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电解CuCl2溶液实验改进

2019-09-10樊凤

大众科学·上旬 2019年5期
关键词:实验探究

樊凤

摘 要:针对CuCl2溶液电解实验的困难和不足,改进了实验装置,在实验中强调了绿色化学的思想。

关键词:CuCl2溶液;电解池;装置改进;实验探究

人教版高中化学选修四第四章电化学基础第三节电解池实验4-2(如图1)。该实验通常是教师在课堂中对电解池讲解过程中重点论述的实验。

该实验存在以下不足:U形管未封口,产生的Cl2具有刺激性气味和毒性,不易操作,湿润的淀粉碘化钾试纸现象不明显。针对这些不足,我进行了如下改进。

1 实验仪器及药品

1mol/lCuCl2溶液,2mol/lNaOH溶液,顶端带孔及可夹石墨棒的塑料盒,碳棒2根,导线2根,1号干电池一节,电池盒一个,湿润的淀粉碘化钾试纸,棉花,镊子。

2 改进后实验装置

①顶端带孔及可夹石墨棒的塑料盒②碳棒2根③导线2根④1号干电池⑤电池盒⑥1mol/lCuCl2溶液

⑦湿润的淀粉碘化钾试纸⑧2mol/lNaOH溶液⑨棉花 ⑩镊子

3 实验步骤及现象

(1)按图2连接好装置

(2)向塑料盒中加入20ml1mol/lCuCl2溶液,将安装好的碳棒插入溶液中,并将湿润的淀粉碘化钾试纸贴在塑料盒小孔上(如图3),接通电源,观察现象。

(3)30秒后,观察到现象:

①与电源正极相连的阳极有黄绿色气体产生

②与电源负极相连的阴极有红色的物质Cu析出

③湿润的淀粉碘化钾试纸呈蓝色

(4)实验结束后关闭电源,取下湿润的淀粉碘化钾试纸,用镊子夹取蘸有2mol/lNaOH溶液的棉花放在塑料盒小孔上(如图4),吸收尾气。

4 改进后优点

(1)反应速率快,实验用时短,通常30秒内可以完成实验。

(2)实验现象非常明显。只要电池电量充足,开始实验后便可观察到气体产生、Cu析出及淀粉碘化钾试纸变色。

(3)实验简单,紧凑,便于多个班进行教学,且在通风设备保障的情况下,可将原本的演示实验改为学生实验。

(4)装置密封性好,可有效防止Cl2泄露。

(5)因實验现象明显,又是较短,药品损失较少,CuCl2溶液可重复使用。

5 改进后的优势

(1)原实验是教师讲解电解池的重点,但因Cl2有毒,教师在教学中多采用视频教学,较少使用演示实验,更不要说学生实验。改进后可进行教师演示实验甚至学生分组实验,更好的方便教师讲解,及学生观察想象。

(2)该实验考虑到了尾气处理,帮助学生更好的理解绿色化学的理念。

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