電解質(zhì)溶液實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、完美WORD格式.整理化學(xué)教學(xué)論實(shí)驗(yàn)電解質(zhì)溶液實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)院：化學(xué)化工學(xué)院班級(jí)：10級(jí)化教班組：第八組組員： 王紅梅(12010240089)汪 婷(12010240059)魏 瓊(12010240076)單曉燕(12010240088)專(zhuān)業(yè)資料分享電解質(zhì)溶液一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解電解質(zhì)溶液的化學(xué)原理，電極發(fā)生的氧化還原反應(yīng)及其產(chǎn)物；2、掌握離子遷移、電解水、電解飽和食鹽水與電解氯化銅的實(shí)驗(yàn)演示技能；3、以及探究濃度、電壓、電極對(duì)電解質(zhì)溶液電解速率的影響。二、實(shí)驗(yàn)原理電解質(zhì)溶液在直流電場(chǎng)的作用下，溶液中的離子發(fā)生定向移動(dòng)，即陰離子向陽(yáng)極方向移動(dòng)，陽(yáng)離子向陰極方向移動(dòng)。可以利用某些有色離子（如CiT

2、, MnO等）的遷移來(lái)演示說(shuō)明溶液中離子的遷移。氯化鈉溶液在直流電場(chǎng)作用下，陽(yáng)離子（即Na+和和H）移向陰極，陰離子（即C和OH）移向陽(yáng)極。陽(yáng)極反應(yīng)：2Cl - 2e= CM （氧化反應(yīng)）陰極反應(yīng)：2H+ + 2e=H2 T （還原反應(yīng)）總化學(xué)反應(yīng)式：2NaCl+2HO=2NaOH+H +CI2 T電解水的原理： 陰極：4卬+4e- =2H4陽(yáng)極：4OH-4e =QT+2H2O電解氯化銅溶液就是電解氯化銅本身：陽(yáng)極：2Cl-2e-=C|2f陰極：Cu2+2e=Cu總反應(yīng)方程式為：CuCCu + Cl 2 f實(shí)驗(yàn)用品儀器和材料：自制H形管（具支的滴定管）、小燒杯、U形管、漏斗、量筒、尖嘴玻璃管、

3、滴定管、直流穩(wěn)壓電源、鐵架臺(tái)及附件、鐵釘電極、回形針電極、保險(xiǎn)絲電極 彈簧夾、導(dǎo)線、碳棒電極、橡皮塞、橡皮管、托盤(pán)天平 小試管玻璃棒火柴酒精燈藥品：稀鹽酸、1:7的硫酸、1;10的硫酸、飽和硫酸銅溶液、飽和食鹽水溶液、0.3%的高鈕酸鉀溶液、0.1%稀硫酸酸化的硝酸鉀溶液、1mol/L氯化銅溶液、酚酥試劑、淀粉碘化鉀試紙、尿素?？凇?shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作與步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象名稱(chēng)1、 取一只潔凈的U形陽(yáng)極區(qū)有管，向其中倒入含尿素的一層紫紅硫酸銅溶液和高鈕酸鉀色溶液；而溶液。該混合液的配制方陰極區(qū)有法是：在8mL飽和硫酸銅一層淡淡離溶液中，加入3mL0.3%勺的藍(lán)色溶子高鈕酸鉀溶液，加入 2g液，碳棒上的

4、尿素，后用滴管細(xì)心而緩附有一層移慢地向U形管的左右管少量紅色動(dòng)中輪流交替的加入用稀物質(zhì)，而且實(shí)驗(yàn)原理及解釋實(shí)驗(yàn)裝置圖注息事項(xiàng)在直流電場(chǎng)的1、要待尿素完全溶解之后作用下電解質(zhì)再加入到U形管中；溶液中的離子2、加入硝酸鉀溶液要左右會(huì)發(fā)生定向遷輪流交替的加入保證兩側(cè)移，即陽(yáng)離子向液聞近乎一致，陰極方向移動(dòng)；7 ZIF3、剛開(kāi)始加入時(shí)要使硝酸 g陰離子向陽(yáng)極S3鉀沿U形管壁緩慢流卜，X /11M狀盤(pán)為方向移動(dòng)；故而這樣可以保證液面清晰；可以利用有色4、電極要能觸及到電解離子的遷移來(lái)質(zhì)溶液，電壓為25V;電 解 飽 和 食 鹽 水硫酸酸化的0.1%的硝酸鉀溶液，使其圖度各約為4cm左右o2、在距離分界面

5、1cm處插入碳棒電極，接通電源，電壓調(diào)至25V, 10min后，觀察U形管中的現(xiàn)象。碳棒上有 小氣泡出 現(xiàn)。說(shuō)明溶液中離 子的遷移。因向 陽(yáng)極區(qū)液面聚 合大量的水合 銅離了。陰極區(qū) 聚合大量的MnO5、所用硝酸鉀溶液濃度要??；6、硫酸銅溶液易水解，配制硫酸銅溶液時(shí)要酸化。1、在U形管中注入飽和陰極區(qū)溶陰極區(qū)的堿性注意/、能將陰極和陽(yáng)極的食鹽水約50ml,分別插液立刻變?cè)鰪?qiáng)，生成的4浮電極接反了。入鐵釘，碳棒做電極，鐵成粉紅色，C12使碘化鉀試h+t a-加入幾滴稀HCl,這樣解CuCl2溶液約3/4管，插使淀粉碘陰極可以防止CuCl2水解。氯入碳棒做電極，接通直流化鉀試紙CiT+2e=Cu2、

6、用一個(gè)燒杯固定U形化電源，陽(yáng)極既有氣體產(chǎn)艾藍(lán)；陰極陽(yáng)極產(chǎn)生C12與管。銅生，用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀碳棒上有KI充分反應(yīng)使溶試紙放在管口處檢驗(yàn)陽(yáng)紅色的銅。具變藍(lán)；陰極碳液極產(chǎn)生的氣體。2、電解棒上析出銅。2-3min,停止實(shí)驗(yàn)，取出陰極的碳棒，觀察電極已鍍層紅色的銅。1.通入電1、裝置時(shí)，注意將管壁(1)打開(kāi)活塞和止水火，壓后，電解陰極：白刻度從漏斗注入1%R氧化鈉反應(yīng)現(xiàn)象4H+ +4e- =2H2t的一側(cè)面向自己，這樣便溶液于H形管中，調(diào)節(jié)明顯，電極陽(yáng)極：于讀取數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)前，要液面圖度至零刻度處，接表面有大40H-4e - =O T在活塞處涂上凡士林，切通直流電源，調(diào)節(jié)電壓至量氣泡產(chǎn)+2H20aJ

7、1 L記在孔的兩側(cè)涂少許就足電12V并觀察電解速率。通生，且電壓(夠了，以免將孔堵塞血影解電約23分鐘后，關(guān)閉為24V時(shí)響實(shí)驗(yàn)的正常進(jìn)行。2、裝水電源。打開(kāi)兩管活塞，放比電壓為二三uV好后，打開(kāi)水電解器兩側(cè)電出產(chǎn)生的氣體再調(diào)節(jié)液12V時(shí)反活塞，使其與大氣相通。極聞局度至零刻度處。應(yīng)更為劇從漏斗處倒入溶液，盡量(2)重新開(kāi)啟電源調(diào)，烈。進(jìn)行電解，并開(kāi)始計(jì)時(shí)，2.用帶火10分鐘后關(guān)閉電源。仔星的木條細(xì)觀察陰陽(yáng)兩極產(chǎn)生氣檢驗(yàn)陽(yáng)極體的情況。記錄兩極氣體區(qū)氣體時(shí)，的體積，關(guān)閉止水火，打木條復(fù)燃，開(kāi)活塞，用小試管收集陰說(shuō)明陽(yáng)極極區(qū)產(chǎn)生的氣體，在酒精區(qū)產(chǎn)生了燈上點(diǎn)燃，做爆鳴實(shí)驗(yàn)。氧氣；用小然后將帶火星的木條

8、置試管收集于陽(yáng)極尖嘴口處，觀察現(xiàn)陰極區(qū)產(chǎn)象。再在24V電壓卜進(jìn)行生的氣體，電解，操作步驟同上。做爆鳴實(shí)(3)換回形針做電極，驗(yàn)，發(fā)出爆分別在12V與24V的電壓鳴聲，說(shuō)明下做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，步驟同產(chǎn)生了氫上。比較鐵釘與回形針作氣。電極時(shí)電解速率的快慢。(4)分別用(1: 10)與(1: 7)的硫酸作電解質(zhì)溶液，保險(xiǎn)絲做電極，重復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將實(shí)驗(yàn)結(jié)果使倒入的兩溶液液面相平 并且在零刻度處。3、塞好 活塞后再通電壓。4、產(chǎn)生 的降與。在水中有一定的 溶解度，會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 所以，記時(shí)前先接通電壓 電解幾分鐘使產(chǎn)生的住與 Q在溶液中達(dá)到飽和后， 關(guān)閉電源，放出氣體再重 新開(kāi)啟電壓進(jìn)行電解，同 時(shí)記下電解

9、時(shí)間。5、每次 電解前要將電極打磨6、 切記陰、陽(yáng)兩極不能互換。記錄于下表。電解材料電解質(zhì)濃度電壓V電解時(shí)間minV H2V?2VH2/ O2鐵片NaOH1%12V102.91.42.0724V6.83.32.06回形針NaOH1%12V102.61.22.1724V5.32.62.04保險(xiǎn)絲H2SO1:712V106.22.72.324V16.38.02.1保險(xiǎn)絲H2SO1:1012V105.22.42.224V13.36.52.0五、思考題1 .向溶液中加入尿素的作用？是否可用其他物質(zhì)代替？答：1、加入尿素的作用是增加溶液的比重，使混合液和硝酸鉀界面更加清晰；2、可以用其他物質(zhì)代替，需滿(mǎn)足

10、的條件是：a.非電解質(zhì)；b.與KMnOf口 CuSO均不反應(yīng)；c.溶于水；d.無(wú)色物質(zhì)，如蔗糖可以作為代替物。2 .在做電解飽和食鹽水是為什么要向溶液中加入用稀硫酸酸化過(guò)的0.1%的硝酸鉀溶液，而且要左右輪流交替的加入？答：第一,選擇1%勺硝酸鉀溶液的原因有三點(diǎn)： 硝酸鉀溶液沒(méi)有顏色， 便于觀察有色離子的移動(dòng)； 硝酸鉀溶液不參與電解；1%勺硝酸鉀溶液密度比 較小，可以使界面保持清晰。第二，由于電解作用，會(huì)使得銅離子移動(dòng)到1%勺硝酸鉀溶液中，銅離子易水解形成氫氧化銅絮狀沉淀，為此需要進(jìn)行酸化抑制其水解。而用稀硫酸是 因?yàn)榱蛩岣x子不參與電解。第三，輪流交替在U型管中加入1%勺硝酸鉀溶液的目的是為

11、了讓兩邊 液面一樣高，便于觀察離子移動(dòng)。3 .電解飽和食鹽水時(shí)，為什么在陰極區(qū)滴加酚酥試液后溶液會(huì)變?yōu)榧t色？答：陰極區(qū)因H.發(fā)生電解反應(yīng)而被消耗，故 0HB度增大，滴入酚酥后溶液 變紅。4 .電解飽和食鹽水時(shí)為何碳棒作陽(yáng)極，鐵片作陰極？答：因?yàn)樵谒嵝詶l件下：Fe2+2e=Fe, ?=-0.409V ,在堿性條件下 Fe(0H2e=Fe+20H ?=-0.877V,在陽(yáng)極區(qū)：40H= O+ 等0+ 4e ,?=+0.401V,Cl+2e=2Cl ; ?=+1.3583V。若用鐵作陽(yáng)極，無(wú)論在酸性還是堿性條件下，都是電極本身放電，即 電極本身參與了反應(yīng)而被消耗，因此，電解時(shí)往往用惰性導(dǎo)電材料作為陽(yáng)

12、極。5 .分析電解水，所得 件和。比例偏離2:1的因素？答：電解水，所得氫氣和氧氣體積比值偏離 2: 1主要是由于氧氣體積偏低，造成氧氣體積偏低的主要原因是由于副反應(yīng)所造成的：陰極：2H2SO = 2H+ + 2HSO4陽(yáng)極：2H+ +2e = H2H2S2O8+ H20=H2SO+ H2SOH2SO + H20=H2SO + H2。陽(yáng)極處所生成的過(guò)氧化氫在酸性溶液里比較穩(wěn)定， 不易分解出氧，所以氧氣 的體積就偏低了。第二個(gè)原因就是氫氣與氧氣在水溶液中有一定的溶解度。1體積水可溶解0.02體積的氫氣，0.03體積的氧氣，氧氣比氫氣在水中的溶解度大。6 .電解水時(shí)采取什么措施，使得體積比接近 2

13、:1 ?答：由于噸和Q在都有一定的溶解度，所以記時(shí)前應(yīng)該先接通電源電解 幾分鐘左右，使 噸和。在溶液中達(dá)到飽和，打開(kāi)活塞，放出所產(chǎn)生的氣體，然 后再進(jìn)行后續(xù)電解； 每次電解時(shí)都必須將電極打磨； 讀數(shù)時(shí)一定要準(zhǔn)確， 視線與液體凹液面平行。7 .探索電解水時(shí)電解質(zhì)溶液濃度和電壓的最佳條件？答：根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，比較幾種不同材料作電極，不同溶液作電解質(zhì)溶液的 電解水產(chǎn)生氣體的體積，可以清楚的看出，當(dāng)電解質(zhì)溶液濃度相同時(shí)(即都是 1%勺NaOH(q),電壓為24V,產(chǎn)生的H和。的體積比更接近理論值。當(dāng)電極相同時(shí)，電解質(zhì)溶液濃度不同，電壓相同時(shí)，濃度小的實(shí)驗(yàn)結(jié)果更接 近理論值，適宜濃度為：1:10的HSO

14、當(dāng)電極相同，電解質(zhì)溶液濃度相同，而電壓不同時(shí)，電壓大的實(shí)驗(yàn)結(jié)果更接 近理論值，適宜電壓：24V.實(shí)驗(yàn)反思在這次實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備過(guò)程中，由于四個(gè)電解實(shí)驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)都只做了一遍，導(dǎo)致 在給學(xué)生講解實(shí)驗(yàn)時(shí)，以及解決一些實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的突發(fā)事件時(shí)， 并沒(méi)有及時(shí)，正 確，妥善地處理好。由于一些粗心，在做電解飽和氯化銅的試驗(yàn)時(shí)，電極的正負(fù)裝反了，導(dǎo)致實(shí) 驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)現(xiàn)象。在探索的過(guò)程中，我們小組發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出問(wèn)題，齊心協(xié)力，合作交流解決 問(wèn)題，將團(tuán)隊(duì)精神發(fā)揮得很好，我們互相學(xué)習(xí)，在本次試驗(yàn)過(guò)程中受益很大。 電解質(zhì)溶液實(shí)驗(yàn)總結(jié)：（一）、作過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題：1、在做離子遷移的實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們強(qiáng)調(diào)在滴加KNO籀液時(shí)要輪流交替的沿U型管 壁滴加但有的同學(xué)還是懸空滴加，甚至有個(gè)別同學(xué)邊加邊振蕩。2、在做電解水的實(shí)驗(yàn)時(shí)，有個(gè)別小組把裝置還沒(méi)有裝好就加電解質(zhì)溶液，導(dǎo)致 溶液灑在實(shí)驗(yàn)桌上。3、在檢驗(yàn)陰、陽(yáng)極產(chǎn)物時(shí)，把產(chǎn)物弄混，檢驗(yàn)不出現(xiàn)象。（二）、預(yù)習(xí)報(bào)告中出現(xiàn)的問(wèn)題：1、預(yù)習(xí)報(bào)告中有些同學(xué)還在寫(xiě)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備只需實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備小組同學(xué)寫(xiě)， 其他人不需要寫(xiě)。2、做完實(shí)驗(yàn)后個(gè)別同學(xué)沒(méi)有完善預(yù)習(xí)報(bào)告中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。（三）、實(shí)驗(yàn)報(bào)