水的电解实验及现象

水的电解实验及现象 篇一:水、饱和氯化钠溶液的电解实验报告 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 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ;探索、 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 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? 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%以上为宜。 2、 饱和NaCl溶液的电解: i 正接:阴极:Fe;阳极:碳棒。 阴极反应:2H+，2e- ?H2? 1 阳极反应:2Cl-,2e- ?Cl2? 总反应:2NaCl+2H2O H2?+Cl2?+2NaOH ii Fe。 阴极反应:2H+，2e- ?H2 阳极反应:Fe,2e- ?Fe(OH)2? 总反应: 2H2O ，Fe(OH)2?+H2? iii 直接反接:阴极:碳棒;阳极:Fe。 阴极反应:2H+，2e- ?H2 阳极反应:Fe,2e- ?Fe2+ 总反应:2H2O ，Fe(OH)2?+H2 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、烧杯石墨电极、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 i 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。 2 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5%的NaOH溶液的体积。 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(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。 图1.1霍夫曼电解水器 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 ii 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 3 是O2。 图1.2气体体积比2:1 图1.3阴极气体燃烧图1.4阳极气体助燃 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，用水清洗石墨电极)，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。 图2.1 电解NaCl水溶液装置图2.2电解NaCl水溶液现象 3、 探究实验 i 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。 图3.1(反接)电解NaCl水溶液现象 ii 直接反接(铁电极做阳极，石墨电极做阴极)，电解时 4 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。 图3.2(直接反接)电解NaCl水溶液现象 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。 篇二:如图是水的电解实验,该实验的主要目的是( ) 一、整体解读 试卷紧扣教材和考试说明，从考生熟悉的基础知识入手，多角度、多层次地考查了学生的数学理性思维能力及对数学本质的理解能力，立足基础，先易后难，难易适中，强调应 5 用，不偏不怪，达到了“考基础、考能力、考素质”的目标。试卷所涉及的知识内容都在考试大纲的范围内，几乎覆盖了高中所学知识的全部重要内容，体现了“重点知识重点考查”的原则。 1(回归教材，注重基础 试卷遵循了考查基础知识为主体的原则，尤其是考试说明中的大部分知识点均有涉及，其中应用 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 与抗战胜利70周年为背景，把爱国主义教育渗透到试题当中，使学生感受到了数学的育才价值，所有这些题目的设计都回归教材和中学教学实际，操作性强。 2(适当设置题目难度与区分度 选择题第12题和填空题第16题以及解答题的第21题，都是综合性问题，难度较大，学生不仅要有较强的 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 问题和解决问题的能力，以及扎实深厚的数学基本功，而且还要掌握必须的数学思想与方法，否则在有限的时间内，很难完成。 3(布局合理，考查全面，着重数学方法和数学思想的考察 在选择题，填空题，解答题和三选一问题中，试卷均对高中数学中的重点内容进行了反复考查。包括函数，三角函数，数列、立体几何、概率统计、解析几何、导数等几大版块问题。这些问题都是以知识为载体，立意于能力，让数学思想 6 方法和数学思维方式贯穿于整个试题的解答过程之中。 篇三:电解水实验 设计实验课程论文 题 目:电解水实验教学研究 学生姓名:导师姓名:院 别:化学与材料科学学院 系 别:化学 专 业:化学教育 年 级:2009级 学 号: 0906044602909060447001 0906044700209060447003 完成日期 2012年 4月24日 电解水实验教学研究 摘要:目前电解水实验是中学化学一个非常重要的演示实验。该实验不仅为探究水分子的构成提供了有用资料,而且有利于学生认识构成物质的微粒(原子、分子)之间的关系,有利于学生理解化学反应的实质和质量守恒定律。在现行的实际操作中，用纯水电解无论用何种材料做电极，外加电压加大至12V，要收集到一定体积氢气和氧气都需要较长的时间，即实验效果不明显。因此，为使实验效果明显，中学教师往往会加人一定浓度的NaOH或H2SO4溶液。因而影响该实验效果的因素有电极材料、外加电压、温度，还有加入的NaOH或H2SO4的浓度等。 一、前言 理解在不同电解质环境中电解水的原理及其规律;了解水 7 的元素组成及其比例;通过本实验进一步理解电能与化学能之间的关系;了解电解质对电解的作用;探究各因素对电(转载于:www.cSSyq.co m 书 业 网:水的电解实验及现象)解水实验的影响，寻求最优实验条件;掌握正交实验法探究实验条件的原理及操作;培养学生“以教师姿态”做好实验的准备工作以及进行演示的初步能力;了解人类认识物质世界的过程和方法，培养学生科学探究的精神。 二、实验原理: 1、正交实验设计是安排多因素实验、寻求最有水平组合的一种高效率实验设计方法。通过对部分实验结果的全面分析了解全面实验情况，找出最优水平组合。 2、水可以被直流电源还原和氧化，负极还原为氢气，正极氧化为氧气，理论上氢氧比例为2:1。水中存在氢离子和氢氧根离子，在通电的情况下，氢离子向负极移动，而氢氧根离子向正极移动，氢离子得负极电子而变成氢气，氢氧根在水参与下失去电子而得到氢离子和氧气，得到的氢离子又移向负极，从而接通外部电源成为回路。 电解水方程式: 产生的氧气和氢气体积比为,?,。纯水导电能力不强，电解速度慢，所以要改善这个问题，加快电解速率，可加适量的稀硫酸等电解质来增强水的电解能力。而电解液浓度、电极材料、两电极间的距离和电压都是影响实验的因素。 8 三、实验仪器与试剂 实验仪器:低压直流电源、 碳棒、铁丝、保险丝、量筒 试剂:硫酸 5%、10% 、15% 四、实验部分 1、实验装置图 图1电解水装置图 2、按上图组装仪器。 3、取电解溶液装入水槽并装满试管。 4、连接好电源、导线、开关。 5、闭合开关同时开始计时。观察实验现象并 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 收集到6ml H2时所用时间以及收集到的O2的体积。 6、按表5—1进行实验。 7、试验结束后，先打开开关。最后整理台面。 实验水平的确定: 在试验中,由于因素所处的状态和条件不同,可能引起指标的变化,因素的这些态和条件称为水平。 2 3 6 8 10% 15% 铁钉 碳棒 保险丝 12 18 五、实验结果与记录:(以收集H2体积6+-0.3mL为终点记录时间) 实验讨论: 9 1、得到的氢气:氧气体积之比可能不是2:1，原因有可能是漏气，所以要在实验过程中注意检验装置的气密性。 2、由于氢气、氧气的溶解度不同，可能会引起实验误差。 3、检验氢气时要检验氢气的纯度，方法是收集氢气在试管中，用拇指堵住试管口，管口向下移近酒精灯火焰，松开拇指点火，如果听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯，需要再收集，再检验，直到听到轻微的响声，才表明氢气已经纯净。 六、参考文献 1.电子工业部第十设计院.氢气生产与纯化.黑龙江科技出版社，1983. 2.中国动力工程学会工业气体专委会，中国通用机械气体分离设备行业协会.94 工业氢气的制取和净化技术交流会论文集，1994. 3.湖南省工业气体专委会.水电解制氢氧，1996. 4中国工业气体专业委员会.氢能技术研讨会论文集，2002. 5.中国动力工程学会工业气体专委会，中国通用机械气体分离设备行业协会.制氢技术交流会论文集，2003. 6.中国工业气体协会氢气专业委员会.氢气生产、技术、经验交流会文件汇编，2004. 7.Teledyne Energy Systems INC.USA.Specifications of Teledyne Titan HM Gencrator Series,2003. 10 11