实验6_水、饱和氯化钠溶液的电解
初中水的电解教案
教案：水的电解教学目标：1. 了解水的电解过程及其产物。
2. 掌握电解水的实验方法和注意事项。
3. 理解水的组成和分子结构。
4. 培养学生的实验操作能力和观察能力。
教学重点：1. 水的电解过程及其产物。
2. 电解水的实验方法和注意事项。
教学难点：1. 水的电解产物的判断。
2. 电解水的实验操作。
教学准备：1. 实验室用具：电解器、电源、试管、玻璃棒、氢氧化钠溶液。
2. 实验试剂：氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液、食盐水。
3. 教学课件。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 引导学生思考：水是由什么组成的？水分子是由哪些原子构成的？2. 学生回答后，教师总结：水是由氢元素和氧元素组成的，水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。
二、探究水的电解（15分钟）1. 介绍电解水的实验设备和试剂。
2. 演示电解水的实验过程，并解释实验现象。
3. 学生分组进行实验，观察并记录实验现象。
三、分析实验结果（15分钟）1. 学生汇报实验结果，教师引导学生分析实验现象。
2. 学生通过实验现象，得出水的电解产物是氢气和氧气。
3. 教师解释水的电解原理，即水分子在电解过程中分解成氢离子和氧离子，氢离子在阴极还原成氢气，氧离子在阳极氧化成氧气。
四、总结与反思（10分钟）1. 学生总结水的电解过程及其产物。
2. 学生反思实验操作中的注意事项，如安全使用电源、正确连接电解器等。
五、拓展与应用（10分钟）1. 学生讨论：电解水产生的氢气和氧气在实际应用中的作用。
2. 学生思考：如何利用电解水的方法制取氢气？教学反思：本节课通过实验探究，使学生了解了水的电解过程及其产物，掌握了电解水的实验方法和注意事项。
在实验过程中，学生积极参与，动手操作，培养了实验操作能力和观察能力。
同时，通过分析实验结果，学生深入理解了水的组成和分子结构。
但在教学过程中，要注意引导学生正确使用实验设备，确保实验安全。
电解池的工作原理及应用(精华版)
离子放电规律
得 还原 阴极： ___电子，发生____反应，离子 氧化性 _____越强，反应越容易。 常见阳离子放电顺序： Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+ 失 氧化 阳极：___电子，发生____反应，离子 还原性 _____越强，反应越容易。 ①当阳极为惰性电极(石墨、铂、金)时,常见阴离子 放电顺序： S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F－
2CuSO4+ 2H2O 电解
阴极
铜 浓度 PH 值 复原
CuSO4
减小
减 小
2Cu +O2 ↑+ 2H2SO4
加 CuO
用惰性电极电解电解质溶液规律
(3)放氧生酸型： 如电解CuSO4溶液、AgNO3溶液等。 电解CuSO4溶液
阳极 ： 4OH－－4e－＝2H2O +O2↑
阴极： 2Cu2+ +4e－＝2Cu 总反应： 2CuSO4 +2H2O
D.电解过程中，氯离子浓度不变
电解CuCl2溶液的分析
阳极 阴极
氯 气
实例 电极反应
铜 浓度 PH 值 复原
CuCl2
阳极：2Cl--2 e- =Cl2 ↑ 阴极：Cu2++ CuCl2
电解
2e- =2Cu
减小
----
Cu+Cl2 ↑
加 CuCl2
用惰性电极电解电解质溶液规律
(2)电解电解质本身：
如电解盐酸、CuCl2溶液等 电解盐酸
宜春市高中化学必修二第六章《化学反应与能量》经典测试(含答案)
一、选择题1．探究酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应速率的影响因素，有关实验数据如表所示：实验编号温度/℃催化剂用量/g酸性KMnO4溶液H2C2O4溶液KMnO4溶液褪色平均时间/min 体积/mL浓度/mol·L-1体积/mL浓度/mol·L-11250.540.180.212.7 2800.540.180.2a 3250.540.0180.2 6.7 425040.0180.2b下列说法不正确的是A．用KMnO4表示溶液褪色时间段反应速率，v(实验3)≈1.5×10-3 mol·L-1·min-1B．a<12.7，b>6.7C．用H2C2O4表示该反应速率，v(实验1)大于v(实验3)D．通常升高温度、增大反应物浓度、使用催化剂均会加快反应速率2．氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理如图所示。
下列有关氢氧燃料电池的说法中不正确的是A．该电池中电极a是正极B．外电路中电子由电极a通过导线流向电极bC．该电池的正极反应为：O2+4H++4e-=2H2OD．该电池的总反应为：2H2+O2=2H2O3．在温度不变的条件下，密闭容器中发生如下反应：N2＋3H2⇌2NH3，下列叙述能够说明反应已经达到平衡状态的是A．容器中N2、H2、NH3共存B．N2与NH3的浓度相等C．容器中N2、H2、NH3的物质的量之比为1∶3∶2D．反应容器中压强不随时间变化4．下列有关化学反应速率的说法正确的是A．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率B．100mL2mol/L的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变C．NH3的催化氧化是一个放热的反应，所以，升高温度，反应的速率减慢D．在一定温度下固定容积的容器中，发生SO2的催化反应，充入He，反应速率不变5．如图所示，铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入西红柿里，电流计中有电流通过，下列说法中正确的是A．锌片是正极B．两个西红柿都形成原电池C．石墨是阴极D．两片铜片上都发生还原反应6．反应2NO2(g)O2(g)+2NO(g)，一定条件下，将NO2置于恒容密闭容器中发生上述反应。
(必考题)初中高中化学必修二第六章《化学反应与能量》复习题(提高培优)
一、选择题1．下列说法正确的是A．镁与稀盐酸反应时，加入适量的氯化钾溶液，生成氢气的反应速率不变B．在密闭容器中发生反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，保持恒温恒容，充入气体He增大压强，化学反应速率加快C．恒温恒容条件下，发生反应NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)，达到平衡的标志可以是混合气体的平均摩尔质量不再发生变化D．任何可逆反应在给定条件下的进程都有一定的限度，化学反应的限度决定了生成物在该条件下的最大产率2．氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理如图所示。
下列有关氢氧燃料电池的说法中不正确的是A．该电池中电极a是正极B．外电路中电子由电极a通过导线流向电极bC．该电池的正极反应为：O2+4H++4e-=2H2OD．该电池的总反应为：2H2+O2=2H2O3．在2A+B3C+4D反应中，表示该反应速率最快的是A．v(A)=0.5mol/(L·s)B．v(B)=0.3mol/(L·s)C．v(C)=0.8mol/(L·s)D．v(D)=1mol/(L·s)4．将5.6 g铁粉投入盛有100mL 2mol/L稀硫酸的烧杯中，经2min反应完全。
如果反应前后浓液的体积不变，则该反应的平均反应速率可表示为A．v(Fe)=0.5mol/(L·min)B．v(H2SO4)=1mol/(L·min)C．v(FeSO4)=0.5mol/(L·min)D．v(H2)=0.5mol/(L·min)5．某同学用下图所示装置探究原电池的工作原理，并推出下列结论，正确的是A．Cu质量减少B．Zn用作负极C．电子由Cu并经导线流向Zn D．该装置将电能转换为化学能6．为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。
下列叙述中不正确的是A．通过图甲实验产生气泡的快慢能比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果B．用图乙装置判断反应速率的大小，可测定反应产生相同气体体积所需的时间C．图乙实验中，如t s内针筒收集到V mL气体，则用O2表示的反应速率为VtmL/sD．为检查图乙装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞推进一定距离后松开活塞，观察活塞是否回到原位7．pH相同的盐酸和醋酸溶液分别与Zn反应，若最终Zn完全溶解且得到的H2的质量相等。
氯化钠溶液饱和蒸汽压测定实验
实验九氯化钠溶液饱和蒸气压测定实验一、实验目的测定不同温度下氯化钠溶液的饱和蒸气压数据，采用Antoine方程进行关联，得出模型参数。
测定体系：质量分数15%的 NaCl-H2O二、实验原理本实验是采用动态沸点法，当液体的蒸气压与外界压力相等时，液体就会沸腾。
沸腾时的温度就是液体的沸点，对应的外界压力就是液体的蒸气压。
在不同的外压下，测定液体的沸点，从而得到液体在不同温度下的饱和蒸气压。
动态法的测压范围多为常压以下，适用于高沸点液体蒸气压的测定。
实验系统简单，安装方便，测量简单、迅速。
实验时，先将体系抽气至一定的真空度，测定此压力下液体的沸点，然后逐次往系统放入空气，增加外界压力，并测定相应的沸点。
Antoine方程是最基础的蒸气压关联方程。
其适用范围在3~200kPa，超出此范围所得的压力值一般偏低。
对于混合物而言，Antoine方程的具体形式如下∑=-+=niiiiwCTBAp)100)}](/(1000{[lg式中，p——溶液的饱和蒸气压，单位kPa；T——温度，单位K；w——溶质NaCl的质量分数；A i、B i——Antoine方程中的参数，利用溶液的蒸气压数据回归得到。
已知当溶剂为水时，C=43.15。
关联数据时要求n=3。
三、仪器该装置采用动态沸点法测定溶液饱和蒸气压，具有快速、准确等优点。
该装置由两口烧瓶（500ml）、恒温油浴槽、强磁力搅拌器、回流冷凝器、低温箱、隔膜真空泵、压力数据采集器、温度数据采集器、大气压力表等部分组成。
实验时，烧瓶中放入待测溶液约250ml,装置中所有玻璃管和玻璃管的连接处均涂有真空硅脂，玻璃管和橡胶管之间均涂有真空泥，以确保系统的密封性能。
四、药品氯化钠（99.5%）去离子水五、操作步骤（1）将待测溶液（质量分数为15%的NaCl水溶液）约250ml置入烧瓶中，搭建好测定装置。
（2）开启低温箱，在冷凝器中通入-4℃的冷却乙醇（低温箱控制水温）。
（3）开启磁力搅拌器。
2019高二化学实验5电解饱和食盐水学案
由电解槽流出的阴极液中含有 30%的 NaOH，称为液碱，液碱经蒸发、结晶可以得到固碱、阴 极区的另一产物湿氢气经冷却、洗涤、压缩后被送往氢气贮柜；阳极区产物湿氯气经冷却、 干燥、净化、压缩后可得到液氯． （1） 2NaOH+C2l===NaCl+NaClO+H2O （2） H2O+Cl2===HCl+HClO （3） H2+Cl 2===2HCl （4） 2NaOH+C2O===Na2CO3+H2O （5） NaOH+C2O===NaHC3O 因此主要产品有： ①32%氢氧化钠；② 50%氢氧化钠；③固体氢氧化钠 ( 片碱 ) ；④高纯盐酸；⑤工业盐酸；⑥次 氯酸钠；⑦氯气、液氯 ( 液态氯气 ) ；⑧ PVC(聚氯乙烯树脂， 氯碱工业一般都伴随 PVC树脂 ) ； ⑨氢气等
内发生的现象。
问题探究： 上述实验装置制取氯气和烧碱有何不足？ 1、 H2 和 Cl 2 混合遇火发生爆炸不安全 2、 Cl 2 会和 NaOH反应，会使得到的 NaOH不纯 离子交换膜法制烧碱
生阴极： 2H+ +2e -===H2↑ 阳极： 2Cl --2e -===Cl2↑ 由于 H+发生反应变成 H2，破坏了附近水 的电离平衡，促进了水继续电离，结果 在阴极区溶液里 OH-的浓度增大而呈碱 性。
A．氯气 B ．氢气和氯气 C ．氢气和氢氧化钠 D．氯气和氢氧化钠
【答案】 C
电解 【解析】 电解饱和食盐水总反应： 2NaCl＋ 2H2O====2=NaOH＋H2↑＋ Cl 2↑，阳极反应式为： 2Cl -－ 2e-===Cl2↑，阴极反应式： 2H+＋ 2e-===H2↑或 2H2O＋2e-===H2↑+2OH- ，因此阴极区的产
氯化钙的溶解度
氯化钙的溶解度氯化铅在氯化钠和氯化钙水溶液中之溶解度氯化粉在氯化纳和氯化钙水落液中之溶解度冶金系研究生辣泊鲁用水冶法、理各仲扮生崖过巢实际中,, a h浸出过得常遇到氛化过程和氛化程所接。
的半度品和某些含始的多金屡碳(特, l是氧j,: : 2 因此研究N a c 一p b C 一c a C 一H 0 l I I燃的系:) 之工杭对我俐是有实际意义的关龄Pb C II C 或c a C 水溶液中之溶解度舍有人研究过I a l c 在N a 水溶液中之溶解度和八M 叼班推叹。
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高中高三化学一轮复习 2.2发展中的化学电源精选课时练12高三2化学试题
然顿市安民阳光实验学校2.2发展中的化学电源（1）1、人造地球卫星用到的一种高能电池﹣﹣银锌蓄电池，其电池的电极反应式为：Zn+2OH﹣﹣2e﹣═ZnO+H2↑，Ag2O+H2O+2e﹣═2Ag+2OH﹣．据此判断氧化银是（）A．负极，被氧化 B．正极，被还原C．负极，被还原 D．正极，被氧化【答案】B【解析】根据化合价可知，电极反应中银的化合价降低，被还原；原电池中较活泼的金属做负极，另一电极作正极，发生还原反应，所以氧化银为正极，得电子被还原．故选B．2、银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为：2Ag+Zn（OH）2Ag2O+Zn+H2O，在此电池放电时，负极上发生反应的物质是（）A．Ag B．Zn（OH）2C．Ag2O D．Zn【答案】D【解析】在银锌二次电池中，根据反应：2Ag+Zn（OH）2Ag2O+Zn+H2O，放电时为原电池，活泼金属做负极，失电子发生氧化反应，根据电极反应应为锌．故选D．3、如图是干电池构造示意图，下列说法错误的是（）A．最早使用的化学电池是锌锰电池，它是一次性电池B．电池使用过程中，锌会逐渐溶解：Zn=Zn2++2e﹣C．锌锰电池即使不用，放置过久，也会失效D．锌锰干电池内的电解质NH4Cl可以换成HCl溶液【答案】D【解析】A．锌锰电池不能反复充电放电，是一次性电池，故A正确；B．Zn在负极失电子，逐渐溶解，则电池使用过程中，锌会逐渐溶解：Zn=Zn2++2e ﹣，故B正确；C．干电池中的电解质溶液易与锌反应减小电解质的量和电极材料的量，所以锌锰干电池即使不用，长久放置也会失效，故C正确；D．HCl溶液的酸性较强，能与Zn反应，把电解质NH4Cl可以换成HCl溶液会使锌桶被腐蚀，故D错误．故选D．4、燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，它的原理是原电池原理，可进行能量的转换。
以CH4为燃料时，另一极通入氧气，以KOH为电解质溶液，产物为碳酸钾和水，二氧化碳的排放量比常规发电减少40%以上。
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水、饱和氯化钠溶液的电解
一、目的与要求
1、 掌握演示电解水和电解饱和食盐水实验操作技能；
2、初步掌握这两个实验的讲解方法；
3、探索、设计电解水器的代用装置。
二、实验原理
水的电解：
阴极反应：
+
-H 2↑ 阳极反应：4OH --4e -→2H 2O+O 2↑
总反应：2H 22↑+O 2↑
饱和NaCl 溶液的电解
阴极反应：2H ++2e - 阳极反应：2Cl --2e -→Cl 2↑
总反应：2NaCl+2H 22+Cl 2↑+2NaOH
三、主要仪器、材料与药品
霍夫曼电解水器、直流低压电源、具支U 形管、带刻度试管、石墨电极、铁电极、导线、烧杯、玻璃棒；
固体NaOH 、酚酞试液、淀粉KI 试纸、NaCl 饱和溶液。
四、实验内容
1.水的电解
用霍夫曼电解水器电解水
1、检查气密性 关闭霍夫曼电解水器（图6-8）上部的两个旋钮，然后向贮液器中加入水，观察贮液器中水面的变化，若无变化，证明气密性良
好，若下降了，则应在活塞处涂抹凡士林或将下部电极处的塞子塞紧（本实验中的现象：贮液器中水的页面并没有下降，证明气密性良好）；
2、打开霍夫曼电解水器上部两个旋钮，由贮液器加5%的NaOH溶液到刻度中最高刻度处，赶尽气泡后关闭旋钮，连接导线与直流低压电源；
3、接通电源，调节电压为20V时，可看到刻度管内有大量气泡，约10min，可看到阴极产生的气体的体积为阳极的2倍（本实验现象：阴极产生的气体约为阳极的2倍）；
4、打开阴极旋钮，用溶液把气体压进小试管，点燃，发生爆鸣，证明
是H
2。
再打开阳极旋钮，用同法收集气体，余烬试之，复燃，说明是O
2。
（本
实验中的现象：收集阴极产生的气体，点燃后发生爆鸣，将带火星的火柴梗移至阳极管口，带火星的火柴梗复燃）。
图6-8 霍夫曼电解水器
2.饱和NaCl溶液的电解
如图6-10，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，接通低压直流电源(6-12V)。
可看到电极附近有大量气泡。
在阴极区，溶液变红，在阳极区上方，用润湿的KI淀粉试纸试之，变蓝。
（本实验现象：阴极区，溶液变红，将湿润的淀粉KI试纸移至阳极区支管口，其变蓝）。
图6-10 电解NaCl水溶液装置
五、注意事项
1.用霍夫曼电解水器时，电解液为5%的H2SO4或5%的NaOH溶液。
2.实验完毕，一定要用水冲洗净霍夫曼电解水器中残留的酸碱液，以免旋钮被“卡住”。
3.电解水时，加入的电解质并不参与电极反应，主要是为了增加导电性。
浓度过低，达不到效果，以10%以上为宜。
若有低压直流电源，调高电压，可缩短演示时间，通常调在12～24V之间。
若用干电池，可4节串联为6V使用。
4.电解用饱和NaCl溶液在使用前一定要精制，这样可除去其中的Ca2+、Mg2+，以避免在阴极附近出现白色混浊现象。
方法是：给盛有36g NaCl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，滴入2滴酚酞试液，再注入含有NaOH和Na2CO3各2g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，稍冷后滴加盐酸至酚酞刚好变为无色为止。
5.电解饱和NaCl过程中，在滴入酚酞的溶液表面有时会出现一层白色胶体，这是由于酚酞在饱和溶液中溶解度变小之故。
6、电解饱和NaCl时，一定注意将铁电极连在电源的负极。
7、电解饱和NaCl的过程中，阴极是铁而不是惰性电极的原因，是为了突出金属不能做阳极。
六、思考与讨论
1.电解水时，产生气体体积比和理论上的2∶1不一致，主要由于以下几个方面的原因：①气体溶解度不同。
20℃、1kPa时，O2为31mL.L-1，H2为18.2 mL.L-1；②电极材料与O2发生了反应。
如NaOH 中含有的少量NaCl，阳极放出的氧原子与Cl-生成ClO-；③电极上的其他副反应。
2.电解水时对电极材料的选择是：酸性溶液用铂、铅或电工用保险丝；碱性溶液用铂、镍或不锈钢丝。
无论酸性或碱性溶液，都不宜用铜或石墨作电极。
前者在电解时其阳极不断被溶解，减少O2的生成量；后者的超电压高，且对气体有吸附作用，产生气体速率慢。
3.检验离子定向移动的装置：将长约5cm、宽约3cm的滤纸预先用1mol.L-1 Na2SO4溶液浸泡，平铺在玻璃片上。
向滤纸中央放置几粒KMnO4晶体，在对称于晶体约2cm处各放置一石墨电极，用鳄鱼夹将石墨、滤纸、玻璃片夹在一起，调节直流电压至12V后接通电源，即可看到紫红色斑点向正极移动。
七、实验反思
1、讲解实验时，注意不能过于密集的提出问题；
2、作为一名教师，在给同学讲解实验原理时，一定要讲的清楚
明了；讲解仪器时一定要将其用法和注意事项讲清楚，尤其
是学生第一次接触到的仪器；
3、作为一名化学教师，一定要注意规范的化学用语。