電解飽和食鹽水實驗

1、銅電極電解飽和食鹽水華師大姓名：學(xué)號：一、實驗?zāi)康?、 熟練掌握電解飽和食鹽水實驗的操作技術(shù)。2、 學(xué)習(xí)并掌握電解飽和食鹽水的原理和方法。二、實驗原理 用銅電極電解飽和食鹽水時，兩極發(fā)生的電極反應(yīng)分別為：陽極：2Cu-2e一+2CI一=2CuCI （氧化反應(yīng)）陰極：2H0+2e =20H一+H（還原反應(yīng)）CuCI為白色沉淀（附著在銅上顏色不明顯，主要顯示的為銅的紅棕色），當在U形管 底部與陰極電解生成的OHT離子相遇時，生成更難溶的橙黃色沉淀CuOH（CuCICuOl的溶度積分別為1. 2X 106和1. 2X 1014）,反應(yīng)方程式如下：CuCI+OI一=CuOH+Cl隨后，CuO部分分解成

2、紅色的CuO,得到CuOH Cs0的混合物。2CuOH橙黃）=Cu£（紅色）+甩0（橙黃與紅色差別不大 不易觀察分辨） 陽極一側(cè)白色渾濁逐漸變?yōu)闇\藍色是由于 CuCI被氧化的結(jié)果。4CuCI+O+4H0=3CuO CuCb - 3H0+2HCI經(jīng)查閱資料 :CuO經(jīng)HSQ酸化發(fā)生歧化反應(yīng)，生成 CiT和Cu:CuO+2!一 CiT+Cu+H0CuO CuOH溶于氨水，形成穩(wěn)定的無色絡(luò)合物Cu（NHb）2+, Cu（NH3）2+在空氣中 很快被氧化成深藍色 （ 絳藍色 ） 的 Cu（NH3） 4 2+:CuO +4NH - HO = 2Cu（NH 3） 2+（無色）+2OH + 3H

3、2。4Cu（NH）2 + +8NI4 - "0 + 02 = 4Cu（NH 3）4廣（絳藍色）+40H + 6H 2O三、實驗用品儀器 :U 型管、銅絲、燒杯、試管、膠頭滴管、玻璃棒、鐵架臺、鐵夾、直流電 源、導(dǎo)線試劑:NaCI固體、稀硫酸、氨水 裝置圖:銅絲I 和食鹽水 yr四、實驗步驟1、配制飽和NaCI溶液。2、按圖裝好實驗裝置，往U形管中注入飽和NaC溶液，將兩邊的銅絲分別與電 源的正、負極相連，將外接電壓調(diào)至20V左右，進行電解，觀察現(xiàn)象。五、結(jié)果與分析1、電解過程U型管中的現(xiàn)象：(1)開始時，陰極有大量無色氣體放出，陽極附近明顯觀察到銅棒溶解，且出現(xiàn)白色渾濁附著在銅上面。

4、分析：陰極附近水中的氫離子得到電子，被還原，生成大量氫氣，反應(yīng)迅速。稍 后陽極附近逐漸有白色渾濁出現(xiàn)，說明銅失去電子被還原為+1價，得到CuC沉淀。 一段時間后，隨著陽極白色渾濁逐漸增多，漸漸沉積集中到試管底部，在U形 管底部生成橙黃色沉淀。分析：。此時陰極電解生成的0H離子逐漸向陽極遷移，在試管底部與 CuCI相遇，生成 更難溶的橙黃色沉淀CuOH(CuCI、CuOl的溶度積分別為1.2X 106和1.2X 1014)(3)然后陽極一側(cè)溶液逐漸變淺藍綠色(顏色不是很明顯)，橙黃色沉淀在U形管 底部和陽極一側(cè)大量析出分析：生成的CuCI白色渾濁逐漸被空氣中的氧氣氧化，得到 Cif+，溶液逐漸變

5、為 淺藍綠色。隨著陰極水的電解，產(chǎn)生了大量OH, 0H逐漸向陽極遷移與CuC相遇, 生成了大量橙黃色的CuO沉淀。(5) U形管底部沉積大量橙黃色沉淀，在陽極一側(cè)出現(xiàn)了一條“黃線”連向陰極一側(cè)。分析：“黃線”是由于在陽極一側(cè)生成的 CuO橙黃色沉淀向陰極移動而形成。六、產(chǎn)物分析待陽極附近出現(xiàn)較多白色沉淀后，分別取適量陽極附近的溶液于兩支試管 中，向兩支試管加入2滴氫氧化鈉溶液，振蕩。然后向一支試管滴加稀硫酸，另 一支試管滴加氨水，振蕩后靜置，觀察現(xiàn)象。試管中滴加硫酸與氨水的現(xiàn)象：(1) 滴加硫酸：向試管中滴加氫氧化鈉溶液后出現(xiàn)橙黃色沉淀，再加入硫酸后 沉淀溶解，溶液變?yōu)樗{色。分析：溶液中含有的

6、CuC與氫氧化鈉反應(yīng)，生成橙黃色的CuO沉淀，加入硫酸后， 發(fā)生了歧化反應(yīng)，生成Cif+，溶液呈藍色。方程式：CUO+2P一CiT+Cu+hO(2) 滴加氨水：滴加氫氧化鈉出現(xiàn)橙黃色沉淀，加入氨水后，沉淀溶解，溶液 變?yōu)樗{色，靜置后藍色加深，最后變?yōu)榻{藍色。分析：溶液中含有的CuCl與氫氧化鈉反應(yīng)，生成橙黃色的CuOHR淀，加入氨水 后，CuOF溶于氨水，形成穩(wěn)定的無色絡(luò)合物Cu(NH3)2 +, Cu(NH3)2+在空氣中很 快被氧化成深藍色(絳藍色)的Cu(NHb)4 2+。方程式：CuO +4NH H2O = 2Cu(NH 3) 2+(無色)+2OH + 3H 2O4Cu(NH)2 +8NIH HO + O2 = 4Cu(NH 3)4(絳藍色)+4OH + 6H 2O七、實驗改進為驗證陰極產(chǎn)生的氣體為氫氣，應(yīng)在陰極部分加入一個氫氣檢驗裝置，用點 燃的火柴靠近氫氣吹起的肥皂泡來檢驗產(chǎn)生的氫氣，如圖：上述只屬于猜想，實施的可能性不大： 氫氣產(chǎn)生的量可能不足，甚至不足以排除管內(nèi)的空氣 另外氫氣的純度不高的話，容易產(chǎn)生危險