。在阴极区,溶液变红,说明阴极区溶液呈碱性;在阳极区上方,用润湿的KI淀粉试纸试之,变蓝,说明在阳极区有Cl2生成。

3.探究实验

(1)不换溶液在上述实验的基础上反接阴极和阳极,发现在铁电极的一侧出现白色絮状沉淀,并且沉淀向下移动,在具支U型管底部慢慢变为灰绿色,这是因为Fe(OH)2在向Fe(OH)3转变。溶液中的氧化性物质渐渐将Fe(OH)2氧化为Fe(OH)3。

(2)直接反接(铁电极做阳极,石墨电极做阴极),电解时发现电极附近没有Fe(OH)2絮状沉淀生成,看见铁电极附近溶液变黄,且黄色渐渐向下移动,在具支U形管底部生成灰绿色沉淀。该过程为:电解产生的Fe2+被向阴极移动与向阳极移动的OH-反应,生成Fe(OH)2,溶液中的氧化性物质会将Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3,所以底部有灰绿色沉淀生成。

五、注意事项

1.实验完毕,一定要用水冲洗干净霍夫曼电解水器中残留的酸碱液,以免旋钮被“卡住”。

2.电解水时,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。

3.电解用饱和NaCl溶液在使用前一定要精制,这样可以除去其中的Ca2+、Mg2+,以避免在阴极附近出现白色浑浊现象。方法是:给盛有36gNaCl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,滴加2滴酚酞试液,再注入含有NaOH和Na2CO3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却后加盐酸至酚酞刚好变为无色为止。

4.电解NaCl过程中,在滴加酚酞的溶液表面有时会出现一层白色的胶体,这是因为酚酞在饱和溶液中溶解度变小。

六、相关文献与重点文献综述

学生做全日制普通高级中学教科书( 必修加选修) 《化学》第三册电解饱和食盐水分组实验的过程中发现一个有趣的意外现象: 有一实验小组连在电源负极导线上的铁钉脱落掉在U 形管底, 当时未取出铁钉而在导线上重新连接了一个铁钉, 通电时U 形管底部铁钉的一端有气泡生成。

通过一系列的探究实验,得出发生这种现象的原因:在电解池的电解质溶液中放入一根金属棒, 金属棒的两端就存在电势差, 因此就有电流通过。电子由电势低的一端( 靠近电解池阴极的一端) 流向电势高的一端( 靠近电解池阳极的一端) 。在电解池的电解质溶液中放入一根铁钉时:

电势高的一端( 阴极) : 2H+ + 2e- = H2 ↑

电势低的一端( 阳极) : Fe- 2e- = Fe2+

在电解质溶液中发生的反应有:

Fe2+ + 2OH- = Fe ( OH) 2 ↓

Fe(OH) 2 容易被溶解在溶液中的氧气氧化,由白色变为灰绿色, 最终生成红褐色Fe(OH) 3沉淀。如果用小烧杯作电解池, 则阳极生成的Cl2容易和Fe(OH) 2 发生反应:

6Fe(OH) 2 + 3Cl2 = 4Fe(OH) 3+ 2Fe3+ + 6Cl-

导致电解质溶液变黄且有红褐色沉淀生成[1]。

电解饱和食盐水的装置存在一些缺陷:1.由于该装置是一个开放体系,电解产生的氯气全部直接排人空气中, 对师生的健康造成影响, 即没有进行绿色化设计;2.实验中不能体现或无法测定生成H2和Cl2的体积关系;3.实验中无法检验H2 的生成[2]。电解装置应该换成如图三所示装置:

实验改进后的优点有:1.使电解在一个密闭体系中进行,有效防止有毒气体Cl2

的排放;2.实验中对电解产生的H2和Cl2气体体积关系一目了然;3.便于对生成的H2进行检验;4.该装置还可适用于其他许多电解实验:如电解水CuCl2、溶液等。

近年来日本和我国台湾流行电解水, 它有两种, 一种由电解池阴极出来的为碱性离子水, 作为饮用水;另一种由电解池阳极出来的为酸性离子水, 用于美容、洗浴。这两种水的特点是水分子团小、活性高、溶解性和渗透性快、导热性好,饮用和洗浴后,不但能强身健体、肌肤柔嫩,而且还可以祛病延年。经试验证明,电解还原水具有消除自由基的能力, 它可消除人体内60%~70%的自由基。由于碱性离子水分子团小、活性高、运动速度快, 饮用后会很快地透过细胞膜, 所以多喝碱性离子水没有肚子胀的感觉。血液中83%是水, 碱性离子水一旦进人血液, 能降低血液粘度, 使血液流动通畅,并能乳化、溶解而降低血脂, 有利于将“废物”排出来, 减轻心脏负荷, 水的吸收排出, 像大扫除一样清扫身体内部[3]。

七、参考文献

1. 罗畅,杜元珍,段昌平.电解饱和食盐水的意外现象及其探究 [J].化学教育,2010,06:69~70

2.顾小琴,唐生岳.电解饱和食盐水演示实验的绿色化设计 [J].实验设计,2004,11:29

3.陶芒,电解水在医疗保健中的功能 [J].今日科技,1999,01:25

范文四:电解水与饱和食盐水

电解水与饱和食盐水

实验目的:

1. 熟练掌握霍夫曼电解水装置的使用和清洗。

2. 熟练掌握电解饱和食盐水的装置的使用。

3. 对谁电解后的气体和食盐水电解后产生的气体尽行检验。

实验原理:

1. 2H2O 2H2↑ + O2↑

2. 2NaCl+2H2O 2NaOH +H2↑ +Cl2↑

3. 氢气的爆鸣实验可以检验氢气,氯气可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验。

4. 氧气可以用带火星的小木条来检验。

实验药品与器材:

5%的氢氧化钠溶液、带火星小木条、小试管,霍夫曼电解水装置,变压器:饱和食盐水,,酚酞试液,淀粉碘化钾试纸,电解饱和食盐水装置。这两个装置若下图所示左为电解水装置,右为电解饱和食盐水装置。 通电通电

实验操作:

1. 电解水:⑴先检查霍夫曼电解水装置的气密性,先关闭两侧活塞,将霍夫曼电解器中注入一定量的水,,然后打开活塞,观察两侧的液面是否处在同一水平线上,若在同一水平线上,则说明装置气密性良好。⑵检查好气密性后向装置里注满5%的氢氧化钠溶液,连上电源开始电解水,记住这时的活塞是关闭的,电解电压为20V,电解大约十分钟后,打开阳极活塞,然后用带火星的小木条靠近尖嘴处,带火星的小木条复燃即可说明是氧气,然后用小试管收集一试管阴极气体,靠近酒精灯,若发出轻微的爆鸣声,赜索命气体纯度较高可以在尖嘴处点燃,点燃后观察到淡蓝色火焰,用干燥的小烧杯罩于其上,

若小烧杯内壁上有小水珠生成,

且未产生是澄清石灰水变浑做的气体,则说明阴极产生的气体为氢气。

2. 电解饱和食盐水:⑴检查装置气密性:⑵向装置中注入饱和食盐水,在离支管还有2cm处停止,然后插上铁丝的阴极与石墨棒的阳极,连接上电源开始电解 ,电解电压在6到15V之间,这是选择10V。湿润的淀粉碘化钾试纸检验阳极气体,试纸变蓝则说明产生的是氯气,阴极气体用1中的方法检验。

实验反思与提问:

1. 在这两个实验中,若霍夫曼电解器在检验气密性过程中,两侧液面不再同一水平线上,有可能是下面的电极未插好,取下弄干插好即可,若有需要可用真空油脂。

2. 请大家思考,怎样检验电解饱和食盐水装置的气密性?

3. 若在电解饱和食盐水时,电源正极欲铁丝相连,负极与石墨棒相连,会有什么现象?为什么?

范文五:水、饱和食盐水的电解

水、饱和氯化钠溶液的电解

杨** 41207***

2012级化学12**班周二晚实验小组 邮箱:10********@qq.com

一、实验原理 1.水的电解:

阴极:4H++4e-→2H2↑ 阳极反应:4HO--4e-→2H2O+O2 总反应:2H20=2H2↑+O2↑ 2.饱和氯化钠溶液的电解:

阴极反应:2H++2e-→H2↑ 阳极反应:2Cl--2e-→Cl2↑ 总反应:2NaCl+2H2O=2Cl2↑+2H2↑+2NaOH

3.电解饱和氯化钠溶液后电极反接进行电解:

阴极反应:2H2O+2e-→2OH-+2H2↑阳极反应:Fe-2e-→Fe2+ 总反应:Fe+2H2O=H2↑+Fe(OH)2

4.直接电极反接电解饱和氯化钠溶液

阴极反应:2H2O+2e-→2OH-+2H2↑阳极反应:Fe-2e-→Fe2+ 总反应:Fe+2H2O=H2↑+Fe(OH)2 二、实验操作过程与现象 (一)水的电解

用霍夫曼电解水器电解

打开霍夫曼电解水器(如图1.)上部的两个旋钮,由储液器加0.1Mol/L的NaOH溶液到最高刻度处,赶尽起泡后关闭旋钮,连接导线与直流低压电源。

接通电源,调节电压为20V时,可看到刻度管内有大量气泡,约10min,可看的阴极产生的气体体积为阳极的2倍[1]。

打开阴极旋钮,用溶液把气体压进小试管,点燃,发生爆鸣,证明是H2。再打开阳极旋钮,用同法收集气体,余烬试之,复燃,说明是O2。

图1.霍夫曼电解水器

(二)饱和NaCl溶液的电解

1.如图2.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(6-12V)。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。

图2.电解NaCl水溶液的装置

(三)电解饱和氯化钠溶液后电极反接进行电解

如图3.按(二)中操作反应结束后,直接将其电极反接进行电解,即碳棒接阴极,铁棒接阳极。石墨阴极区酚酞变红,有大量气泡,接导管吹出肥皂泡,点燃,有爆鸣声,说明有H2生成。铁阳极表面有白色絮状沉出现,振摇后白色沉淀变成灰绿色,长时间放置最终变为砖红色。

阳极

阴极

NaOH溶液

图3.电解NaCl水溶液后电极反接进行电解的装置

(四)直接电极反接电解饱和氯化钠溶液

如图4.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,装上铁阳极和石墨阴极。接通低压直流电源(6-12V)。石墨阴极区酚酞变红,有大量气泡,接导管吹出肥皂泡,点燃,有爆鸣声,说明有H2生成。铁阳极区溶液变成浅绿色,一段时间后阳极表面有白色絮状沉出现,振摇后白色沉淀变成灰绿色,长时间放置最终变为砖红色。

阳极

阴极

图4.电极反接电解NaCl水溶液的装置

表1.实验现象

三、实验应注意事项

1、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H2O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。

四、相关文献与重点文献综述

[1]从化学手册上查得:在温度为20℃、气体压强为101 kPa时,1LH2O中可以溶解H2约30 mL,而H2气只能溶解大约18 ml。为了便于学生观察实验现象,增强实验的说服力,笔者建议可以在教学演示实验之前先在容器中装上所需要的

电解液,持续通电2-3 min,让氧气和氢气均匀地溶解在水中,尽可能使氧气和氢气在电解液中都达到饱和状态,然后再用试管收集两极上电解所得到的气体.这是确保氢气和氧气的体积比为2:1的行之有效的诀窍。

五、参考文献 [1]钱胜.“水的电解实验”中几个值得探究的问题[J].化学教学,2009年,第9期:78-79.

范文六:水和饱和食盐水的电解

水、饱和氯化钠溶液的电解

孟娟

2012级化学3班14组 41207149

一、实验目的

1. 掌握演示电解水和电解饱和食盐水实验操作技能;

2. 初步掌握这两个实验的讲解方法;

3. 探索、设计电解水器的代用装置。

二、实验原理

1. H2O的电解

阴极反应:4H++4e- →2H2↑

阳极反应:4OH--4e- →2H2O+O2↑

总反应:2H2O 2H2↑+O2↑

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5%H2SO4或5%NaOH为宜。

2. 饱和NaCl溶液的电解

阴极反应:2H++2e- →H2↑

阳极反应:2Cl--2e- →Cl2↑

总反应:2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH

3. 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 + 2H2OH2 ↑+ Fe(OH)2↓

4. 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+ 2 ↑ + Fe2+

三、主要仪器、材料与药品

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。

固体NaOH、酚酞试液、淀粉KI试纸、饱和NaCl溶液。

四、实验内容

1. 水的电解

(1)使用霍夫曼电解水器电解水

使用前,先用水检验霍夫曼电解水器(图一)的气密性。方法是将上部的两个旋钮关闭,塞紧下面的塞子,从贮液器加入水,到一定高度时,在贮液器液面处做一标记,数分钟后看液面是否下降,若不下降则说明气密性良好,否则需要给旋钮涂抹凡士林,并检查塞子是否塞好。

配制5%的NaOH溶液,冷却至室温后,由贮液器加入5%的NaOH溶液到刻度管的最高刻度处,赶尽气泡后关闭旋钮,连接导线与低压直流电源。接通电源,调解电压为20V时,可看到刻度管内有大量的气泡放出,电解大约有1-2cm气柱时停止电解,静置一会使管内的气泡全部上升后,将气体放出。

再次接通电源开始电解,约10min,可以看到阴极产生的气体的体积为阳极的2倍。

(2)检验电解出来的气体 打开阴极旋钮,调节速度使液面缓慢上升,将产生的气体通入事先准备好的打开阳极旋钮,调节速度使液面缓慢上升,将产生的气体收集到试管中,将

2. 饱和NaCl溶液的电解

如图二所示,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(铁电极和石墨电极使用时,要想进行预处理,用砂纸打磨铁电极,除去铁锈,用硫酸浸泡铁电极和石墨电极),接通低压直流电源(6~12V)。可以看到电极附近有大量气泡产生。在阴极区,溶液变红,说明阴极区溶液呈碱性;在阳极区上方,用润湿的KI淀粉试肥皂水中,点燃,出现爆鸣声,说明阴极生成的是H2。 带火星的木条放在阳极,发现木条复燃,说明阳极生成的是O2。

纸试之,变蓝,后褪色,说明在阳极区有Cl2生成。

3. 反接阴极和阳极(不换溶液在上述实验的基础上);

发现在铁电极的一侧出现白色絮状沉淀,并且沉淀向下移动,在具支U型管底部慢慢变为灰绿色,最后变为红褐色沉淀,这是因为Fe(OH)2在向Fe(OH)3转变。溶液中的氧化性物质渐渐将Fe(OH)2氧化为Fe(OH)3。石墨电极一侧有气泡产生,通入到事先准备好的肥皂水中,点燃,发现有爆鸣声,证明有H2产生。

4. 直接反接(铁电极做阳极,石墨电极做阴极,重新加入饱和NaCl溶 液,在各管口滴加两滴酚酞试剂);

电解时发现电极附近没有Fe(OH)2白色絮状沉淀生成,看见铁电极附近溶液变黄,且黄色渐渐向下移动,在具支U形管底部生成灰绿色沉淀,最后变为红褐色沉淀。该过程为:电解产生的Fe2+被向阴极移动与向阳极移动的OH-反应,生成Fe(OH)2,溶液中的氧化性物质会将Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3,所以底部有沉淀生成。石墨电极一侧有气泡产生,通入到事先准备好的肥皂水中,点燃,发现有爆鸣声,证明有H2产生。

五、注意事项

1. 实验完毕,一定要用水冲洗干净霍夫曼电解水器中残留的酸碱液,以免 旋钮被“卡住”。

2. 电解水时,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。

3. 电解NaCl过程中,在滴加酚酞的溶液表面有时会出现一层白色的胶体, 这是因为酚酞在饱和溶液中溶解度变小。

六、实验总结

1. 电解水时,电压范围为14~24V,但是20V时,现象最为明显。

2. 电解水时,产生气体体积比和理论上的2:1不一致,主要由于以下几个方面的原因:①气体溶解度不同。20℃、1kPa时,O2为31mL/L,H2为18.2mL/L

②电极材料与O2发生了反应;③电极上的其他副反应。

3. 教师在做演示实验时,事先一定要做充分的准备,实验成功才有说服力。

4. 教师做实验要利用空闲时间提问学生。

5. 教师做演示实验时,要仔细说明每一项的步骤及其原因,使得学生有助于理解。

六、相关文献与重点文献综述

学生做全日制普通高级中学教科书( 必修加选修) 《化学》第三册电解饱和食盐水分组实验的过程中发现一个有趣的意外现象: 有一实验小组连在电源负极导线上的铁钉脱落掉在U 形管底, 当时未取出铁钉而在导线上重新连接了一个铁钉, 通电时U 形管底部铁钉的一端有气泡生成。

通过一系列的探究实验,得出发生这种现象的原因:在电解池的电解质溶液中放入一根金属棒, 金属棒的两端就存在电势差, 因此就有电流通过。电子由电势低的一端( 靠近电解池阴极的一端) 流向电势高的一端( 靠近电解池阳极的一端) 。在电解池的电解质溶液中放入一根铁钉时:

电势高的一端( 阴极) : 2H+ + 2e- = H2 ↑

电势低的一端( 阳极) : Fe - 2e- = Fe2+

在电解质溶液中发生的反应有:

Fe2+ + 2OH- = Fe ( OH) 2 ↓

Fe(OH) 2 容易被溶解在溶液中的氧气氧化,由白色变为灰绿色, 最终生成红褐色Fe(OH) 3沉淀。如果用小烧杯作电解池, 则阳极生成的Cl2容易和Fe(OH) 2 发生反应:

6Fe(OH) 2 + 3Cl2 = 4Fe(OH) 3+ 2Fe3+ + 6Cl-

导致电解质溶液变黄且有红褐色沉淀生成[1]。

电解饱和食盐水的装置存在一些缺陷:1.由于该装置是一个开放体系,电解产生的氯气全部直接排人空气中, 对师生的健康造成影响, 即没有进行绿色化设计;2.实验中不能体现或无法测定生成H2和Cl2的体积关系;3.实验中无法检验H2 的生成[2]。电解装置应该换成如图三所示装置:

图三 改进后的实验装置1

实验改进后的优点有:1.使电解在一个密闭体系中进行,有效防止有毒气体Cl2的排放;2.实验中对电解产生的H2和Cl2气体体积关系一目了然;3.便于对生成的H2进行检验;4.该装置还可适用于其他许多电解实验:如电解水CuCl2、溶液等。

同时,除了以上改进方法,还有另外一种改进方法,如图所示

图四 改进后的实验装置图2

使用该实验装置的优点是:1、改进后的实验装置,取材容易,制作简单,现象明显,它可以使氯气的制备、实验一体化,从而达到减少实验操作环节,避免有害气体逸出的可能性,解决了实验对环境的污染问题,培养学生的环保意识和创新能力。2、此实验方法与传统实验方法相比,无需氯气、氢气的制备装置和收集过程,可使实验简单化,既节省了教学仪器又缩短了实验时间,从而提高了教学效率。[4]

近年来日本和我国台湾流行电解水, 它有两种, 一种由电解池阴极出来的为碱性离子水, 作为饮用水;另一种由电解池阳极出来的为酸性离子水, 用于美容、洗浴。这两种水的特点是水分子团小、活性高、溶解性和渗透性快、导热性好,饮用和洗浴后,不但能强身健体、肌肤柔嫩,而且还可以祛病延年。经试验证明,

电解还原水具有消除自由基的能力, 它可消除人体内60%~70%的自由基。由于碱性离子水分子团小、活性高、运动速度快, 饮用后会很快地透过细胞膜, 所以多喝碱性离子水没有肚子胀的感觉。血液中83%是水, 碱性离子水一旦进人血液, 能降低血液粘度, 使血液流动通畅,并能乳化、溶解而降低血脂, 有利于将“废物”排出来, 减轻心脏负荷, 水的吸收排出, 像大扫除一样清扫身体内部[3]。

七、参考文献

1. 罗畅,杜元珍,段昌平.电解饱和食盐水的意外现象及其探究 [J].化学教育,2010,06:69~70

2.顾小琴,唐生岳.电解饱和食盐水演示实验的绿色化设计 [J].实验设计,2004,11:29

3.陶芒,电解水在医疗保健中的功能 [J].今日科技,1999,01:25

4.陈达,庄华清.电解饱和食盐水实验的新改进 [J].化学教学,2012,11:01~05水、饱和氯化钠溶液的电解

孟娟

2012级化学3班14组 41207149

一、实验目的

1. 掌握演示电解水和电解饱和食盐水实验操作技能;

2. 初步掌握这两个实验的讲解方法;

3. 探索、设计电解水器的代用装置。

二、实验原理

1. H2O的电解

阴极反应:4H++4e- →2H2↑

阳极反应:4OH--4e- →2H2O+O2↑

总反应:2H2O 2H2↑+O2↑

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5%H2SO4或5%NaOH为宜。

2. 饱和NaCl溶液的电解

阴极反应:2H++2e- →H2↑

阳极反应:2Cl--2e- →Cl2↑

总反应:2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH

3. 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 + 2H2OH2 ↑+ Fe(OH)2↓

4. 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+ 2 ↑ + Fe2+

三、主要仪器、材料与药品

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。

固体NaOH、酚酞试液、淀粉KI试纸、饱和NaCl溶液。

四、实验内容

1. 水的电解

(1)使用霍夫曼电解水器电解水

使用前,先用水检验霍夫曼电解水器(图一)的气密性。方法是将上部的两个旋钮关闭,塞紧下面的塞子,从贮液器加入水,到一定高度时,在贮液器液面处做一标记,数分钟后看液面是否下降,若不下降则说明气密性良好,否则需要给旋钮涂抹凡士林,并检查塞子是否塞好。

配制5%的NaOH溶液,冷却至室温后,由贮液器加入5%的NaOH溶液到刻度管的最高刻度处,赶尽气泡后关闭旋钮,连接导线与低压直流电源。接通电源,调解电压为20V时,可看到刻度管内有大量的气泡放出,电解大约有1-2cm气柱时停止电解,静置一会使管内的气泡全部上升后,将气体放出。

再次接通电源开始电解,约10min,可以看到阴极产生的气体的体积为阳极的2倍。

(2)检验电解出来的气体 打开阴极旋钮,调节速度使液面缓慢上升,将产生的气体通入事先准备好的打开阳极旋钮,调节速度使液面缓慢上升,将产生的气体收集到试管中,将

2. 饱和NaCl溶液的电解

如图二所示,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(铁电极和石墨电极使用时,要想进行预处理,用砂纸打磨铁电极,除去铁锈,用硫酸浸泡铁电极和石墨电极),接通低压直流电源(6~12V)。可以看到电极附近有大量气泡产生。在阴极区,溶液变红,说明阴极区溶液呈碱性;在阳极区上方,用润湿的KI淀粉试肥皂水中,点燃,出现爆鸣声,说明阴极生成的是H2。 带火星的木条放在阳极,发现木条复燃,说明阳极生成的是O2。

纸试之,变蓝,后褪色,说明在阳极区有Cl2生成。

3. 反接阴极和阳极(不换溶液在上述实验的基础上);

发现在铁电极的一侧出现白色絮状沉淀,并且沉淀向下移动,在具支U型管底部慢慢变为灰绿色,最后变为红褐色沉淀,这是因为Fe(OH)2在向Fe(OH)3转变。溶液中的氧化性物质渐渐将Fe(OH)2氧化为Fe(OH)3。石墨电极一侧有气泡产生,通入到事先准备好的肥皂水中,点燃,发现有爆鸣声,证明有H2产生。

4. 直接反接(铁电极做阳极,石墨电极做阴极,重新加入饱和NaCl溶 液,在各管口滴加两滴酚酞试剂);

电解时发现电极附近没有Fe(OH)2白色絮状沉淀生成,看见铁电极附近溶液变黄,且黄色渐渐向下移动,在具支U形管底部生成灰绿色沉淀,最后变为红褐色沉淀。该过程为:电解产生的Fe2+被向阴极移动与向阳极移动的OH-反应,生成Fe(OH)2,溶液中的氧化性物质会将Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3,所以底部有沉淀生成。石墨电极一侧有气泡产生,通入到事先准备好的肥皂水中,点燃,发现有爆鸣声,证明有H2产生。

五、注意事项

1. 实验完毕,一定要用水冲洗干净霍夫曼电解水器中残留的酸碱液,以免 旋钮被“卡住”。

2. 电解水时,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。

3. 电解NaCl过程中,在滴加酚酞的溶液表面有时会出现一层白色的胶体, 这是因为酚酞在饱和溶液中溶解度变小。

六、实验总结

1. 电解水时,电压范围为14~24V,但是20V时,现象最为明显。

2. 电解水时,产生气体体积比和理论上的2:1不一致,主要由于以下几个方面的原因:①气体溶解度不同。20℃、1kPa时,O2为31mL/L,H2为18.2mL/L

②电极材料与O2发生了反应;③电极上的其他副反应。

3. 教师在做演示实验时,事先一定要做充分的准备,实验成功才有说服力。

4. 教师做实验要利用空闲时间提问学生。

5. 教师做演示实验时,要仔细说明每一项的步骤及其原因,使得学生有助于理解。

六、相关文献与重点文献综述

学生做全日制普通高级中学教科书( 必修加选修) 《化学》第三册电解饱和食盐水分组实验的过程中发现一个有趣的意外现象: 有一实验小组连在电源负极导线上的铁钉脱落掉在U 形管底, 当时未取出铁钉而在导线上重新连接了一个铁钉, 通电时U 形管底部铁钉的一端有气泡生成。

通过一系列的探究实验,得出发生这种现象的原因:在电解池的电解质溶液中放入一根金属棒, 金属棒的两端就存在电势差, 因此就有电流通过。电子由电势低的一端( 靠近电解池阴极的一端) 流向电势高的一端( 靠近电解池阳极的一端) 。在电解池的电解质溶液中放入一根铁钉时:

电势高的一端( 阴极) : 2H+ + 2e- = H2 ↑

电势低的一端( 阳极) : Fe - 2e- = Fe2+

在电解质溶液中发生的反应有:

Fe2+ + 2OH- = Fe ( OH) 2 ↓

Fe(OH) 2 容易被溶解在溶液中的氧气氧化,由白色变为灰绿色, 最终生成红褐色Fe(OH) 3沉淀。如果用小烧杯作电解池, 则阳极生成的Cl2容易和Fe(OH) 2 发生反应:

6Fe(OH) 2 + 3Cl2 = 4Fe(OH) 3+ 2Fe3+ + 6Cl-

导致电解质溶液变黄且有红褐色沉淀生成[1]。

电解饱和食盐水的装置存在一些缺陷:1.由于该装置是一个开放体系,电解产生的氯气全部直接排人空气中, 对师生的健康造成影响, 即没有进行绿色化设计;2.实验中不能体现或无法测定生成H2和Cl2的体积关系;3.实验中无法检验H2 的生成[2]。电解装置应该换成如图三所示装置:

图三 改进后的实验装置1

实验改进后的优点有:1.使电解在一个密闭体系中进行,有效防止有毒气体Cl2的排放;2.实验中对电解产生的H2和Cl2气体体积关系一目了然;3.便于对生成的H2进行检验;4.该装置还可适用于其他许多电解实验:如电解水CuCl2、溶液等。

同时,除了以上改进方法,还有另外一种改进方法,如图所示

图四 改进后的实验装置图2

使用该实验装置的优点是:1、改进后的实验装置,取材容易,制作简单,现象明显,它可以使氯气的制备、实验一体化,从而达到减少实验操作环节,避免有害气体逸出的可能性,解决了实验对环境的污染问题,培养学生的环保意识和创新能力。2、此实验方法与传统实验方法相比,无需氯气、氢气的制备装置和收集过程,可使实验简单化,既节省了教学仪器又缩短了实验时间,从而提高了教学效率。[4]

近年来日本和我国台湾流行电解水, 它有两种, 一种由电解池阴极出来的为碱性离子水, 作为饮用水;另一种由电解池阳极出来的为酸性离子水, 用于美容、洗浴。这两种水的特点是水分子团小、活性高、溶解性和渗透性快、导热性好,饮用和洗浴后,不但能强身健体、肌肤柔嫩,而且还可以祛病延年。经试验证明,

电解还原水具有消除自由基的能力, 它可消除人体内60%~70%的自由基。由于碱性离子水分子团小、活性高、运动速度快, 饮用后会很快地透过细胞膜, 所以多喝碱性离子水没有肚子胀的感觉。血液中83%是水, 碱性离子水一旦进人血液, 能降低血液粘度, 使血液流动通畅,并能乳化、溶解而降低血脂, 有利于将“废物”排出来, 减轻心脏负荷, 水的吸收排出, 像大扫除一样清扫身体内部[3]。

七、参考文献

1. 罗畅,杜元珍,段昌平.电解饱和食盐水的意外现象及其探究 [J].化学教育,2010,06:69~70

2.顾小琴,唐生岳.电解饱和食盐水演示实验的绿色化设计 [J].实验设计,2004,11:29

3.陶芒,电解水在医疗保健中的功能 [J].今日科技,1999,01:25

4.陈达,庄华清.电解饱和食盐水实验的新改进 [J].化学教学,2012,11:01~05

范文七:《电解食盐水》教案

第二课时 电解食盐水

【复习提问】

1、什么叫电解? 2、什么叫电解池? 3、判断阴、阳极的方法有哪些?

4. 以石墨作电极分别电解下列溶液,在阴极不能得到氢气的是( B )

A. Na2SO4 B. AgNO3 C. NaCl D. NaOH

【讲解】电解的几种类型

(1)电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐,实质上是电解水,电解水型;

(2)电解不活泼金属无氧酸盐,实际上是电解电解质本身,分解电解质型;

(3)电解不活泼金属的含氧酸盐,放氧生酸型;

(4)电解活泼金属(K/Ca/Na)的无氧酸盐,放氢生碱型;

【板书】二、电解原理的应用

电解的类型:

1. 电解水型;

2. 分解电解质型

3. 放氧生酸型

4. 放氢生碱型

【过渡】下面我们结合几个例子看看电解原理的应用

(一)电解食盐水

【预习提示】1、预测电解食盐水的现象是有哪些?

2、电解食盐水的产物是什么?

3、在电解食盐水时,溶液中各离子的移向何极?

4、在电解食盐水的过程中,溶液的PH值如何变化?

【学生】预习后回答

【视频】电解食盐水

【讲解并板书】现象:

电流流向:

电子流向:

阴阳极反应方程式(滴加酚酞红,红色先出现在哪?):

阴极:2H++2e-→ H2↑ 阳极:2Cl- → Cl2↑+2e-

总方程式(阴极产物,阳极产物各是什么?):

总反应式:2NaCl+2H2O = 2NaOH+H2↑+Cl2↑ (条件:通电)

溶液PH值变化:

【学生】预习氯碱工业

【讲解】氯碱工业示意图及阳离子交换膜的两个优点。

【讲解】在电解过程中,由于阴极区OH

浓度变小,水的电离平衡向生成H和OH的方向移动,随着H不断变为氢原子并最终形成氢气逸出,使阴极区溶液中的OH越来越多。用隔膜就可以阻止OH移向阳极,则使氢氧化钠可以在阴极附近的溶液中富集,由阴极溶液可以得到烧碱。还可以得到另外两种重要的化工产品—氯气和氢气。

【指导学生阅读资料在线】水的电离和离子放电顺序

【强调】离子放电顺序是对在一定条件下,离子并不都能在电极上发生反应。而且所给的离子放电顺序是一定条件下的经验规律,不同的实验条件会存在不同的顺序,规律是有条件限制的。

【阅读】工业电解食盐水制备烧碱

【课堂练习】练习册P13 1、2、4、13

【作业】P18 1

【板书设计】

二、电解原理的应用

电解的类型:

5. 电解水型

6. 分解电解质型

7. 放氧生酸型

8. 放氢生碱型

(一)电解食盐水

现象:

电流流向:

电子流向:

阴阳极反应方程式(滴加酚酞红,红色先出现在哪?):

阴极:2H++2e-→ H2↑ 阳极:2Cl- → Cl2↑+2e-

总方程式(阴极产物,阳极产物各是什么?):

总反应式:2NaCl+2H2O = 2NaOH+H2↑+Cl2↑ (条件:通电)

溶液PH值变化:

2/2 

范文八:饱和食盐水的电解

饱和氯化钠溶液的电解

李俊

(2009级1班第8实验小组,电话:137********)

一、实验目的

掌握演示电解饱和食盐水实验操作技能;初步掌握这个实验的讲解方法。

二、实验原理

1.饱和NaCl溶液的电解

阴极反应:2H++2e-→H2↑

阳极反应:2Cl--2e-→Cl2↑

总反应:2NaCl+2H2O

三、主要仪器、材料与药品

直流低压电源、具支U形管、试管、石墨电极、铁电极、导线。

稀HCl、硫氰化钾、酚酞试液、淀粉KI试纸、饱和NaCl溶液。

四、实验内容

1.饱和NaCl溶液的电解

如图一所示,向具支U形管中加饱和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(铁电极和石墨电极使用时,要想进行预处理,用砂纸打磨铁电极,除去铁锈,用硫酸浸泡铁电极和石墨电极),接通低压直流电源(12~24V)。可以看到电极附近有大量气泡产生。在阴极区,溶液变红,说明阴极区溶液呈碱性,将橡皮管堵住聚一会儿气,在玻璃管口;在阳极区上方,用润湿的KI淀粉试纸试之,变蓝接着又变成无色,说明在阳极区有Cl2生成,Cl2遇水生成HClO具有氧化性将试纸氧化为无色。

H2↑+Cl2↑+2NaOH

2.探究实验

(1)不换溶液在上述实验的基础上反接阴极和阳极,发现在铁电极的一侧出现白色絮状沉淀,并且沉淀向下移动,在具支U型管底部慢慢变为灰绿色,这是因为Fe(OH)2在向Fe(OH)3转变。溶液中的氧化性物质渐渐将Fe(OH)2氧化为Fe(OH)3。关闭电源,将具支管内的灰绿色沉淀倒入试管,加入几滴盐酸震荡沉淀溶解溶此时溶液为黄色(说明溶液中有Fe3+),滴加硫氰化钾后,溶液由黄色变为血红色,可以证明阳极铁电极溶解。

(2)更换新的电解质溶液(加饱和NaCl溶液,两端滴加2滴酚酞溶液),直接反接(铁电极做阳极,石墨电极做阴极),阴极附近变红,电解时发现电极附近没有Fe(OH)2絮状沉淀生成,看见铁电极附近溶液变黄,且黄色渐渐向下移动,在具支U形管底部生成灰绿色沉淀。该过程为:电解产生的Fe2+被向阴极移动与向阳极移动的OH-反应,生成Fe(OH)2,溶液中的氧化性物质会将Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3,所以底部有灰绿色沉淀生成。

(3)不换溶液在上述实验的基础上如图(石墨电

极做阳极并将石墨电极连有铁丝的顶端一并浸入

电解质溶液中,铁电极做阴极),电解时发现

阳极极附近有红色逐渐消失并有絮状沉淀生成,

看见铁电极附近溶液变黄,且黄色渐渐向下移

动,在具支U形管底部生成灰绿色沉淀。该过

程为:电解产生的Fe2+被向阴极移动与向阳极

移动的OH-反应,生成Fe(OH)2,溶液中的氧

化性物质会将Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3,所以

底部有灰绿色沉淀生成。

五、注意事项

1.电解用饱和NaCl溶液在使用前一定要精制,这样可以除去其中的Ca2+、Mg2+,以避免在阴极附近出现白色浑浊现象。方法是:给盛有36gNaCl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,滴加2滴酚酞试液,再注入含有NaOH和Na2CO3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却后加盐酸至酚酞刚好变为无色为止。

2.电解NaCl过程中,在滴加酚酞的溶液表面有时会出现一层白色的胶体,这是因为酚酞在饱和溶液中溶解度变小。

六、相关文献与重点文献综述

电解饱和食盐水的装置存在一些缺陷:

1.由于该装置是一个开放体系,电解产生的氯气全部直接排人空气中,对师

生的健康造成影响,即没有进行绿色化设计;

2.实验中不能体现或无法测定生成H2和Cl2的体积关系;

3.实验中无法检验H2

的生成。电解装置应该换成如图所示装置:

实验改进后的优点有:

1.使电解在一个密闭体系中进行,有效防止有毒气体Cl2的排放;

2.实验中对电解产生的H2和Cl2气体体积关系一目了然;

3.便于对生成的H2进行检验;

4.该装置还可适用于其他许多电解实验:如电解水CuCl2、溶液等。

近年来日本和我国台湾流行电解水,它有两种,一种由电解池阴极出来的为碱性离子水,作为饮用水;另一种由电解池阳极出来的为酸性离子水,用于美容、洗浴。这两种水的特点是水分子团小、活性高、溶解性和渗透性快、导热性好,饮用和洗浴后,不但能强身健体、肌肤柔嫩,而且还可以祛病延年。经试验证明,电解还原水具有消除自由基的能力,它可消除人体内60%~70%的自由基。由于碱性离子水分子团小、活性高、运动速度快,饮用后会很快地透过细胞膜,所以多喝碱性离子水没有肚子胀的感觉。血液中83%是水,碱性离子水一旦进人血液,能降低血液粘度,使血液流动通畅,并能乳化、溶解而降低血脂,有利于将“废物”排出来,减轻心脏负荷,水的吸收排出,像大扫除一样清扫身体内部。

七、参考文献

[1]蔡东华.电解饱和食盐水实验装置的改进和分析[J].化工职业技术教育,2008,(04).

[2]王良民.电解饱和食盐水的实验改进[J].实验教学与仪器,2007,(11).

[3]金汝来,林海斌.苏教版“电解饱和食盐水”图示的解读与反思[J].中学生数理化(教与学),2008,(06).

[4]李永虹.电解饱和食盐水及其应用[J].化学教学,2007,(01).

[5]顾晓琴,唐生岳.电解饱和食盐水演示实验的绿色化设计[J].实验教学与仪器,2004,(11).

[6]陈德善.“电解饱和食盐水演示实验”奇观[J].化学教学,2004,(03).

[7]王赛萍.化学非预设性课堂初探——学生实验“电解饱和食盐水”[J].中学化学教学参考,2008,(06).

[8]杨峰.电解饱和食盐水演示实验的改进[J].中学化学教学参考,2002,(03).

[9]王锦化,邵文兵,马宁,刘宇.环境友好型电解饱和食盐水实验仪的研制与应用[J].教学仪器与实验(中学版),2006,(04).

[10]刘怀乐,蒯世定.电解饱和食盐水的趣味实验[J].教学仪器与实验,2002,(03).

范文九:电解饱和食盐水及其应用

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20 0 7年 , 1 第 期

教学设计

3  7

电解饱 和食盐水及其应用

李 永 虹

( 湾 高级 中学 , 上 海  20 2 ) 卢 0 0 3

文章编号 :10 - 6 9(0 7 10 3 - 2 0 56 2 2 0)0 - 0 7 0

中圈分类号:G 3 . 638

文献标识码 :B

【 教学目标 】

●知 道 电解 饱 和食盐 水 的产物 以及 产物 的检 验  方 法 ,知道 电解 装 置 的电极名 称  ●初 步 了解含 氯消 毒剂 ;巩 固 、加深 对氯 气性

质 的了解

元 素  浓度( ) 元素  浓度O ) 元素  浓度( ) J         J

U  B

Na

o1   .7 4.  6

l 丁7   0 O

Co   Ni

B  r

O0 0   .0 5 o0 2 .0

6  7

I   a c

Ba

o0   .6 o0 o   .0 5

o0   .3

Mg

S   a  K

l9 2 O

85 8  130 95  3O 8

Rb

s  r Mo   Ag

o1   .2

8   O.l 0  O0 o0   .0 4

Au

o0 0 .0 a

o0 0 3 .o 0   O-0 . 03

●复 习初 三有 关 内容 .做好 和高 中知识 的衔接

过 程和方 法 :   ●以家用 次氯 酸钠消 毒 液发生 器 的设计 ,激 发  “ 以致用 ” 的兴趣 ;进 一 步增 强 运 用 所学 基 本 原  学 理 进行 实验设 计 的创新 意识

Hg   U

C  a

4o 0

Cd

O0 0   .0 l

之一 是研究 对氯

海水 中的盐

【 教学难重点 】

●引 导学生 探究 电解饱 和 食盐 水 的产物 成分

化钠 进行 综合利

用。

● NC7   a1 % 5

圈 其它盐 5  类2%

●改 进家用 次氯 酸钠 消毒 液发 生器 的设计

●初 步 了解 电解 饱 和食盐 水 的方法

【 师 】你  教 了解氯 化钠 有哪

些用 途? ( 用于

【 教学方法】

实验探 究式

吃 、 医用 的氯化 钠仅 占了 氯化钠 总量 的极 少部 分 ,

【 教学流程】   综合 利用海 水资 源 的意 义  引 入课 题  复习初

三电解水  探究 、检 验 电解饱 和食 盐水 产 物  氯 碱

大量 的氯 化钠是 作 为重要 的化工 原料 ,用于制取 我  们 需要 的物质 )   【 师】怎样 用 它来 制取 我们需 要 的物质 呢? 教

用加热 的方 法使 它分 解行 不行 ?不行 ,因为氯  化钠 非常稳 定 。   怎 么办 ?在初 中我 们学 过 ,要使 非常稳定 的水  分 解可 以用 什么 方法 ?对 ,电解 。   【 习 初 三 知识 】电解 水 的装 置 、产 物 的 检验  复

工业介 绍

近代著 名实 业家 吴蕴 初先 生  设 计 完善  次氯 酸钠消 毒液 发生器

【 教学过程 】

【 引言】浩瀚 的海 洋覆 盖 了约7 %的地 球 表 面 , 0

蕴藏着丰富的资源。随着人 口增长和社会 的进步 ,

人们对化学资源的需求不断增加 ,开发海洋中的丰

富的化学资源 ,已日 益受到人们 的重视。   【 问】海水 中含量 最 多 的是哪种 物质 ? 发

【 资料】海水 中主 要元 素 的含量 ( 出示 见右上 )

『 师】海 水 中最 多 的 物 质 除 了水 以 外 是 氯 化  教 钠 .也 就 是 食 盐 。按 全 球 1 7 1 心 方 米 海 水 计  . x0立 3

方法 、电极 的确 定 。   【 师 引 导】如 果 在 水 中 加 入Nal 教 C ,配 制 成 饱  和N C溶液 ,然后 进行 电解 ,你 们猜 测会产 生哪些  al

物质 ?   『 生讨 论分 析】 学

『 书1元素 :N 、C 、0、H 板 a l

估计 产 物有 :   气体一 H2( 产生爆 鸣) 点燃

算 ,如 果 把海 水 中的 盐分 ( a I c2 )全 部提  N C, l Mg 等

取 出来 ,其总 量 约为4 1   ,这些 盐平 铺 在 地球  x0吨

陆地表 面可 高达多 少米— — 10 0 多米 。

『 出示 图】海水 中 的盐 ( 见右 上 )

C2( 的碘 化钾 淀粉试 纸变 蓝) l 湿润   O 带火 星 的木条 复燃)  (

固体一 N ( a 2 a N 和H 0反应 ,生成N O   a H)

『 师】所 以 ,对海 水 资源最 重要 的综 合利 用  教

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3  8

化学 教 学

20 0 7年 , 1期  第

N 2 ( a +H2- 2 a H) a 0 N2 0 O- N O   +

蕴初 先生 以及 天原 化工 厂产 品 。

溶 液一N o ( 入无 色酚 酞变 红 ) aH 滴   HC 不是 直接 产物 ) 1(

HI ( CO 不是 直 接产 物 )

【 师 】2 0 年 我 国 就 有 一 百 多 家 氯 碱 生 产 企  教 03 业 ,其 中烧碱 总生 产能 力达 到 1 5 万 吨 以上 ,含氯  00 产 品达2 0 0 多种 ,而 次 氯酸 钠是 重要 含氯 产品之 一。   [ 师】我们 知 道 次 氯 酸钠 是 通 过 氯气 与N O   教 aH 溶液( 学生 ) 反应 制得 , 我们 能否 利 用 电解饱 和 食 盐  水 装 置改装 为简 易 的家 用 次 氯 酸钠 消 毒液 发生 器 ?   设 计 时要 注 意安 全 、 效 、 高 简便 , 够 防止 氯气 与氢  能

N C O 不是 直接 产物) a I ?(

【 师】下 面 我 们 就 通过 实 验 来 探 究 电解 饱 和  教

食盐 水 ,并 用相应 的检 验方 法验 证 电解 可能有 的产  物。   【 意 事 项】电极 的 连 接 、酚

酞 的滴 加 ( 边  注 两 滴加 ) 、淀 粉碘化 钾试 纸 ( 湿润 、两边检 验 ) :实验

气 接触 、 合 , 混 能够 使N O a H和C2 l 充分反应 。

[ 】 投影

完 毕后 。切断 电路 。

[ 学生 实验】电解饱 和食 盐水  【 生 探 究 】电解 饱 和食 盐 水 的 产 物 及 其分 析  学 ( 要求 学生完 成实验 报告 )

实验现象

阳 极  阴极

Na O

检 验方法

实验结论

电解 饱 和食 盐 水 实验 装 置

【 师】学 生 们 马 上发 现 阴极 的N O 教 a H与阳极 产

生 的C2 能接 触 反 应 很 难 发 生 ,那 么 如何 将 此 装  1 不

置 改 良呢?其 实玻璃 管 是 以变形 的 。

阴 极 附 近  电解 方 程式

【 师】从实 验现 象 可 以看 到 ,在U型 管 的两个  教 电极上都 有气 体放 出。跟 电源 正极 相连 的 电极 ( 阳  极 )附近生成 了氯气 ,跟 电源 负极 相连 的 电极 ( 阴  极 )附近生成 了氢气 ,还 发现 在 电解 后溶 液 中有 碱

生成 。

( 图, u 拉直、lI / 画 将 型管 I l     变短、 变粗)   U  [二 ]

( 竖 放变 形 后 的 玻 璃 管 ,说 明 这样 气 体 往上  再

跑有利 于和 溶液充 分 接触 :还 要在 直管上 下分别加  两个 活塞 ,两活 塞上 分别插 入 两根碳 棒作 电极 ,分

别接 电源正 负级 。  )

[ 引导 】为 了使C : a H充分 接触 ,我 们  教师 l 与N O

[ 师】至 于 电解 饱 和 食 盐水 的 产 物 为 什 么 是  教 烧碱 、氯 气和氢 气 ” “   为什 么不 像 电解水 那样 生成

氧气 ”等 问题 。要解 释这些 问 题 ,需 要 从微 观的角

思考C2 l 应让它在哪一端产生?如何安装电极?   【 引导】氢气 在 哪端生 成 ?如何排 出? 教师

【 引导】如何 随取 随用 ? 教师

度 来研究 电解饱 和食 盐水 的原 理 ,这些 内容 我们将  会 在高 二时学 习 。   【 问】为 什 么 实验 时 观察 到 阳极 产 生 的 气泡  发

少 呢?

[ 生】氯 气 能 溶 于 水 ,并 和水 反 应 生成 HC 。 学 1   还 有H I CO和N O a H反应 生成 了N CO。 al   【 师】利 用 电解 饱 和 N C 溶 液 来 制 取 烧 碱 、 教 al

【 教师】 通过这节课 的学 习 ,你们 能否归纳一

下你 学 习到哪 些知识 、有何体 会 ?   f 学生讨 论】

口 c = 】

氯 气和氢 气并 以它们 为原 料生 产一 系列化 工 产 品的

工 业称 为氯碱

『、 这节课我们主要  /结1 J 1 到 了一种 综合 利 用氯 化 钠 的方法 ,即通过  . 学 电解饱 和食 盐水 来制取

氯 气 、氢气 和氢氧 化钠 。

2 通 过 电解 饱 和 食 盐 水 产 物 的探 究 ,体 验 了  .

科学探 究 的一般 过程 。

3 认 识 了 一 名 中 国的 实 业 家一 吴 蕴 初 先生 并  .

了解氯 碱工业 。   4 我 们 还 学 以致 用 ,尝 试 自己设 计 简 易 的 家  .

用 消毒剂制 造装 置

【 生 看课 本2 页】近 代 著 名 实 业 家— — 吴  学 9

范文十:电解饱和食盐水及其应用

2007年,第1期教学设计

37

电解饱和食盐水及其应用

李永虹

(卢湾高级中学,上海

文章编号:1005-6629(2007)01-0037-02

200023)

文献标识码:B

中图分类号:G633.8

【教学目标】

●知道电解饱和食盐水的产物以及产物的检验方法,知道电解装置的电极名称

●初步了解含氯消毒剂;巩固、加深对氯气性质的了解

●复习初三有关内容,做好和高中知识的衔接过程和方法:

●以家用次氯酸钠消毒液发生器的设计,激发学以致用”的兴趣;进一步增强运用所学基本原理进行实验设计的创新意识【教学难重点】

●引导学生探究电解饱和食盐水的产物成分●改进家用次氯酸钠消毒液发生器的设计●初步了解电解饱和食盐水的方法【教学方法】实验探究式【教学流程】

综合利用海水资源的意义→引入课题→复习初三电解水→探究、检验电解饱和食盐水产物→氯碱工业介绍→近代著名实业家吴蕴初先生→设计完善次氯酸钠消毒液发生器【教学过程】

[引言]浩瀚的海洋覆盖了约70%的地球表面,蕴藏着丰富的资源。随着人口增长和社会的进步,人们对化学资源的需求不断增加,开发海洋中的丰富的化学资源,已日益受到人们的重视。

[发问]海水中含量最多的是哪种物质?

[出示资料]海水中主要元素的含量(见右上)[教师]海水中最多的物质除了水以外是氯化钠,也就是食盐。按全球1.37×1012立方米海水计算,如果把海水中的盐分(NaCl,MgCl2等)全部提取出来,其总量约为4×1016吨,这些盐平铺在地球陆地表面可高达多少米———100多米。

[出示图]海水中的盐(见右上)

[教师]所以,对海水资源最重要的综合利用

元素浓度

(mg/l)元素浓度(mg/l)元素浓度(mg/l)Li0.17Co0.0005I

0.06B

4.6Ni0.002Cs0.0005Na10770Br67Ba0.03Mg1290Rb0.12Au0.000004S885Sr8Hg0.00003Cl19350Mo0.01U

0.003

K380Ag0.00004Ca

400

Cd

0.0001

之一是研究对氯化钠进行综合利用。

[教师]你了解氯化钠有哪

些用途?(用于

吃、医用的氯化钠仅占了氯化钠总量的极少部分,大量的氯化钠是作为重要的化工原料,用于制取我们需要的物质)

[教师]怎样用它来制取我们需要的物质呢?用加热的方法使它分解行不行?不行,因为氯化钠非常稳定。

怎么办?在初中我们学过,要使非常稳定的水分解可以用什么方法?对,电解。

[复习初三知识]电解水的装置、产物的检验方法、电极的确定。

[教师引导]如果在水中加入NaCl,配制成饱和NaCl溶液,然后进行电解,你们猜测会产生哪些物质?

[学生讨论分析]

[板书]元素:Na、Cl、O、H

估计产物有:

气体—H2(点燃产生爆鸣)

Cl2(湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝)O2(带火星的木条复燃)固体—Na(Na和H2O反应,生成NaOH)

38化学教学2007年,第1期

Na2O(Na2O+H2O→2NaOH)

溶液—NaOH(滴入无色酚酞变红)

HCl(不是直接产物)

HClO(不是直接产物)NaClO?(不是直接产物)

[教师]下面我们就通过实验来探究电解饱和食盐水,并用相应的检验方法验证电解可能有的产物。

[注意事项]电极的连接、酚酞的滴加(两边滴加)、淀粉碘化钾试纸(湿润、两边检验):实验

完毕后,切断电路。

[学生实验]电解饱和食盐水

[学生探究]电解饱和食盐水的产物及其分析要求学生完成实验报告)

实验现象

检验方法

实验结论

阳极

阴极阴极附近电解方程式

[教师]从实验现象可以看到,在U型管的两个电极上都有气体放出。跟电源正极相连的电极(阳极)附近生成了氯气,跟电源负极相连的电极(阴极)附近生成了氢气,还发现在电解后溶液中有碱生成。

[教师]至于电解饱和食盐水的产物为什么是烧碱、氯气和氢气”“为什么不像电解水那样生成氧气”等问题。要解释这些问题,需要从微观的角度来研究电解饱和食盐水的原理,这些内容我们将会在高二时学习。

[发问]为什么实验时观察到阳极产生的气泡少呢?

[学生]氯气能溶于水,并和水反应生成HCl。还有HClO和NaOH反应生成了NaClO。

[教师]利用电解饱和NaCl溶液来制取烧碱、氯气和氢气并以它们为原料生产一系列化工产品的工业称为氯碱工业。

[学生看课本29页]近代著名实业家—————吴

蕴初先生以及天原化工厂产品。

[教师]2003年我国就有一百多家氯碱生产企业,其中烧碱总生产能力达到1050万吨以上,含氯产品达200多种,而次氯酸钠是重要含氯产品之一。

[教师]我们知道次氯酸钠是通过氯气与NaOH溶液(学生)反应制得,我们能否利用电解饱和食盐水装置改装为简易的家用次氯酸钠消毒液发生器?设计时要注意安全、高效、简便,能够防止氯气与氢气接触、混合,能够使NaOH和Cl2充分反应。

[投影]

[教师]学生们马上发现阴极的NaOH与阳极产生的Cl2不能接触反应很难发生,那么如何将此装置改良呢?其实玻璃管是以变形的。

(画图,将U型管拉直、变短、变粗)

(再竖放变形后的玻璃管,说明这样气体往上跑有利于和溶液充分接触;还要在直管上下分别加两个活塞,两活塞上分别插入两根碳棒作电极,分别接电源正负级。)

[教师引导]为了使Cl2与NaOH充分接触,我们思考Cl2应让它在哪一端产生?如何安装电极?

[教师引导]氢气在哪端生成?如何排出?[教师引导]如何随取随用?

[教师]通过这节课的学习,你们能否归纳一下你学习到哪些知识、有何体会?

[学生讨论]

[小结]这节课我们主要

1.学到了一种综合利用氯化钠的方法,即通过电解饱和食盐水来制取氯气、氢气和氢氧化钠。

2.通过电解饱和食盐水产物的探究,体验了科学探究的一般过程。

3.认识了一名中国的实业家—吴蕴初先生并了解氯碱工业。

4.我们还学以致用,尝试自己设计简易的家用消毒剂制造装置。