铜电极电解饱和食盐水.pdf

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1、铜电极电解饱和食盐水实验原理:用铜电极电解饱和食盐水时，两极发生的电极反应分别为：阳极：2Cu 一+2e 一 +2CI 一=2CuCIJ （氧化反应阴极：2H20+2e=20H 一+H2（还原反应CuCI 为白色沉淀附着在铜上颜色不明显主要显示的为铜的红棕色，当在U 形管底部与阴极电解生成的 OH离子相遇时，生成更难溶的橙黄色沉淀CuOH（CuCI CuOH 的溶度积分别为 1. 210 6 和 1. 21014），反应方程式 如下：CuCI+OH=CuOH+C随后，CuOH 部分分解成红色的 Cu2O,得到CuOH）T）（，）XXHCu2O 的混合物。2CuOH 橙黄）=Cu2O 红色）+H

2、2O 橙黄与红色差别不大不易观察分辨）阳极一侧白色浑浊逐渐变为浅蓝色是由于 CuC 被氧化的结果。4CuCI+O2+4H20=3CuOCuCI2 3H20+2HCI实验过程:1、首先配置氯化钠在一洁净的 lOOmL 烧杯中加入大约50mL 水，然后加入氯化钠固体并用玻璃棒搅拌，直至烧杯中有不溶解的氯化钠固直和食盐水体。2、将饱和氯化钠溶液倒入U 型管中，并插上铜棒，如右图所示。3、打开学生电源开关，将电压调节至20V，进行电解。电解氯化钠饱和溶液的实验现象：1、开始时，阴极铜棒有大量气泡放出,阳极铜棒上有少量白色物质生成。原因：阳极铜棒上开始有 CuCI 生成。2、随着时间的进行，阴极附近的溶

3、液呈 U 型管。阳极的白色浑浊逐渐增多,渐渐沉积到试管底部，在 U 型管底部有少量橙色沉淀生成。原因：开始有 CuCI 变成氧化铜和氧化亚铜3、U 型管内的橙色物质增多，甚至可以看到阳极和试管底部有一条橙色的带子”并且在靠近阴极的底部有一个橙色的面。 可以看到阳极的铜棒明显变细。4、关闭电源，阴极白色浑浊的现象迅速消失。原因：阴极铜棒附近的浑浊是由于溶液中有大量气泡的原因。将白色沉淀分别加入三支试管，依次编号为A、B、C, A。A 中便滴入稀硫酸边振荡， B 中边滴入稀盐酸边振荡， C 中边滴入稀氨水边振荡。试管中的现象：1、A 中的橙色沉淀消失，溶液无色透明。2、B 中的橙色沉淀消失，溶液无

4、色透明。3、C 中的橙色沉淀消失，溶液颜色逐渐变蓝，最后呈深蓝色。原因：Cu2O CuOH 溶于氨水，形成稳定的无色络合物Cu(NH3)2+,Cu(NH3)2+在空气中很快被氧化成深蓝色(绛蓝色)Cu(NH3)42+:Cu2O +4NH3- H2O = 2Cu(NH3)2+无色)+2OH- + 3H2O4Cu(NH3)2+ +8NH3- H2O + O2 = 4Cu(NH3)42 绛蓝色)+4OH- + 6H2O实验讨论：试管 A 中的溶液应变成蓝色才对，因为 Cu20 经 H2SO4 酸化发生歧化反应,生成 Cu2+和 Cu: Cu2O+2H+=Cu2+Cu+H20 但是却呈无色。原因可能是

5、取得沉淀的含量太小，以至于溶液中的 Cu2+过小，无法肉眼直接观察。实验问题:1、电解饱和食盐水时，有些小组的 U 形管内，阳极一段溶液变为浅绿色， 且有少量白色沉淀生成，随后出现黑色物质，为什么？答：可能是铜棒中的铜被氧化为铜离子在一定浓度时显示出的颜色。 铜离子 与氢氧根反应为氢氧化铜后由于受热分解为黑色的氧化铜； 白色沉淀可能是 Ca2+、Mg2 +等杂质离子与 0H反应生成的沉淀。2、实验时将阳极的铜棒改成碳棒有什么影响？答：当与阳极相连的是铜棒时，发生的是铜的氧化反应：Cu-2e-=Cu2+若U 形管摸起来发热，这些现象是与阳极相连的是铜棒时发生的是 CI的氧化：2C-2e=CI2 阳极附近的溶液变成黄绿色。