电解水实验报告
实验原理:
水溶液中有氢离子和氢氧根离子,在通电的情况下,氢离子向负极移动,得电子形成氢气,氢氧根离子向正极移动,失电子,形成氧气和氢离子,形成的氢离子又往负极移动,这样就形成了一个闭合回路。
纯水导电能力不强,点解速率慢,原因在于氢离子在阴极的电子形成氢气,在阴极附近氢氧根离子浓度减少,导致水本来的电离平衡受到影响,阴极附近溶液带负电,吸引其他的正离子,影响氢离子在阴极被氧化,阳极原理也是如此。
加适量的电解质可以加快点解速率。本实验用的是10%的硫酸,硫酸浓度过大,实验不安全,过小不会对电解速率有多大的改善。
实验装置:
霍夫曼水电解器
简易水电解器不足之处:
1.电极、试管均不固定,不便于气体的收集;
2、试管没有刻度,不易准确地判断气体的体积比,无法进行定量研究;
3、实验时为增强水的导电性,常加入稀硫酸或氢氧化钠,收集气体时手与溶液接触,有腐蚀性;
4、实验无法反复使用;
5、电源装置比较笨重,携带不方便
霍夫曼水电解器不足之处:
1.重心偏高
2.固定困难
3.实验所需时间较长
4.压挤橡胶管部分检验气体时不太方便 ,极易损坏
5.在电解过程中漏斗中液面升高,易溢出
实验用品:
² 仪器和装置:
霍夫曼水电解器,电极,低压电源,导线,烧杯,铁夹
² 试剂和材料:
10%硫酸,水,电极 ,10%碳酸钠溶液,电极,固体氢氧化钠,
实验步骤:
1. 用简易水电解器进行水的电解:
1电极用粗铁丝制作,套于塑料管内,是两段裸露,用一大烧杯做电解槽,电解液用10%碳酸钠溶液或者氢氧化钠溶液。
2用两支口径,长短都一样的事关收集电解形成的氢气和氧气,如图(简易水电解器图)
3先将电解液注入烧杯中,两根电极挂在烧杯壁上,两支试管都灌满电解液倒扣在电极上。
4将电极与电源相连,通以12v的直流电流尽享点解。
5断电后对阴阳极气体进行检验。
2. 用霍夫曼水电解器进行水的电解
1将测气管的活塞薄薄的涂上一层凡士林。
2检查气密性:从漏斗中加入一定量的水,记下水在测气管中的位置,关上导气活塞,继续加一些水,静止几分钟,观察液面是否发生变化,如果没有变化,说明电解器气密性良好,然后打开水电解器下口塞将水排除。
3用铂电极进行实验,将10%硫酸溶液从漏斗口中加入,打开两支测气管活塞。
4两级电极通过导线与低压电源的正,负极相连,通以12v的直流电流进行电解。
5断电后,用一带火星的火柴放在集有洋气的测气管见最上方,打开测气管活塞,气体排出,根据火柴是否复燃判断是不是氧气。
6将以小试管扣在另一测气管的尖嘴上,打开活塞,是气体排出,迅速取下小试管,移向火焰,点燃,根据报名生狰狞气体是否为氢气。
7实验完毕后,将酸液排出,并将电极,电解器洗干净放好。
实验结果:
1. 用简易水电解器进行水的电解,阴阳极气体比为接近2:1,阴极产生的气体用小试管收集,然后接近酒精灯,听到了尖锐的爆鸣声,以此证明该气体为氢气,阳极产生的气体能使带火星的火柴复燃,以此证明阳极产生的是氧气。
2. 用霍夫曼水电解器进行水的电解,阴阳极产生的气体比也接近2:1,阳极产生的气体能使带火星的火柴复燃,阴极产生的气体燃烧能听到尖锐的爆鸣声,以此判断,阴极产生的是氢气,阳极产生的是氧气。
实验注意事项:
1. 两个测气管内壁得洗干净,以防电解出的气体附着在管壁上
2. 加入电解液后应该检查并赶走走测气管的橡皮管处的空气泡
3. 无论用酸用碱, 霍夫曼水电解器下面两只胶塞必须塞牢,千万不能半途滑脱
初中化学(粤教版)教材学生实验改进
参评组别 实验名称: 电解水实验的改进 作 者: 学 校:时 间: 20xx年4月
电解水实验的改进
在粤教版化学教科书九年级第四章《生命之源—水》的课题3《探究水的组成》中有电解水的实验。电解水的实验是一个很重要的实验,根据实验的现象和对电解水的产物分析,可以准确地得出水是由氢、氧元素组成的结论。虽然教材中选用试管、大烧杯电解水的简易装置,简单易懂,但在实际操作中该装置却有明显的不足:
1.试管、接线柱等仪器固定难度大,全套仪器组装、提携不方便;
2.用大烧杯盛放电解液所需电解液量大,且收集气体的试管放入或拿出电解液时,手因接触电解液而易受腐蚀;
3.产生气体的量比较少,检验时现象不明显,实验效果很不理想。 为此,我们经过反复试验,自行设计了电解水实验的电解器,其改进如下:
一、实验器材
大号U 型管,2个三孔橡胶塞,2个长颈漏斗,2根铜丝,2个带玻璃珠的尖嘴玻璃弯管(可用废弃的酸式滴定管末端代替),学生电源, 导线若干,带支架的木板。
二、装置制作
1.将长颈漏斗、铜丝电极、
带玻璃珠的尖嘴玻璃弯管插到三
孔橡胶塞上,然后将其塞在U型
管上(两边装法相同) 。
2.将整个装置固定在带支架的木板上。装置如图所示
三、实验步骤
1.从长颈漏斗中向U 型管中加入混有氢氧化钠的水, 直至加满。
2.将铜丝电极通过导线连接在学生电源的正、负极上,将直流电压调至16V。接通电源后, U 型管的两端都出现大量气泡,长颈漏斗中的液面上升。当长颈漏斗中的液体快要装满时关闭电源,此时会发 现正、负电极上得到的气体体积之比接近1∶2 。
3.气体的检验a、将燃着的火柴放在与负极相连的一端的玻璃尖嘴处, 挤压玻璃珠, 这时尖嘴处会有火焰喷出, 现象十分明显。b、将带火星的火柴放在与正极相连的一端的玻璃尖嘴处, 挤压玻璃珠, 带火星的火柴将会复燃。
四、改进后装置的优点
1.改进后的装置携带方便,实验时可直接摆放在讲台上,无须固定, 一次装成可长期使用;
2.用改进后的装置进行电解水实验,操作简单,安全方便,便于观察, 所需电解液的量少,同时还能避免手被溶液腐蚀;
3.用改进后的装置电解水,电解速度快,检验生成气体的现象十分明显。
参评组别:化学组 作者姓名:张仲利
工作单位:肃南一中 邮 编:734400
职 称:中学二级教师 联系电话:153xxxxxxxx
电子信箱:zhangzhongli47@163.com
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