电解饱和氯化钠溶液的一个微型实验设计

何性刚 蔡发泉

1实验装置图

见图1。

2实验仪器和药品

直流电源，PH试纸，滤纸，饱和的氯化钠溶液，带导线的碳棒两根，胶头滴管，玻璃片。

3实验操作

先在玻璃片上放一张直径为11cm的滤纸。然后在滤纸中部依次平铺3-5张PH试纸。再用胶头滴管取饱和氯化钠溶液润湿PH试纸。接通电源。将两碳棒竖立置于PH试纸的两个点上，两电极相距约3cm。

4实验记录及现象分析

4.1电压的选择

该实验在多大电压下反应现象明显，效果好，探究如下。

根据上表数据分析。在电压16V时两碳棒处出现的现象最快，但由于此时产生的CI₂量较多，嗅觉感觉明显，对学生和老师的身心危害较大。从环保的角度和绿色化学的理念考虑，采用12V或14V反应电压即可较快的观察到现象，又减小了对环境的污染。

4，2现象

①a电极(阴极)与试纸接触处PH试纸变蓝，出现一个蓝色圆圈；②b电极(阳极)与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圆为白色，外圆为浅红色；③两碳棒间的圆圈宽度大于外侧宽度。

4.3原理

a电极作为阴极，其电极处的水电离的H⁺得到电子生成H₂，而留在溶液里的OH-使a电极处的PH试纸变蓝。

6电阴作为阳极，其电极处发生了氧化反应产生Cl₂，2Cl-2e=Cl₂，氯气溶于溶液中Cl₂+2H₂O=HCI+HClO，产生次氯酸，次氯酸的漂白作用使电极与试纸接触出的PH试纸变白产生一个白色圆。产生的次氯酸和盐酸电离出的H+向阴极迁移时，则在外部产生一个浅红色的外圆。

阳极处的H+向阴极迁移，阴极处的OH-向阳极迁移，从而造成两碳棒间的圆圈宽度大于外侧。

5实验优点

实验微型化，设计科学。所需仪器较少，操作更简单，现象明显。生成的氯气是微量的，对空气的污染很小，符合绿色化学理念。若该微型实验作为演示实验，结合多媒体现代教学仪器投影仪使用。能使学生更清楚的观察到实验过程及现象，会给学生留下深刻的印象，收到很好的教学效果。