电解质溶液实验报告
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实验报告电解质溶液浓度实验实验报告1. 引言电解质溶液是由离子组成的溶液,在化学和物理实验中起着重要作用。
研究电解质溶液的浓度对于理解其物理化学性质以及应用具有重要意义。
本实验旨在通过测量电解质溶液的电导率,确定其浓度对电导率的影响,进而探究电解质溶液的浓度与电导率之间的关系。
2. 实验目的本实验的目的是通过测量电解质溶液的电导率,研究电解质溶液的浓度对电导率的影响,并建立电解质溶液浓度与电导率之间的关系。
3. 实验原理电解质溶液的电导率是电解质溶液导电性的度量,正比于溶液中带电离子的浓度。
电导率可以通过测量溶液中单位长度在单位时间内通过的电荷量来确定。
电解质溶液的电导率与浓度呈正相关关系,即随着溶液浓度的增加,电导率也增加。
4. 实验步骤1) 准备相应浓度的电解质溶液。
2) 将浓度为C1的电解质溶液注入电导率测量仪器中。
3) 测量电解质溶液的电导率,并记录结果。
4) 重复步骤2和3,分别使用浓度为C2、C3、C4的电解质溶液进行测量。
5) 根据测量结果,绘制电导率与电解质溶液浓度C之间的关系曲线。
6) 分析实验结果,得出结论。
5. 实验结果与讨论实验测量了不同浓度的电解质溶液的电导率,并根据测量结果绘制了电导率与浓度之间的关系曲线。
根据曲线可以得出以下结论: - 电解质溶液的电导率随着浓度的增加而增加,呈正相关关系。
- 随着浓度的增加,电解质溶液中带电离子的数量增多,导致电导率增加。
- 在一定浓度范围内,电导率与浓度呈线性关系。
但当浓度达到一定值后,增加浓度对电导率的影响变弱。
6. 结论通过本实验的测量和数据分析,我们得出了以下结论:- 电解质溶液的电导率与溶液浓度呈正相关关系。
- 电解质溶液的电导率随着浓度的增加而增加,但增加浓度对电导率的影响变弱。
7. 实验总结本实验通过测量电解质溶液的电导率,研究了电解质溶液浓度与电导率之间的关系。
实验结果表明,电导率随着溶液浓度的增加而增加,但当浓度达到一定值后,增加浓度对电导率的影响变弱。
化学教学论实验——电解质溶液实验报告学院:化学化工学院班级:10级化教班组:第八组组员:王红梅(12010240089)汪婷(12010240059)魏琼3、刚开始加入时要使硝酸钾沿这样可以保证液面清晰;4、质溶液,电压为5、所用硝酸钾溶液浓度要小;6、硫酸铜溶液易水解,配制硫酸铜溶液时要酸化。
电极接反了。
造成氧气体积偏低的主要原因是由于副反应所造成的:阴极:2H2SO4 ==2H+ + 2HSO4―阳极:2H+ +2e―= H2H2S2O8+ H20=H2SO4 + H2SO5H2SO5 + H20=H2SO4 + H2O2阳极处所生成的过氧化氢在酸性溶液里比较稳定,不易分解出氧,所以氧气的体积就偏低了。
第二个原因就是氢气与氧气在水溶液中有一定的溶解度。
1体积水可溶解0.02体积的氢气,0.03体积的氧气,氧气比氢气在水中的溶解度大。
6.电解水时采取什么措施,使得体积比接近2:1?○1答:由于H2和O2在都有一定的溶解度,所以记时前应该先接通电源电解几分钟左右,使H2和O2在溶液中达到饱和,打开活塞,放出所产生的气体,○2○3然后再进行后续电解;每次电解时都必须将电极打磨;读数时一定要准确,视线与液体凹液面平行。
7.探索电解水时电解质溶液浓度和电压的最佳条件?答:根据记录的数据,比较几种不同材料作电极,不同溶液作电解质溶液的电解水产生气体的体积,可以清楚的看出,当电解质溶液浓度相同时(即都是1%的NaOH(aq)),电压为24V,产生的H2和O2的体积比更接近理论值。
当电极相同时,电解质溶液浓度不同,电压相同时,浓度小的实验结果更接近理论值,适宜浓度为:1:10的HSO4;当电极相同,电解质溶液浓度相同,而电压不同时,电压大的实验结果更接近理论值,适宜电压:24V.实验反思在这次实验准备过程中,由于四个电解实验,每个实验都只做了一遍,导致在给学生讲解实验时,以及解决一些实验过程中的突发事件时,并没有及时,正确,妥善地处理好。
电解质溶液实验报告实验目的:通过实验探究电解质溶液的导电性质并分析其电解过程。
实验原理:1. 电解质溶液指的是在水溶液中能够自由运动的离子,通常包括酸性溶液、碱性溶液和盐溶液。
2. 电解质溶液的导电性主要来自于其中的离子,正离子和负离子在电场作用下向导电体两极移动。
3. 在电解质溶液中,正离子向阴极移动,负离子向阳极移动,由于电子数目相同,所以负离子的移动速度要快于正离子。
4. 电解质溶液的导电性与电解质浓度有关,浓度越高,溶液的导电性越强。
实验材料和设备:1. 电解质溶液(如NaCl溶液、CuSO4溶液等)2. 电解槽3. 电源4. 电极(钢丝或碳棒)5. 导线6. 电流表7. 电压表实验步骤:1. 将电解槽装满电解质溶液,并加入电极。
2. 将电解槽连接到电源,接上电流表和电压表。
3. 调节电流(或电压),记录电流表和电压表的数值。
4. 分别更换不同浓度的电解质溶液重复步骤3.5. 根据实验数据进行分析,绘制实验结果的图表。
实验结果:通过实验测量得到不同浓度电解质溶液的电流和电压数值,可以得到以下几个结果:1. 随着浓度的增加,溶液的导电性增强,电流数值增大。
2. 在相同浓度溶液中,电压与电流呈线性关系。
3. 导体材料的不同也会影响溶液的导电性质。
实验讨论:1. 实验结果证明了电解质溶液的导电性质与浓度成正比,说明溶液中离子的数量增加会增强导电性。
2. 电压与电流呈线性关系表明了欧姆定律在电解质溶液中成立,即V=IR。
3. 导体材料的不同对溶液的导电性也有影响,一般来说,金属电极的导电性更好。
实验结论:通过实验我们可以得出结论:电解质溶液的导电性与溶液中离子的浓度成正比,导体材料也会影响导电性。
同时,电压与电流呈线性关系,符合欧姆定律。
电解质溶液的导电性主要是离子的运动形成的。
这是一个简单的电解质溶液导电性实验,通过实验数据的测量和分析,我们可以更好地理解电解质溶液的导电性质和电解过程。
实验报告电解质溶液的pH测定实验报告:电解质溶液的 pH 测定一、实验目的本次实验旨在掌握使用 pH 计准确测定电解质溶液 pH 值的方法,深入理解电解质溶液的酸碱性质以及 pH 值对化学反应的影响。
二、实验原理pH 是衡量溶液酸碱度的指标,其定义为溶液中氢离子浓度的负对数,即 pH = lgH⁺。
在常温下(25℃),纯水的 pH 值约为 70,酸性溶液的 pH 值小于 70,碱性溶液的 pH 值大于 70。
pH 计是通过测量电极系统与溶液之间的电位差来确定溶液的 pH 值。
通常使用的电极是玻璃电极和参比电极,玻璃电极对氢离子敏感,其电位随溶液中氢离子浓度的变化而变化,参比电极提供稳定的电位参考。
三、实验仪器与试剂1、仪器pH 计电极容量瓶移液管烧杯玻璃棒2、试剂标准 pH 缓冲溶液(pH = 400、686、918)盐酸溶液(01 mol/L)氢氧化钠溶液(01 mol/L)醋酸溶液(01 mol/L)醋酸钠溶液(01 mol/L)四、实验步骤1、 pH 计的校准将电极插入 pH = 686 的标准缓冲溶液中,待读数稳定后,调节pH 计上的“定位”旋钮,使显示值与标准缓冲溶液的 pH 值一致。
用蒸馏水冲洗电极,再将电极插入 pH = 400 的标准缓冲溶液中,待读数稳定后,调节 pH 计上的“斜率”旋钮,使显示值与标准缓冲溶液的 pH 值一致。
重复上述步骤,直至 pH 计校准准确。
2、溶液的配制用移液管准确移取 1000 mL 01 mol/L 的盐酸溶液,放入 100 mL 容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀,得到 001 mol/L 的盐酸溶液。
用同样的方法配制 001 mol/L 的氢氧化钠溶液、001 mol/L 的醋酸溶液和 001 mol/L 的醋酸钠溶液。
3、溶液 pH 值的测定用蒸馏水冲洗电极,并用滤纸吸干。
将电极插入 001 mol/L 的盐酸溶液中,待读数稳定后,记录溶液的pH 值。
实验报告电解质溶液的电导率测量实验报告:电解质溶液的电导率测量一、实验目的本次实验的主要目的是测量不同电解质溶液的电导率,深入理解电解质溶液的导电性质,探究浓度、温度等因素对电导率的影响。
二、实验原理电解质溶液的导电能力取决于溶液中离子的浓度、离子的电荷数以及离子的迁移速率。
电导率(κ)是用来描述电解质溶液导电能力的物理量,它是指在单位长度(1m)、单位截面积(1m²)的导体中,通过的电流强度(I)与导体两端的电压(U)的比值,即κ = I /(U×A / L),其中 A 为导体的截面积,L 为导体的长度。
在实验中,我们使用电导率仪来直接测量电解质溶液的电导率。
电导率仪的工作原理基于交流电阻测量法,通过在溶液中施加一定频率的交流电压,测量电流强度,从而计算出电导率。
三、实验仪器与试剂1、仪器电导率仪恒温槽移液管容量瓶烧杯2、试剂氯化钾(KCl)标准溶液盐酸(HCl)溶液氢氧化钠(NaOH)溶液氯化钠(NaCl)溶液四、实验步骤1、仪器校准打开电导率仪,按照仪器说明书进行校准,使用标准氯化钾溶液进行校准,确保仪器测量的准确性。
2、溶液配制配制不同浓度的电解质溶液。
例如,用移液管准确量取一定体积的浓盐酸溶液,分别稀释至不同的体积,得到一系列不同浓度的盐酸溶液。
同样的方法配制不同浓度的氢氧化钠和氯化钠溶液。
3、测量电导率将恒温槽设置到所需的温度,待温度稳定后,将装有电解质溶液的烧杯放入恒温槽中。
用洗净并干燥的电极插入溶液中,待电导率仪读数稳定后,记录电导率值。
4、数据记录与处理记录不同浓度、不同温度下的电解质溶液的电导率值。
以浓度为横坐标,电导率为纵坐标,绘制电导率与浓度的关系曲线。
五、实验数据与结果以下是实验中测量得到的部分数据:|溶液|浓度(mol/L)|温度(℃)|电导率(S/m)||||||| HCl | 01 | 25 | 421 || HCl | 02 | 25 | 815 || HCl | 05 | 25 | 1980 || NaOH | 01 | 25 | 245 || NaOH | 02 | 25 | 478 || NaOH | 05 | 25 | 1125 || NaCl | 01 | 25 | 123 || NaCl | 02 | 25 | 238 || NaCl | 05 | 25 | 589 |根据上述数据,绘制出电导率与浓度的关系曲线。
一、实验目的1. 了解电解的原理和基本过程;2. 掌握电解实验的操作技能;3. 分析电解过程中电极反应及其产物;4. 探究电解条件对电解效果的影响。
二、实验原理电解质溶液在直流电场的作用下,溶液中的离子发生定向移动,即阴离子向阳极方向移动,阳离子向阴极方向移动。
在电极上,离子发生氧化还原反应,产生气体、沉淀或溶液变化。
三、实验仪器及药品1. 仪器:电解池、直流电源、电极(石墨电极、铁电极)、导线、烧杯、滴管、量筒、玻璃棒等;2. 药品:食盐水、硫酸铜溶液、氢氧化钠溶液、淀粉碘化钾试纸、酚酞试液、淀粉溶液等。
四、实验步骤1. 准备工作:将食盐水、硫酸铜溶液、氢氧化钠溶液分别倒入烧杯中,准备好电极、导线等实验器材。
2. 电解食盐水:(1)将食盐水倒入电解池中,将石墨电极和铁电极分别插入溶液中,连接好导线。
(2)打开直流电源,调整电压为6V,观察电解过程。
(3)记录电解过程中电极反应及气体产生情况。
3. 电解硫酸铜溶液:(1)将硫酸铜溶液倒入电解池中,将石墨电极和铁电极分别插入溶液中,连接好导线。
(2)打开直流电源,调整电压为6V,观察电解过程。
(3)记录电解过程中电极反应及沉淀产生情况。
4. 电解氢氧化钠溶液:(1)将氢氧化钠溶液倒入电解池中,将石墨电极和铁电极分别插入溶液中,连接好导线。
(2)打开直流电源,调整电压为6V,观察电解过程。
(3)记录电解过程中电极反应及溶液变化情况。
5. 检验产物:(1)用淀粉碘化钾试纸检验产生的气体是否为氯气。
(2)用酚酞试液检验产生的气体是否为氢气。
(3)用淀粉溶液检验产生的沉淀是否为氢氧化铜。
五、实验现象及分析1. 电解食盐水:(1)阴极:产生氢气,电极附近溶液变红。
(2)阳极:产生氯气,电极附近溶液变蓝。
2. 电解硫酸铜溶液:(1)阴极:产生铜,电极附近溶液变蓝。
(2)阳极:产生氧气,电极附近溶液变黄。
3. 电解氢氧化钠溶液:(1)阴极:产生氢气,电极附近溶液变红。
一、实验目的(1)加深对弱电解质的解离平衡、同离子效应、盐类水解等基本概念的理解。
了解缓冲溶液的缓冲作用及配制。
(2)掌握难溶电解质的多相离子平衡及沉淀的生成和溶解的条件。
二、实验原理在弱电解质的解离平衡或难溶电解质的沉淀一溶解平衡体系中,加入与弱电解质或难溶电解质具有相同离子的易溶强电解质,则平衡向左移动,产生使弱电解质的解离度或难溶电解质的溶解度明显降低的现象,叫做同离子效应。
三、实验用品(仪器、药品)试管、药匙、氨水、醋酸铵固体、酚酞。
甲基橙、碘化铅。
碘化钾。
四、实验内容及操作步骤(l)在小试管中加入1cm30.lmol·dm-3NH3水溶液和1滴酚酞指示剂,观察溶液颜色。
再加入少许NH4Ac晶体,振荡使其溶解,观察溶液颜色的变化并进行解释(2)自己设计一实验,验证同离子效应使HAc溶液中的H+浓度降低。
(3)在试管中加入3滴PbI2饱和溶液,加入2滴0.lmol·dm-3KI溶液。
观察现象,解释之。
五、实验现象及结论(l)在小试管中加入1cm30.lmol·dm-3NH3水溶液和1滴酚酞指示剂,观察溶液颜色。
再加入少许NH4Ac晶体,振荡使其溶解,因同离子效应OH-浓度降低,碱性降低,红色溶液颜色变浅或褪去,(2)自己设计一实验,验证同离子效应使HAc溶液中的H+浓度降低。
在小试管中用滴管加入1毫升0.1摩尔/升醋酸水溶液和1滴甲基橙指示剂,因醋酸溶液呈酸性,使甲基橙溶液有无色变为红色。
再用药匙向小试管中加入少许醋酸铵晶体,振荡使其溶解,因同离子效应,氢离子浓度降低,酸性降低,橙红色溶液颜色变为橙黄色或黄色。
(3)在试管中加入3滴PbI2饱和溶液,加入2滴0.lmol·dm-3KI溶液。
有黄色沉淀碘化铅生成。
一、实验目的(1)加深对弱电解质的解离平衡、同离子效应、盐类水解等基本概念的理解。
了解缓冲溶液的缓冲作用及配制。
(2)掌握难溶电解质的多相离子平衡及沉淀的生成和溶解的条件。
电解质溶液实验报告一、实验目的通过实验,深入理解电解质溶液的性质,观察电解质在溶液中的电离现象,探究电解质溶液的导电性与浓度、种类之间的关系。
二、实验原理电解质在水溶液中或熔融状态下能够电离出自由移动的离子,这些离子能够导电。
不同的电解质电离程度不同,导致溶液的导电性也有所差异。
三、实验用品1、仪器:直流电源、灯泡、导线、石墨电极、烧杯、量筒、玻璃棒。
2、药品:氯化钠溶液、氢氧化钠溶液、盐酸、醋酸溶液、蔗糖溶液。
四、实验步骤1、配制不同浓度的氯化钠溶液用量筒分别量取 50mL、100mL、150mL 的蒸馏水,倒入三个烧杯中。
用天平分别称取 5g、10g、15g 的氯化钠固体,分别加入上述三个烧杯中,用玻璃棒搅拌至完全溶解,得到浓度不同的氯化钠溶液。
2、连接电路将直流电源、灯泡、导线和石墨电极连接好,形成一个简单的电路。
3、测试溶液的导电性将石墨电极分别插入不同浓度的氯化钠溶液中,观察灯泡的亮度。
依次将电极插入氢氧化钠溶液、盐酸、醋酸溶液和蔗糖溶液中,观察灯泡的亮暗情况,并记录。
五、实验现象及分析1、不同浓度的氯化钠溶液浓度较低的氯化钠溶液中,灯泡亮度较暗;浓度较高的氯化钠溶液中,灯泡亮度较亮。
这说明电解质溶液的导电性与浓度有关,浓度越大,溶液中自由移动的离子越多,导电性越强。
2、不同种类的溶液氯化钠溶液、氢氧化钠溶液和盐酸中,灯泡亮度较亮,说明这些溶液的导电性较强,它们属于强电解质溶液。
醋酸溶液中,灯泡亮度较暗,说明其导电性较弱,醋酸属于弱电解质,在溶液中部分电离。
蔗糖溶液中,灯泡不亮,说明蔗糖溶液不导电,蔗糖属于非电解质。
记得有一次,我在课堂上给学生们演示这个实验的时候,有个特别调皮的小男生,一直在下面嘀咕:“这有啥好玩的,不就是灯泡亮不亮嘛!”我笑着对他说:“别着急,等会儿你就知道其中的奥秘啦!”当我们做完实验,看到不同溶液产生的不同现象,这个小男生眼睛瞪得大大的,一脸惊讶地说:“哇,原来这里面有这么多学问啊!”那一刻,我觉得这个实验真正引起了他的兴趣,也让他对电解质溶液有了更直观的认识。
电解质溶液的实验报告电解质溶液的实验报告引言:电解质溶液是化学实验中常见的研究对象,通过实验可以探究电解质溶液的性质和行为。
本实验旨在研究不同电解质溶液的导电性和离子迁移率,以及探索电解质溶液的浓度和温度对导电性的影响。
通过实验结果的分析,可以深入了解电解质溶液的特性和相关理论。
实验一:电解质溶液的导电性首先,我们准备了一系列的电解质溶液,包括NaCl、KCl、CuSO4等。
在实验室中,我们使用了电导仪来测量这些溶液的电导率。
实验结果显示,这些电解质溶液都具有一定的导电性。
导电性的大小与电解质的种类和浓度有关,较高浓度的电解质溶液通常具有更高的导电性。
这是因为电解质溶液中的离子浓度越高,离子迁移的速度越快,从而导致更好的导电性能。
实验二:电解质溶液的离子迁移率为了研究电解质溶液中离子的迁移率,我们进行了一系列的实验。
首先,我们选择了KCl溶液作为研究对象,并在实验室中使用了电解槽和电导仪。
实验过程中,我们改变了电解槽中的电场强度,并记录了电导仪的读数。
实验结果显示,当电场强度增加时,电导仪的读数也随之增加,表明离子的迁移率随电场强度的增加而增加。
这是因为电场强度越大,离子受到的电场力越大,从而加速了离子的迁移速度。
实验三:电解质溶液的浓度对导电性的影响在这一实验中,我们研究了电解质溶液的浓度对导电性的影响。
我们选择了NaCl溶液作为研究对象,并准备了一系列不同浓度的NaCl溶液。
实验过程中,我们使用了电导仪来测量这些溶液的电导率。
实验结果显示,随着NaCl溶液浓度的增加,电导率也随之增加。
这是因为溶液中的离子浓度随着溶液浓度的增加而增加,从而导致更好的导电性能。
实验四:电解质溶液的温度对导电性的影响最后,我们研究了电解质溶液的温度对导电性的影响。
我们选择了CuSO4溶液作为研究对象,并在实验室中使用了电导仪。
实验过程中,我们改变了溶液的温度,并记录了电导仪的读数。
实验结果显示,随着溶液温度的升高,电导率也随之增加。
化学教学论实验——电解质溶液实验报告学院:化学化工学院班级:10级化教班组:第八组组员:王红梅(12010240089)汪婷(12010240059)魏琼(12010240076)单晓燕(12010240088)电解质溶液一、实验目的1、了解电解质溶液的化学原理,电极发生的氧化还原反应及其产物;2、掌握离子迁移、电解水、电解饱和食盐水与电解氯化铜的实验演示技能;3、以及探究浓度、电压、电极对电解质溶液电解速率的影响。
二、实验原理电解质溶液在直流电场的作用下,溶液中的离子发生定向移动,即阴离子向阳极方向移动,阳离子向阴极方向移动。
可以利用某些有色离子(如Cu2+ ,MnO4-等)的迁移来演示说明溶液中离子的迁移。
氯化钠溶液在直流电场作用下,阳离子(即Na+和H+)移向阴极,阴离子(即Cl-和OH-)移向阳极。
阳极反应:2Cl- - 2e==Cl2↑(氧化反应)阴极反应:2H+ + 2e==H2↑(还原反应)总化学反应式:2NaCl+2H2O==2NaOH+H2↑+Cl2↑电解水的原理:阴极:4H﹢+4e﹣=2H2↑阳极:4OH﹣-4e﹣=O2↑+2H2O电解氯化铜溶液就是电解氯化铜本身:阳极:2Cl--2e-==Cl2↑阴极:Cu2++2e-==Cu总反应方程式为:CuCl2 =Cu + Cl2↑三、实验用品仪器和材料:自制H形管(具支的滴定管)、小烧杯、U形管、漏斗、量筒、硫酸酸化的0.1%的硝酸钾溶液,使其高度各约为4cm左右。
2、在距离分界面1cm处插入碳棒电极,接通电源,电压调至25V, 10min 后,观察U形管中的现象。
碳棒上有小气泡出现。
说明溶液中离子的迁移。
因而阳极区液面聚合大量的水合铜离子。
阴极区聚合大量的MnO-45、所用硝酸钾溶液浓度要小;6、硫酸铜溶液易水解,配制硫酸铜溶液时要酸化。
电解饱和食盐水1、在U形管中注入饱和食盐水约50ml,分别插入铁钉,碳棒做电极,铁钉与电源负极相连,碳棒与电源正极相连,电解前在阴极区滴入两滴酚酞溶液,用于检验阴极区的产物。
2、接通低压直流电源20V,几分钟后,观察到阴极区的溶液变为红色,用湿润的淀粉碘化钾试纸检验阳极区的气体,观察现象。
阴极区溶液立刻变成粉红色,阳极区支管口放出的气体可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。
阴极区的碱性增强,生成的Cl2使碘化钾试纸变蓝,阴极H+不断变为H2所以使0H-相对量增多使酚酞显红色,2KI+Cl2==2KCl+I2,阴极区产生H2,点燃发出“噗”的响声。
注意不能将阴极和阳极的电极接反了。
电解氯化铜溶液1、在U形管中注入用稀盐酸酸化的1mol/L的CuCl2溶液约3/4管,插入碳棒做电极,接通直流电源,阳极既有气体产生,用湿润的淀粉碘化钾试纸放在管口处检验阳极产生的气体。
2、电解2-3min,停止实验,取出阴极的碳棒,观察电极已镀上一层红色的铜。
阳极产生的气体可使淀粉碘化钾试纸变蓝;阴极碳棒上有红色的铜。
阳极2Cl--2e-==Cl2↑阴极Cu2++2e-==Cu阳极产生Cl2与KI充分反应使其变蓝;阴极碳棒上析出铜。
1、配制CuCl2溶液时需先加入几滴稀HCl,这样可以防止CuCl2水解。
2、用一个烧杯固定U形管。
电解水电极(1)打开活塞和止水夹,从漏斗注入1%氢氧化钠溶液于H形管中,调节液面高度至零刻度处,接通直流电源,调节电压至12V并观察电解速率。
通电约2—3分钟后,关闭电源。
打开两管活塞,放出产生的气体再调节液面高度至零刻度处。
1.通入电压后,电解反应现象明显,电极表面有大量气泡产生,且电压为24V时比电压为12V时反应更为剧阴极:4H﹢+4e﹣=2H2↑阳极:4OH﹣-4e﹣=O2↑+2H2O1、装置时,注意将管壁有刻度的一侧面向自己,这样便于读取数据。
实验前,要在活塞处涂上凡士林,切记在孔的两侧涂少许就足够了,以免将孔堵塞而影响实验的正常进行。
2、装好后,打开水电解器两侧活塞,使其与大气相通。
从漏斗处倒入溶液,尽量(2)重新开启电源调,进行电解,并开始计时,10分钟后关闭电源。
仔细观察阴阳两极产生气体的情况。
记录两极气体的体积,关闭止水夹,打开活塞,用小试管收集阴极区产生的气体,在酒精灯上点燃,做爆鸣实验。
然后将带火星的木条置于阳极尖嘴口处,观察现象。
再在24V电压下进行电解,操作步骤同上。
(3)换回形针做电极,分别在12V与24V的电压下做对比实验,步骤同上。
比较铁钉与回形针作电极时电解速率的快慢。
(4)分别用(1:10)与(1:7)的硫酸作电解质溶液,保险丝做电极,重复进行实验。
将实验结果烈。
2.用带火星的木条检验阳极区气体时,木条复燃,说明阳极区产生了氧气;用小试管收集阴极区产生的气体,做爆鸣实验,发出爆鸣声,说明产生了氢气。
使倒入的两溶液液面相平并且在零刻度处。
3、塞好活塞后再通电压。
4、产生的H2与O2在水中有一定的溶解度,会影响实验结果。
所以,记时前先接通电压电解几分钟使产生的H2与O2在溶液中达到饱和后,关闭电源,放出气体再重新开启电压进行电解,同时记下电解时间。
5、每次电解前要将电极打磨6、切记阴、阳两极不能互换。
五、思考题1. 向溶液中加入尿素的作用?是否可用其他物质代替?答:1、加入尿素的作用是增加溶液的比重,使混合液和硝酸钾界面更加清晰;2、可以用其他物质代替,需满足的条件是:a.非电解质;b.与KMnO4和CuSO4均不反应;c.溶于水;d.无色物质,如蔗糖可以作为代替物。
2.在做电解饱和食盐水是为什么要向溶液中加入用稀硫酸酸化过的0.1%的硝酸钾溶液,而且要左右轮流交替的加入?答:第一,选择1%的硝酸钾溶液的原因有三点:①硝酸钾溶液没有颜色,便于观察有色离子的移动;②硝酸钾溶液不参与电解;③1%的硝酸钾溶液密度比较小,可以使界面保持清晰。
第二,由于电解作用,会使得铜离子移动到1%的硝酸钾溶液中,铜离子易水解形成氢氧化铜絮状沉淀,为此需要进行酸化抑制其水解。
而用稀硫酸是因为硫酸根离子不参与电解。
第三,轮流交替在U型管中加入1%的硝酸钾溶液的目的是为了让两边液面一样高,便于观察离子移动。
3.电解饱和食盐水时,为什么在阴极区滴加酚酞试液后溶液会变为红色?答:阴极区因H+发生电解反应而被消耗,故OH-浓度增大,滴入酚酞后溶液变红。
4.电解饱和食盐水时为何碳棒作阳极,铁片作阴极?答:因为在酸性条件下:Fe2++2e-=Fe,ø=-0.409V ,在碱性条件下Fe(OH)2+2e-=Fe+2OH-,ø=-0.877V,在阳极区:4OH-= O2+ H2O+4e-,ø=+0.401V,Cl+2e=2Cl;ø=+1.3583V。
若用铁作阳极,无论在酸性还是碱性条件下,都是电极本身放电,即电极本身参与了反应而被消耗,因此,电解时往往用惰性导电材料作为阳极。
5.分析电解水,所得H2和O2比例偏离2:1的因素?答:电解水,所得氢气和氧气体积比值偏离2:1主要是由于氧气体积偏低,造成氧气体积偏低的主要原因是由于副反应所造成的:阴极:2H2SO4 ==2H+ + 2HSO4―阳极:2H+ +2e―=H2H2S2O8+ H20=H2SO4 + H2SO5H2SO5 + H20=H2SO4 + H2O2阳极处所生成的过氧化氢在酸性溶液里比较稳定,不易分解出氧,所以氧气的体积就偏低了。
第二个原因就是氢气与氧气在水溶液中有一定的溶解度。
1体积水可溶解0.02体积的氢气,0.03体积的氧气,氧气比氢气在水中的溶解度大。
6.电解水时采取什么措施,使得体积比接近2:1?答:○1由于H2和O2在都有一定的溶解度,所以记时前应该先接通电源电解几分钟左右,使H2和O2在溶液中达到饱和,打开活塞,放出所产生的气体,然后再进行后续电解;○2每次电解时都必须将电极打磨;○3读数时一定要准确,视线与液体凹液面平行。
7.探索电解水时电解质溶液浓度和电压的最佳条件?答:根据记录的数据,比较几种不同材料作电极,不同溶液作电解质溶液的电解水产生气体的体积,可以清楚的看出,当电解质溶液浓度相同时(即都是1%的NaOH(aq)),电压为24V,产生的H2和O2的体积比更接近理论值。
当电极相同时,电解质溶液浓度不同,电压相同时,浓度小的实验结果更接近理论值,适宜浓度为:1:10的HSO4;当电极相同,电解质溶液浓度相同,而电压不同时,电压大的实验结果更接近理论值,适宜电压:24V.实验反思在这次实验准备过程中,由于四个电解实验,每个实验都只做了一遍,导致在给学生讲解实验时,以及解决一些实验过程中的突发事件时,并没有及时,正确,妥善地处理好。
由于一些粗心,在做电解饱和氯化铜的试验时,电极的正负装反了,导致实验过程中没有出现现象。
在探索的过程中,我们小组发现问题,提出问题,齐心协力,合作交流解决问题,将团队精神发挥得很好,我们互相学习,在本次试验过程中受益很大。
电解质溶液实验总结:(一)、作过程中出现的问题:1、在做离子迁移的实验时,我们强调在滴加KNO3溶液时要轮流交替的沿U型管壁滴加但有的同学还是悬空滴加,甚至有个别同学边加边振荡。
2、在做电解水的实验时,有个别小组把装置还没有装好就加电解质溶液,导致溶液洒在实验桌上。
3、在检验阴、阳极产物时,把产物弄混,检验不出现象。
(二)、预习报告中出现的问题:1、预习报告中有些同学还在写实验准备,实验准备只需实验准备小组同学写,其他人不需要写。
2、做完实验后个别同学没有完善预习报告中的实验现象。
(三)、实验报告中出现的问题:1、实验时所用KMnO4溶液是0.3%的,但大多数同学写的是0.5%。
2、很多同学没有把电解水的实验步骤写完,只写了电解NaOH溶液,没有写换电极、换电解质溶液的过程。
完美WORD格式.整理3、有个别同学在实验现象与现象解释后写的是同上。
4、实验装置图只画一个,其他的不画,写的是同上。
5、离子方程式书写不正确。
7、有些同学没有写实验总结和实验反思。
总的来说大家的实验报告完成的不错,在实验操作过程中也没有出现大的问题。
在大家的积极配合下我们小组的实验也比较成功的完成。
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