电解

实验人员：、

报告撰稿人：，

一、 实验仪器及药品：自制水电解器、试管、导线、直流电源、铁

制电极、少量稀硫酸

二、 实验目的：

1. 掌握“电解水”演示实验的操作技术；

2. 探究水电解器（霍夫曼电解器）的代用装置；

3. 培养学生“以教师的姿态”做好实验的预备实验以及进行演示

的初步能力。

通电

实验原理：2H2O ==2H2↑+O2↑

四.实验步骤：

1.连接好电路（如下图）

2.装入1：10的稀硫酸溶液（液面高于电极0.5cm）.

3.将两支试管装满溶液各自放入正极、负极。

4.打开直流电源，将电压调至12V进行电解。

5.观察和记录两极产生气泡的多少和速度、收得可检验量的氢气所需的时间、所收得的氢气和氧气的体积比以及检验氢气和氧气的直观效果、操作是否简便等。

6.检验生成的气体。

7.运用上述装置，将直流电压依次升高到24V和36V分别进行实验。注意练习实验操作，对比电解速度及直观效果。

五.实验现象：

1.通电后，电极上有气泡生成，通电一段时间后，两个试管汇集了一些气体，与正极相连的试管内的体积小，与负极相连的试管大，体积比小于1：2

2.检验气体时，体积小的气体能使带火星的木条复燃；体积大的气体点燃时有爆鸣声。

3.直流电源电压从12V升高到24V时，两个试管中生成的气体的速

度明显加快；由24V升高到36V时，生成气体的速度继续加快。

六.实验结论：

1.水在接通直流电后，分解成氢气和氧气，证明水是由氢元素和氧元素组成的化合物。

2.在一定条件下，电解水时，所通直流电的电压越大，电解速度越快。

3.O2在水中溶解度大于H2，使O2的溶解量大于H2的溶解量，会消耗少量O2，所以会使所得H2和O2体积比偏离2：1

一、文献综述：

（一）实验研究的背景和意义：

水是由氢氧两种原子按二比一的比例组合而成，采用熟悉的水做知识载体，通过对水分解产生氢气和氧气的微观过程的描述，认识到分子在化学变化中分子分解成原子，原子再重新组合形成新的分子，从而理解化学反应的实质。

（二）国内外研究现状和发展趋势：

国内外已根据相关原理发明了瓶装电解水、电解水制氧机及电解水制氢等，并将更深入的研究进行优化取得最小成本最大利益的成功。

（三）参考文献:

《201*-201*年中国电解水制氢设备行业市场深度研究分析报告》；专业文献；中学化学教材；贵州教育学院学报。 二、实验目的

1.熟练掌握电解水的实验操作；

2.培养学生“以教师的姿态”做好实验的预备实验以及进行演示的初步能力;

3.学习用正交表的方法寻找电解水实验的最佳反应条件和试验成功的关键；

4.通过本实验进一步培养学生研究化学实验的能力，培养良好的科学态度、品质和实验习惯。 三、实验仪器及药品：

仪器

名称 试管 导线 直流电源 铁制电极 铂电极 铜电极 电压表

型号 18*180

数量 两只 两根 一个 两个 两个 两个 一个

试剂 不同浓度的氢 氧化钠溶液

四、实验设计方案

（一）实验原理描述：水在通电的情况下可以发生电解，反应式如下通电 2H2O ==2H2↑+O2↑

其中影响电解水的因素有很多，本实验通过探究不同因素对该实验的影响来探究该反应的最佳条件。 （二）实验过程设计： 1.连接好电路（如下图）

2.装入相应的电解质溶液（液面高于电极0.5cm）. 3.将两支试管装满溶液各自放入正极、负极。 4.打开直流电源，将电压调至所要求大小进行电解。

5.运用上述装置，按照下表分别进行实验。 6.注意练习实验操作，对比电解速度及直观效果。

（三）实验观测点及观测指标

1.观察和记录两极产生气泡的多少和速度、收得可检验量的氢气所需的时间、所收得的氢气和氧气的体积比以及检验氢气和氧气的直观效果、操作是否简便等； 2.检验生成的气体。

五、实验中可能遇到的问题及解决方案：

1.不同电解质溶液配制：计算配制不同浓度氢氧化钠溶液的质量并称取氢氧化钠固体，溶解在一定量水中；

2、开始实验时控制好电流以防电压过大将电压表损坏。 六、起止时间进程安排：

安装装置后，确保其安全性及可行性，依次进行实验，得出结论，记录结果。