饱和氯化钠溶液的电解

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1、饱和氯化钠溶液的电解409070522009级化学一班第四实验小组电话一、实验原理饱和NaCl溶液的电解阴极反应：2H++2e-→H2↑阳极反应：2Cl--2e-→Cl2↑总反应：2NaCl+2H2O通电H2↑+Cl2↑+2NaOH二、实验操作过程与实验现象1.饱和氯化钠溶液的电解：如图所示，向具支U形管中滴加饱和NaCl溶液至支管以下约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（铁电极和石墨电极使用时，要想进行预处理，用砂纸打磨铁电极，除去铁锈，用硫酸浸泡铁电极和石墨电极），接通低压直流电源（12~24V）。可以看到电极附近有大量气

2、泡产生。在阴极区，溶液变红，说明阴极区溶液呈碱性；在阳极区上方，用润湿的KI淀粉试纸试之，变蓝，说明在阳极区有Cl2生成。电解氯化钠溶液的装置2.探究实验：（1）不换溶液在上述实验的基础上反接阴极和阳极，发现在铁电极的一侧出现白色絮状沉淀，并且沉淀向下移动，在具支U型管底部慢慢变为灰绿色。取少量灰绿色的沉淀于试管中，加少量稀硫酸酸化，加硫氰化钾溶液，可观察到试管中的溶液变为血红色。可知灰绿色的沉淀是Fe（OH）2被氧化生成的Fe(OH)3。（2）换新的饱和氯化钠溶液，直接反接（铁电极做阳极，石墨电极做阴极），电解时发现阴极变为红色，电极附近没有Fe(O

3、H)2絮状沉淀生成，看见铁电极附近溶液变黄，且黄色渐渐向下移动，在具支U形管底部生成灰绿色沉淀。同样取少量灰绿色沉淀于试管中，加少量稀硫酸酸化，加硫氰化钾溶液，可观察到溶液变为血红色。该过程为：电解产生的Fe2+被向阴极移动与向阳极移动的OH-反应，生成Fe(OH)2，溶液中的氧化性物质会将Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3，所以底部有灰绿色沉淀生成。（3）换新的饱和氯化钠溶液，正接电极（石墨电极做阳极，铁电极做阴极），但将连接石墨的铁丝也浸没在氯化钠溶液中。接通电源可观察到，两个电极上均有气泡产生，阳极产生的气体能使湿润的碘化钾试纸变蓝，阴极变红，产

4、生能燃烧的氢气。三、实验应注意的事项1.电解用饱和NaCl溶液在使用前一定要精制，这样可以除去其中的Ca2+、Mg2+，以避免在阴极附近出现白色浑浊现象。方法是：给盛有36gNaCl的烧杯中加入蒸馏水，边加热边搅拌。制成饱和溶液。待稍冷却，滴加2滴酚酞试液，再注入含有NaOH和Na2CO3的混合溶液至碱性。静置数小时，待沉淀形成后过滤，将滤液加热至沸腾稍冷却后加盐酸至酚酞刚好变为无色为止。2.电解NaCl过程中，在滴加酚酞的溶液表面有时会出现一层白色的胶体，这是因为酚酞在饱和溶液中溶解度变小。四、相关文献与重点文献综述电解饱和食盐水实验的改进。（1）按

5、图1所示搭建好装置，接通电源，调节电压约为20V，反应开始。（2）观察J型管两端产生气体，J型管高端液面变成红色，说明有氢氧化钠生成。表面皿上的肥皂水有气泡吹出。待低端产生的气体，将液面压到电极末端以下时，反应自动停止，整个过程需时不到2分钟。（3）用点燃的火柴靠近表面皿上的气泡，若发出尖锐的爆鸣声，可验证为氢气。（4）用注射器抽取阳极产生的黄绿色气体，若注射器内壁湿润的淀粉碘化钾试纸从无色变为蓝色，可验证为氯气。（5）当用注射器抽气之后，J型管低端的液体又上升与石墨电极接触，反应继续进行。（6）最后，将注射器中多余的氯气缓慢注入碱液中（尾气处理）。[

6、1]改进后的优点：（1）实验现象明显。（2）反应时间短。（3）实验可循环进行，实验再现性好。（4）体现绿色化学的思想。[2]五、相关文献[1]王良民.电解饱和食盐水的实验改进[J].实验教学与仪器，2007，（11）：23.[2]李静娴，陈迪妹，元立亭.电解饱和食盐水实验的优化设计[J].化学教育，2012，（1）：46.