(推荐)铜电极电解饱和食盐水

氯离子含量测定方法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+2Cl一=2CuCl↓(氧化反应)
阴极:2H20+2e一=20H一+H2 ↑(还原反应)
CuCl为白沉淀(附着在铜上颜不明显,主要显示的为铜的红棕),当在U形管底部与阴极电解生成的OH—离子相遇时,生成更难溶的橙黄沉淀CuOH(CuCl、CuOH的溶度积分别为1.2×10—6和1.2×10—14),反应方程式如下:CuCl+OH一==CuOH+Cl—随后,CuOH部分分解成红的Cu2O,得到CuOH、Cu2O的混合物。2CuOH(橙黄)=Cu2O(红)+H2O(橙黄与红差别不
大不易观察分辨) 阳极一侧白浑浊逐渐变为浅蓝是由于CuCI被氧化的结果。4CuCl+O2+4H20==3CuO·CuCl2·3H20+2HCl
实验过程:
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1、首先配置氯化钠在一
洁净的100mL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物质生成。
原因:阳极铜棒上开始有CuCl生成。
2、随着时间的进行,阴极附近的溶液呈U型管。阳极的白浑浊逐渐增多,渐渐沉积到试管底部,在U型管底部有少量橙沉淀生成。
原因:开始有CuCl变成氧化铜和氧化亚铜苹果灯
防潮纸3、U型管内的橙物质增多,甚至可以看到阳极和试管底部有一条橙的“带子”,并且在靠近阴极的底部有一个橙的面。可以看到阳极的铜棒明显变细。
4、关闭电源,阴极白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中的橙沉淀消失,溶液无透明。
2、B中的橙沉淀消失,溶液无透明。
3、C中的橙沉淀消失,溶液颜逐渐变蓝,最后呈深蓝。
原因:Cu2O、CuOH溶于氨水,形成稳定的无络合物[Cu(NH3)2]+,
[Cu(NH3)2]+在空气中很快被氧化成深蓝(绛蓝)[Cu(NH3)4]2+: Cu2O +4NH3·H2O = 2[Cu(NH3)2]
+(无)+2OH- + 3H2O
4[Cu(NH3)2]+ +8NH3·H2O + O2 = 4[Cu(NH3)4]2+(绛蓝
)+4OH- + 6H2O
实验讨论:
试管A中的溶液应变成蓝才对,因为Cu2O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。原因可能是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,且有少量白沉淀生成,随后出现黑物质,U形管摸起来发热,这些现象是为什么?物联网电池
压缩空气喷嘴答: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。铜离子与氢氧根反应为氢氧化铜后由于受热分解为黑的氧化铜;白沉淀可能是Ca2+、Mg2+等杂质离子与OH-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+。若与阳极相连的是铜棒时发生的是Cl—的氧化:2Cl—-2e—=Cl2阳极附近的溶液变成黄绿。
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本文发布于:2024-09-21 16:33:49,感谢您对本站的认可!

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标签:阳极   沉淀   溶液   白色   生成   铜棒   反应
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