文档介绍：利用微型实验仪器电解水的实验设计一、实验目的1、教学研究目的:(1)了解微型实验技术在化学实验中的应用与意义。(2)学会使用微型仪器进行科学探究。2、本次实验目的:①理解在不同电解质溶液环境中电解水的原理规律;②探究微型实验仪器电解水过程中电极变化原因。二、实验原理用大头针(镀镍)作电极电解水,稀硫酸,氢氧化钠,硫酸钠的原理实际上是电解水的原理。电极不参与反应时电解水的电极反应方程式如下:酸性碱性阴极:阳极:若大头针外部的镀层破损,电极变成铁电极,则阳极反应变为:在碱性或者中性条件下,亚铁离子不稳定,于是发生:三、实验过程1、实验仪器与试剂:仪器:多用滴管、井穴板、低压电源、大头针(表面镀镍)、肥皂水、火柴试剂:去离子水、Na2SO4溶液、NaOH溶液、NH3·H2O溶液2、实验装置图:3、实验步骤:①在多用滴管中吸取纯水,插入两根大头针作为电极,连接低压电源,观察现象;②在多用滴管中换取Na2SO4溶液、NaOH溶液或其它强酸强碱盐溶液或强碱溶液,接通电源,观察现象;③当多用滴管中产生较多气泡时,将滴管尖嘴插入井穴板中盛放的肥皂水中,用火柴点燃吹起的肥皂泡,观察实验现象;④实验一段时间后,观察电极(大头针)的变化,解释其变化原因,说明该如何解决问题。4、实验记录:溶液实验现象现象及性质比较H2O①两根大头针上均有气泡,阴极产生的气泡比阳极多;②肥皂液中几乎无气泡,无法点燃。③随着反应的进行,装置发热,溶液逐渐变浅黄色;④静置相当一段时间后,有棕褐色沉淀产生。电解液都有热量产生,放热大小比较:Na2SO4>NaOH>NH3·H2O>H2O电解后大头针都发生腐蚀,腐蚀速率及效果比较:Na2SO4>NaOH>NH3·H2O>H2ONH3·H2O①两根大头针上均有气泡,阴极产生的气泡比阳极多;②肥皂液中缓慢产生气泡,点燃有爆鸣声;③随着反应的进行,装置发热,溶液逐渐变浅黄色;④静置一会后,有棕褐色沉淀产生。NaOH①两根大头针上均有大量气泡产生;②肥皂液中迅速产生气泡,点燃后有尖锐的爆鸣声;③随着反应的进行,装置发热,溶液逐渐变浅黄色;④静置后,有棕褐色沉淀产生。Na2SO4①两根大头针上均有大量气泡产生;②肥皂液中迅速产生气泡,点燃后有尖锐的爆鸣声;③随着反应的进行,装置发热,溶液逐渐变浅黄色;④静置后,有棕褐色沉淀产生。四、问题与探究1、现象解释:溶液现象解释H2O由于纯水中可自由移动的离子数量非常少,因此电解纯水的速率很慢,生成极少量的气体不足以燃烧,故无法点燃。阴极的反应:阳极的反应:因此能看到红褐色沉淀,同时Fe2+离子会被氧化成Fe3+而使溶液变黄。NH3·H2ONH3·H2O是弱电解质,可以电离出少量NH4+和OH-离子,比水中的自由移动离子数量多,故其电解产生少量气泡;由于氢气与氧气的体积差别不大,则氢气不纯,故点燃时有微弱的爆鸣声;NaOHNaOH是强电解质,电离出大量的OH-离子,增加了溶液中的OH-离子浓度,加快了两电极反应的速率和溶液中离子传输电荷的速率,产生更多气泡,使肥皂泡里混合更多的氧气,氢气不纯,点燃肥皂泡产生尖锐的爆鸣声Na2SO4Na2SO4是强电解质,其完全电离,Na+和SO42-分别向两极移动,只起到加快传输电荷的作用,而不参与两极的电极反应,增强了溶液的导电性,利于水的电解,所以我们在实验中可以观察到阳极阴极都有大