化学教学 2012 年第 1 期 ·45·
·学案
设计
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· ·创新设计·
实验研究
电解饱和食盐水实验的优化设计
李静娴，陈迪妹，元立亭
(温州大学化学与材料
工程
路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理
学院， 浙江温州 325035)
摘要：用 J 型管对电解饱和食盐水实验进行了优化设计。新设计具有实验现象明显、绿色、操作简单且安全、时间短、可反复操
作等优点。
关键词：J 型管；电解饱和食盐水；优化设计；化学教学
文章编号： 1005–6629(2012)1–0045–02 中图分类号： G633.8 文献标识码： B
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。
我们通过多次探究对该实验做了如下的优化设计。
1 实验用品
仪器材料：直流电源、J 型管、注射器、石墨棒、铁
片、
表
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面皿、导线、导管与橡胶管若干。
药品试剂：精制饱和食盐水、氢氧化钠溶液、淀粉
碘化钾试纸、肥皂水、酚酞试剂。
2 实验装置
如图 1 所示：
图1 电解饱和食盐水实验改进装置图
（1）J 型管中装入已精制的饱和食盐水，其中低端
要装满液体，排尽空气，高端加入几滴酚酞试剂。
（2）J 型管低端塞上单孔橡皮塞，石墨碳棒作为阳
极，插入注射器。插入液体中的碳棒长度最好等于 J 型
管两端的高度差。若碳棒长度过短反应不够充分，过长
会则会引起溶液溢出 J 型管高端。注射器排尽空气，内
壁预先粘有湿润的淀粉碘化钾试纸，注射器的针头露
出橡皮塞即可。
（3）J 型管高端塞上单孔橡皮塞，铁片作为阴极，
并且插入导管，外导管连接如图 1。铁片宜剪成细条
状，加大与溶液的接触面积。导管接触肥皂水的一端最
好使用尖嘴，能够更好地吹出气泡。
3 实验步骤
（1）按图 1 所示搭建好装置，接通电源，调节电压
约为 20 V，反应开始。
（2）观察 J 型管两端产生气体，J 型管高端液面变
成红色，说明有氢氧化钠生成。表面皿上的肥皂水有气
泡吹出。待低端产生的气体，将液面压到电极末端以下
时，反应自动停止，整个过程需时不到 2 分钟。
（3）用点燃的火柴靠近表面皿上的气泡，若发出
尖锐的爆鸣声，可验证为氢气。
（4）用注射器抽取阳极产生的黄绿色气体，若注
射器内壁湿润的淀粉碘化钾试纸从无色变成蓝色，可
验证为氯气。
（5）当用注射器抽气之后，J 型管低端的液体又上
升与石墨电极接触，反应继续进行。
（6）最后，将注射器中多余的氯气缓慢注入碱液
中（处理尾气）。
4 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，且验证氢气安全，
饱和食盐水
石墨
铁
-
+
肥皂水
化学教学 2012 年第 1 期·46·
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实验研究
养鱼泵在硅胶柱层析等实验中的妙用
陈风江
(绍兴文理学院， 浙江绍兴 312000)
摘要：通过巧用养鱼泵这一便宜且易使用的仪器，解决了柱层析耗时长的不足。
关键词：养鱼泵；硅胶柱层析实验
文章编号： 1005–6629(2012)1–0000–00 中图分类号： G633.8 文献标识码： C
柱层析法是分离提纯有机物的一种高效方法，硅
胶柱层析法的分离原理是根据不同物质在硅胶上的吸
附能力不同而得到分离，一般情况下极性较大的物质易
被硅胶吸附，极性较弱的物质不易被硅胶吸附，整个柱
层析过程即是吸附、解吸、再吸附、再解吸过程。但该
法存在过柱这一步耗时间长的缺陷，如果改进实验，缩
短时间将是一件很有意义的事。
分析步骤耗时长的原因，是由于层析柱活塞口上沿
塞有一团棉花，棉花之上是硅胶层，常压下洗脱剂很难
能快速自动流下来。
鉴于上述不足之处，笔者巧用一种既价格便宜又
操作简便的小仪器即养鱼泵解决了这个难题。
1 实验方法
三组对照实验装置如图 1 所示。
为简化实验起见，笔者用了一根直径为 25 mm 的
已填充硅胶层析柱，在层析柱活塞口上塞上一小团棉花，
接着向其中注入 50 mL 的蒸馏水，进行平行对照实验，
记录 50 mL 蒸馏水全部过柱所花的时间，如表 1 所示。
表1 实验数据记录
内容
财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容
过柱时间 /min 额外用功
常压 25 无
单联球 1 机械功
养鱼泵 1 电功
2 实验结论
通过上述的实验对比，可以得出用养鱼泵可以大
大节约实验时间的结论。手鼓单联球的缺点是手要持
续做机械功，较累且产生的气流不均匀；而使用养鱼泵
产生的气流均匀，改装也很简单，值得在实验室里推广
使用。
3 应用延伸
除硅胶柱层析外，在其他一些需鼓气，加压的化学
实验中养鱼泵也能应用。如氨的催化氧化制硝酸时可
用之鼓气提供空气（氧气）；验证二氧化碳与氯化钙先
有沉淀生成后沉淀溶解可用之鼓气提供二氧化碳；用
二氧化锰和浓盐酸制备氯气实验用之给滴液漏斗加压
从而解决浓盐酸不能顺利滴下的问题等等。
常压柱层析 单联球鼓气加压 养鱼泵鼓气加压
图1 实验装置图
具有趣味性。
（3）实验可循环进行，实验现象再现性好。只要控
制注射器对氯气的抽放就可以了，免去了很多步骤。若
要反复验证实验，操作也是很方便的。
（4）体现绿色化的思想。实验过程中，氯气没有与
空气接触，实现零污染。
参考文献：
[1] 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）：23.
[2] 韩学忠 . 电解饱和食盐水的实验改进 [J]. 教学仪器与实验，
1993，（6）：14.
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