电解硫酸铜溶液.doc

中学生自主探究电解硫酸铜实验 作者：新余四中 刘趁桢 一．引言：同学们总是在为课本上的实验兴叹的同时，也想自己尝试，但当发现手头上的材料不够时，总想着去买，其实不用大功率的直流电源了，你只需要三节电池和下述相关材料就可以了。——当然，收获知识才是最重要的。自己动手实验对初三升入高中的同学进一步学习电化学是有帮助的.下面我从实验开始介绍，再提供例题供学电化学的同学参考. 二．实验目的：明确电解池中使用惰性电极c电解硫酸铜溶液制硫酸的实质。实验器材：4.5v电源，(0.2A直流电)，电流表（0~3A)CuSO4.?5H2O晶体，200ML蒸馏水，碳（石墨）棒（市场上的圆规铅笔芯2b可替代)，PH试纸广泛1~14，导线若干（带鳄鱼夹）。开关。托盘天平。（100g最大称量MAX），量筒100ML.CuSO4溶液  通电 一.实验原理：1.总反应 CuSO4+2H2O =?2 Cu（阴极）+2H2SO4+O2↑ 2.电解池（烧杯）中的反应分析离子方程式：碳棒属于溶液中的cu2+与?OH-分别得失电子，由于（放电能力）cu2+＞H+，OH-＞SO42-，因此阴极上的Cu2+放电生成Cu，阳极上的OH-放电生成O2，电极反应如下：?阴极（与电源负极相连）2Cu2+?+4e - = 2Cu 阳极：?（与电源正极相连）4OH-?-?4 e - =O2 ↑+2H2O 三.实验步骤。根据硫酸铜（五水合晶体）在三十摄氏度的溶解度为37.8g?使用托盘天平（100gMAX)称量75.6g五水合硫酸铜晶体用纸倒入烧杯中，并用玻璃棒转移晶体，量桶分两次量取100ML蒸馏水，倒入烧杯中（BOMEX,250ML),用玻璃棒搅拌充分溶解，制得其浓溶液。将两根石墨电极棒分别用鳄鱼夹夹住位于烧杯的两侧如图，后闭合开关，检查电流表视数是否过大或过小，过大则说明短路，过小则可能是接触不良或电池电压过小，建议在电源两端并联一个（0~15v）的电压表 （用来检测路端电压）。检查完毕后即可开始电解工作。如图所示。 四．实验现象：开始电解15min后，阳极有少量气泡出现，阴极有少量红色物质生成。具体如下。 实验 现象 进行 日期 PH 值 阴极 阳极 总体现象 6.5 4~5 出现极少量红色物质附着 有极少量的气泡产生 无明显现象 6.10 4~3 出现较少红色物质 碳棒断裂，原阳极位置液面上漂浮着少量气泡更换新碳棒 液面有所下降，下降了约15ML 6.15 3~2 碳棒表面附着一层红色物质，易剥落（疑似有氢气产生） 碳棒断裂，更新碳棒，有较多气泡匀速从极上浮 液面下降至160ML 6.19 1 碳棒上有