从电解食盐水实验获得的理念，本文主要内容关键词为：理念论文,食盐水论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
大家对于用石墨电极（惰性电极）电解饱和食盐水不乏了解，但是对于用不同的电极（如Fe、Cu）电解不同浓度的食盐水就了解得相对较少，应当说这是一个很有新意的实验领域和极有探究性价值的教学素材。
1 用Cu做电极电解饱和食盐水
试管里注入2mL～3mL饱和食盐水，剥开电话专用导线两端露出的铜线（一红一蓝），一端伸进试管内食盐水液面下，另一端跟2个1号干电池（或2个5号干电池）的两极相接（图1），电解过程立即开始， 观察现象于下：
（1）液面下跟电池负极相连的铜线（阴极）变黑，同时伴有大量H[,2]气泡产生；跟电池正极相连的铜线（阳极）色泽（紫红）不变，只是铜线由粗变细。
（2）溶液导电初始的半分钟内，溶液略显浑浊， 很快呈浅的橙黄色，进而生成较多的橙黄色沉淀。由于饱和食盐水的密度较大，生成的橙黄色沉淀聚集在液面上。
（3）2min～3min之后，测得溶液的pH约为10， 当黄色沉淀聚集较多时，把沉淀分放在3个试管里分做以下几项实验：
①滴入稀H[,2]SO[,4]或稀HCl，沉淀溶解成浅蓝色溶液（Cu[2＋]）；②滴入氨水，沉淀立即溶解成近乎无色的溶液，过一会，溶液在空气中被氧化成蓝色→深蓝色→绛蓝色；③滴入浓的NH[,4]Cl溶液，跟滴入氨水产生的现象十分相似。
以上实验现象表明，用石墨做电极电解饱和食盐水，跟用Cu做电极（阳极）电解饱和食盐水有着本质的区别。前者可用下式表示：
后者，跟电池正极相连接的阳极（Cu）要溶解，跟电池负极相连接的阴极（Cu）附近有H[,2]气泡并有大量橙黄色Cu[,2]O沉淀生成。电极反应过程如下：
记得一次用饱和食盐水酚酞溶液检验电池的正、负极——溶液变红的一极是电源的负极，另一极是电源的正极。由于事先忘了加酚酞，竟发现用Cu导线做电极电解食盐水有上述的多种趣味现象。
2 用Cu做电极电解NaCl稀溶液
把饱和食盐水按图2所示体积比稀释后电解（方法同前）， 实验结果不难发现：
（1）a、b 2个试管的NaCl溶液浓度较大，反应速度（产生气泡）快，生成橙黄色沉淀；
（2）c、d 2个试管的NaCl浓度较小，反应速度较慢，生成黄绿色沉淀；
（3）e、f 2个试管的NaCl浓度更小，反应速度更慢，生成蓝色沉淀Cu（OH）[,2]。
以上实验现象表明，当用Cu做电极电解NaCl稀溶液的过程，电极反应过程如下：
阳极 Cu－2e＝Cu[2＋]（氧化反应）
阴极 2H[,2]O＋2e＝2OH[－]＋H[,2]↑（还原反应）
Cu[2＋]＋2OH[－]＝Cu（OH）[,2]↓（蓝色）
NaCl在电解过程中没有起实质性变化。
3 用Fe做电极
（1）电解NaCl浓溶液，实验方法同前，可在1min 之内生成大量墨绿色沉淀Fe（OH）[,2]与Fe（OH）[,3]混合物。电极反应过程如下：
（2）电解NaCl稀溶液，实验方法同前，很快生成棕黄色Fe（OH）[,3]沉淀。电极反应过程如下：
阳极 2Fe－6e＝2Fe[3＋]（氧化反应）
阴极 6H[,2]O＋6e＝6OH[－]＋3H[,2]↑（还原反应）
2Fe[3＋]＋6OH[－]＝2Fe（OH）[,3]↓（棕黄色）
4 一点体会
对于用Cu、Fe等变价金属做电极电解NaCl、KCl、Na[,2]SO[,4] 等中性盐溶液，以下认识极为普遍：要么，电极都氧化成为高氧化态（Cu[2＋]、Fe[3＋]）；要么，电解NaCl浓溶液电极氧化成高价态，电解NaCl稀溶液电极氧化成低氧化态。前面的实验结果恰恰得出了跟逻辑推理完全相反的结果。一般说来，电极（Cu、Fe）可被氧化的程度跟电解质溶液浓度的关系是：电解质溶液浓度大，电极极易氧化成低价态；电解质溶液浓度小，电极极易氧化成高价态（电解质自身不发生什么变化）。至此，我们明白一个道理：化学上的好些知识（哪怕是简单知识），仅仅靠逻辑推理去认识，在许多时候都是靠不住的，即使是逻辑推理所获得的认知，最终还得靠实验去检验其真伪，这或许就是我们通过电解食盐水所获得的化学知识和化学理念。尽管我们现行的高中化学没有涉及这些电化学知识，我想在不拘泥于教材的开放式教育教学背景下，把这些知识向化学的课内课外适当引伸，想必是有益的。
标签：电解食盐水论文;