電解水-霍夫曼電解器

1、電解水-霍夫曼電解器 、電解水 電解水之一 原理 電解水就是通電使水分解成氫氣與氧氣的實驗，為了增加水的導電性一般使用氫氧化 鈉或硫酸溶液，簡單分述如下。 （一）以氫氧化鈉溶液為電解液 當電流通過時溶液中的H+和Na+離子都移向陰極，但因為 Na+離子獲得電子的傾向小, 故在陰極上析出的是氫氣而不是鈉。在陽極上，0H離子放電析出氧氣。 （二）以硫酸溶液為電解液，通電時，溶液中 SO4離子與0H離 子都移向陽極，由于 SO；離子的電位較高，因而 0H離子先放電在陽 極上析出氧氣。 故電解化學方程式應寫成， 2H2O 電解 2H2 用品 霍夫曼電解器、15%硫酸溶液、木條、火柴、直流電源 操作 1

2、 霍夫曼電解器實驗裝置如圖（A）所示。 EJA霍夭晝電聯器 2 檢查水電解器各部件，要求玻璃活塞不漏氣，裝電極的橡皮塞不漏液。 3 打開活塞，從球形漏斗中加入用蒸餾水配制的15%硫酸，使整個管子充滿溶液沒 有氣泡，關閉活塞。 4接上1218V直流電源，兩根電極上就有氣泡產生。23min后停止通電，陰極 生成氣體的體積大約是陽極生成氣體體積的兩倍。 5. 檢驗陰極生成的氫氣。取一紙條，放在點燃的氫氣焰上，從紙條燃燒可以說明氫氣 電解水-霍夫曼電解器 在燃燒。 檢驗陽極生成的氧氣，它能使帶火星的木條復燃。 備注 如果沒有霍夫曼電解器，可以用兩支酸式滴定管、T形管、橡皮管、漏斗自制，如圖 (B)所示

3、。電極用電熱絲(鎳鉻絲)制成。電解液用 15%的硫酸溶液。 用滴定曽裝置 的水電辭盟 圖(B) 備注 (一) 、成敗關鍵 本實驗只要電路接通就有氣體產生，但要獲得接近理論比例的氫氣和氧氣，并不是很 容易的，主要起作用的因素很多，茲提出以下幾個方面。 1 電解液的選用，與電極材料必須適應。 2電極材料的選擇。 (二) 、說明 1 電解液的濃度不可太稀，用硫酸或氫氧化鈉其溶液濃度均要達10%以上。 2. 電解液與電極材料要配套，一般使用氫氧化鈉溶液時電極可以用曲別針和鋼筆尖或 鎳板。使用硫酸時電極應使用保險絲。對電解速率、氣體比例似乎都有影響。 3. 無論用酸用堿，若使用霍夫曼電解器時下面兩只膠塞

4、必須塞牢， 千萬不能半途滑脫。 4 產氣體積比和理論上的2: 1不一致，主要由于以下幾方面原因。 (1) 兩氣體溶解度在20C時不同， 20C latm 氧氣可溶 31mL/L ; 氫氣可溶18.2mL/L。 (2) 電極材料不準，與氧發(fā)生了一定反應。 (3) 電極上的其它副反應。 5電壓盡量高些，可以縮短演示時間，有直流電源的應設在12V24V，若用干電池 也要用四節(jié)串聯為6V。 6. 若是蓄電瓶或其它舊的電源，無法判定正負極，則可以把含酚酞的飽和食鹽水浸潤 的濾紙接觸兩極，紅色出現的一極是負極。也可用硫酸鈉溶液加石蕊浸濕濾紙。做類似實 驗，變藍的極是陰極，變紅的靠近陽極，兩極不能接觸，但距

5、離不可過遠。 (三) 、教法討論 電解水-霍夫曼電解器 電解水的實驗是一個為學生建立形成化學概念的重要實驗，不僅可以使學生了解水的 組成，也為學習分子的形成以及化合價等概念打下基礎，所以沒有霍夫曼電解器的學校也 一定自己動手因陋就簡地做好這個演示實驗。 電解水之二 原理 見電解水之一 用品 直流電源、試管、鎳鉻絲、水槽、15%氫氧化鈉溶液 操作 1 水槽式簡易水電解器如圖（C）所示。取500mL燒杯作電解槽，用兩支15X 150mm 的試管，標明體積作集氣管。用兩小段鎳鉻絲或粗保險絲套上塑料管制成電極，兩端各露 出2cm長，彎成鉤形，一端掛在燒杯口上，另一端作電極，扣在集氣管口。水槽內盛放 2/3 容積15%的氫氧化鈉溶液作電解液。 2 接通1218V直流電源，兩極就有氣泡產生。 圖c簡易水槽式水電駢器 氯氣氫氣 備注 氫氧化鈉要腐蝕皮膚，把試管放在電解槽里時，在試管里加滿15%的氫氧化鈉溶液, 再用一張薄紙片蓋住試管口（試管內不能留有氣泡），然后把試管倒過來，讓試管口向下， 如圖（D）所示。由于大氣壓強大于試管內液體的壓強，紙片不會落下來，試管內