电解食盐水会生成什么?

Question

如题所述

Answer 1

电解食盐水之一：
[原理] 当氯化钠溶于水，形成食盐水时，它会电离成多种离子：Na+、Cl-、H+和OH-。在电解过程中，阳极上的氯离子(Cl-)会失去电子，生成氯气(Cl2)并释放到溶液外；阴极上的水分子(H2O)会接受电子，分解成氢气(H2)和氢氧根离子(OH-)。这一过程的总反应式为：2Cl- + 2H2O → 2OH- + H2↑ + Cl2↑。实际上，由于氧气过电位较高，阳极处通常不会析出氧气，而是氯气。
[用品] 包括石墨电极、铁架台、烧杯、量筒、导线、直流电源和食盐水等。
[操作] 制作电解装置，连接石墨电极到直流电源，将饱和食盐水倒入烧杯中。通电后，可以在阳极区域观察到氯气的释放，阴极区域则有氢气产生。使用酚酞指示剂和碘化钾淀粉溶液可以分别检测到阴极产生的氢气和阳极产生的氯气。
电解食盐水之二：
[原理] 电解食盐水的原理与之一致，都涉及到离子的电化学反应。
[用品] 包括具支U形管、单孔塞、弯曲导管、小试管、铁丝网柱、碳棒、NaOH溶液、KI淀粉溶液和饱和食盐水等。
[操作] 搭建电解装置，通过控制开关，使饱和食盐水在阴阳极之间流动。观察到阴极区溶液变红，阳极区碘化钾淀粉溶液变蓝，证明分别产生了氢气和氯气。
电解食盐水之三：
[原理] 在饱和食盐水中，存在NaCl的电离和水的水解反应。通电后，由于氢离子的还原能力比钠离子强，氢离子在阴极得到电子生成氢气，而氯离子在阳极失去电子生成氯气。同时，阴极附近还会生成强碱氢氧化钠。总反应式为：2NaCl + 2H2O → 2NaOH + H2↑ + Cl2↑。
[用品] 包括食盐、淀粉、碘化钾、酚酞试剂、玻璃方槽、烧杯、直通管、玻璃导管、乳胶管、铁钉、碳棒、蛋壳、漏斗、导线、干电池、直流电源、玻璃纸、铁丝网、凡士林、分液漏斗等。
[操作] 使用蛋壳漏斗法进行电解实验，通过观察气泡的产生和颜色变化来区分氢气和氯气。
[备注] 提供了实验操作的注意事项，包括确保电解液饱和、控制电解液温度、选择合适的电压、保证电路接触良好等。