电解原理演示

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、沼泽化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、初步熟练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↑饱和氢氧化钾溶液的电解：(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（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、用霍夫曼电解水仪电解水打开霍夫曼离子水器(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，连接起来导线与直流低压电源。

接通电源，恒定电压为最大时，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，燃烧产生淡蓝色水晶，证明是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捷伊：2、饱和NaCl溶液的电解如下图，向具支U形管中滴加饱和NaCl混合物至支管以下约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。

一、电解水电解水之一[原理]电解水就是通电使水分解成氢气与氧气的实验，为了增加水的导电性一般使用氢氧化钠或硫酸溶液，简单分述如下。

（一）以氢氧化钠溶液为电解液当电流通过时溶液中的H +和Na +离子都移向阴极，但因为Na +离子获得电子的倾向小，故在阴极上析出的是氢气而不是钠。

在阳极上，OH -离子放电析出氧气。

（二）以硫酸溶液为电解液，通电时，溶液中离子与离SO OH 42--子都移向阳极，由于离子的电位较高，因而离子先放电在阳SO OH 42--极上析出氧气。

故电解化学方程式应写成，22222H O H O 电解↑↑+[用品]霍夫曼电解器、15%硫酸溶液、木条、火柴、直流电源[操作]1．霍夫曼电解器实验装置如图(A)所示。

2．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。

3．打开活塞，从球形漏斗中加入用蒸馏水配制的15%硫酸，使整个管子充满溶液没有气泡，关闭活塞。

4．接上12～18V 直流电源，两根电极上就有气泡产生。

2～3min 后停止通电，阴极生成气体的体积大约是阳极生成气体体积的两倍。

5．检验阴极生成的氢气。

取一纸条，放在点燃的氢气焰上，从纸条燃烧可以说明氢气在燃烧。

检验阳极生成的氧气，它能使带火星的木条复燃。

[备注]如果没有霍夫曼电解器，可以用两支酸式滴定管、T 形管、橡皮管、漏斗自制，如图(B)所示。

电极用电热丝（镍铬丝）制成。

电解液用15%的硫酸溶液。

图(B)[备注]（一）、成败关键本实验只要电路接通就有气体产生，但要获得接近理论比例的氢气和氧气，并不是很容易的，主要起作用的因素很多，兹提出以下几个方面。

1．电解液的选用，与电极材料必须适应。

2．电极材料的选择。

（二）、说明1．电解液的浓度不可太稀，用硫酸或氢氧化钠其溶液浓度均要达10%以上。

2．电解液与电极材料要配套，一般使用氢氧化钠溶液时电极可以用曲别针和钢笔尖或镍板。

使用硫酸时电极应使用保险丝。

对电解速率、气体比例似乎都有影响。

电解反应的反应原理电解反应是指在电解质溶液中，通过外加电压，使正负电荷离子在电场力作用下向电极移动，从而在电极上发生氧化还原反应的过程。

电解反应是电化学的重要基础，也是许多工业生产和实验室研究中不可或缺的一部分。

在电解反应中，正极发生还原反应，负极发生氧化反应。

在电解质溶液中，正离子向负极移动，负离子向正极移动。

正极上发生还原反应，负极上发生氧化反应。

电解反应的反应原理可以用下面的实验来说明，将两个电极（通常是铂电极）插入电解质溶液中，然后加上外加电压。

在外加电压的作用下，电解质溶液中的离子开始向电极移动。

正极上的离子接受电子，发生还原反应；负极上的离子失去电子，发生氧化反应。

这样，电解质溶液中的离子就发生了氧化还原反应。

电解反应的反应原理可以用化学方程式来表示。

以电解水为例，电解水的化学方程式为：2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g)。

在这个化学方程式中，电解水在外加电压的作用下，发生了氧化还原反应，最终生成了氢气和氧气。

除了电解水，许多其他物质也可以发生电解反应。

例如，氯化钠在电解质溶液中可以发生以下反应：2NaCl(l) → 2Na(s) + Cl2(g)。

这个反应是工业上生产氯气和金属钠的重要方法之一。

在实际应用中，电解反应被广泛应用于金属的电镀、电解制氢、电解制氧、电解制氯等工业生产过程中。

此外，电解反应也在实验室研究中发挥着重要作用，例如用电解法制备金属、制备氧气、氢气等。

总之，电解反应是通过外加电压使电解质溶液中的离子发生氧化还原反应的过程。

电解反应的反应原理可以用化学方程式来表示，也可以通过实验来加以证实。

电解反应在工业生产和实验室研究中具有重要的应用价值，对于推动化学工业的发展和促进科学研究具有重要意义。

电解水实验的准备和演示电解水实验是高中化学实验课的一部分，或许是最具有趣味性的实验之一。

它是通过电解将水分解成氧气和氢气的过程，让学生亲身体验到电解现象和反应的实际效果。

实验仪器和材料：1. 电解池2. 塞有氧化铜的碗3. 12V 电源与电线4. 水5. 导线实验的步骤：1. 在电解池内加入足够的水，水面要稍高于电解池。

2. 向电池的两个极（阳极和阴极）分别连接电线。

3. 将两个电线的另一端分别插入到盛有水的碗中。

4. 将电解池的两个电极分别放到碗中，并观察水的变化。

实验现象及分析：当电流通过水中时，水分子会被分解成氢气和氧气。

电解池的负极（阴极）会吸引环绕在水分子中的正离子，并将其还原为氢气的分子，即H2。

电解池的正极（阳极）则会吸引阴离子，并将其氧化为氧气的分子，即O2。

水分子的分解所需的能量来自于通过电解池的直流电源。

实验注意事项：1. 实验人员进行实验时要保持充分的注意力，并在操作时小心谨慎。

要避免任何形式的身体接触，以免发生电击或火灾等危险。

2. 氧化铜在被电解的过程中会产生黑色物质，要及时清理。

3. 实验室中应当保证足够的通风条件，以免大量的氧气和氢气积聚在实验室空间内，产生爆炸或火灾的风险。

总结：电解水实验是高中化学课程中最具有趣味性的实验之一。

它通过电解将水分解成氧气和氢气的过程，让学生亲身体验到电解现象和反应的实际效果。

在进行实验的过程中，要确保实验人员的身体安全，并且要在通风良好的实验环境中进行。

这项实验是化学教育中的重要内容，可以帮助学生更好地了解化学原理。