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
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