**原理**
饱和食盐水电解是一种电化学过程,利用直流电分解饱和的食盐水(氯化钠溶
液)而产生氯气、氢气和氢氧化钠。
在电解池中,石墨或惰性金属制成的阳极与阴极相接。威九国际78mb42斗罗大陆说:当直流电通过溶液时,阳极发生氧化反应,氯化钠分子被分解成氯气和钠离子
2 NaCl → 2 Na+ + 2 Cl-
氯气在阳极周围形成气泡逸出。
同时,阴极发生还原反应,氢离子被还原成氢气:
2 H+ + 2 e- → H2
氢气也以气泡的形式逸出。
在电解过程中,氯离子被盐水中的钠离子中和,生成氢氧化钠:
NaOH + H+ → H2O + Na+
因此,电解饱和食盐水不仅可以产生氯气和氢气,还可以生成氢氧化钠溶液。
**应用**
饱和食盐水电解在工业和日常生活中有着广泛的应用,例如:
* **化学工业:**生产氯气、氢气和氢氧化钠
* **消毒剂:**次氯酸钠(漂白水)的生产
* **食品加工:**杀菌和防腐
* **电池:**氯碱电池的制作
* **水处理:**去除水中的杂质
**实验**
**材料:**
* 饱和食盐水
* 电解池
* 铅笔芯或石墨棒(阳极)
* 铁丝或铜丝(阴极)
* 直流电源
* 试管
* 试纸
**步骤:**
1. 将饱和食盐水倒入电解池中,使其高度超过电极。
2. 将铅笔芯或石墨棒作为阳极,铁丝或铜丝作为阴极,分别插入饱和食盐水中。
3. 将电极与直流电源连接,接通电源。
4. 观察阳极和阴极周围逸出的气泡。
5. 用试管收集阳极周围的
氯气,用试纸测试其性质。
6. 用试管收集阴极周围的氢气,用火柴点燃观察其燃烧性质。
7. 观察电解池中溶液的颜色变化,用试纸测试其 pH 值。
**结果:**
* 阳极周围逸出的是氯气,有刺鼻的气味,让试纸变红。
* 阴极周围逸出的是氢气,燃烧时发出淡蓝色火焰。
* 电解池中溶液颜色变为无色,试纸呈碱性反应。
**注意事项:**
* 电解过程中会产生氯气,具有腐蚀性,需在通风良好的环境中进行。
* 电解池中的溶液有腐蚀性,避免直接接触。
* 电解过程中产生的氢气易燃,应远离火源。