铜电极电解饱和食盐水

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铜电极电解饱和食盐水



实验原理: 用铜电极电解饱和食盐水时，两极发生的电极反应分别为：

阳极：2Cu 一+2e 一 +2CI 一=2CuCIJ （氧化反应

阴极：2H20+2e—=20H 一+H2 （还原反应

CuCI为白色沉淀附着在铜上颜色不明显主要显示的为铜的红棕色，当在

U 形管底部与阴极电解生成的OH—离子相遇时，生成更难溶的橙黄色沉淀

CuOH（CuCI CuOH的溶度积分别为1. 210— 6和1. 210—14），反应方程 式 如下：CuCI+OH==CuOH+C—随后，CuOH部分分解成红色的Cu2O,得到

CuOH

）

T ）

（，）

XX

H

Cu2O的混合物。2CuOH橙黄）=Cu2O红色）+H2O橙黄与红色差别不大不易观察 分辨）阳极一侧白色浑浊逐渐变为浅蓝色是由于 CuC被氧化的结

果。4CuCI+O2+4H20==3CuOCuCI2 3H20+2HCI

实验过程:

1、首先配置氯化钠在一洁



净的lOOmL烧杯中加入大约



50mL水，然后加入氯化钠固体



并用玻璃棒搅拌，直至烧杯中有

不溶解的氯化钠固

・

直和食盐水



体。

2、将饱和氯化钠溶液倒入

U型管中，并插上铜棒，如右图所

示。

3、打开学生电源开关，将电压调节至 20V，进行电

解。

电解氯化钠饱和溶液的实验现象：



1、开始时，阴极铜棒有大量气泡放出, 阳极铜棒上有少量白色物质生

成。

原因：阳极铜棒上开始有 CuCI生成。



2、随着时间的进行，阴极附近的溶液呈U型管。阳极的白色浑浊逐渐增多,



渐渐沉积到试管底部，在U型管底部有少量橙色沉淀生成。

原因：开始有CuCI变成氧化铜和氧化亚铜

3、U型管内的橙色物质增多，甚至可以看到阳极和试管底部有一条橙色的 带子”并且在靠近阴极的底部有一个橙色的面。 可以看到阳极的铜棒明显变细。

4、关闭电源，阴极白色浑浊的现象迅速消

失。






原因：阴极铜棒附近的浑浊是由于溶液中有大量气泡的原因。

将白色沉淀分别加入三支试管，依次编号为 A、B、C, A。A中便滴入稀硫 酸边振荡， B 中边滴入稀盐酸边振荡， C 中边滴入稀氨水边振荡。

试管中的现象：

1、A中的橙色沉淀消失，溶液无色透明。 2、 B中的橙色沉淀消失，溶液无色透明。

3、 C中的橙色沉淀消失，溶液颜色逐渐变蓝，最后呈深蓝色。 原因：Cu2O CuOH溶于氨水，形成稳定的无色络合物[Cu(NH3)2]+, [Cu(NH3)2]+在空气中很快被氧化成深蓝色(绛蓝色)[Cu(NH3)4]2+:

Cu2O +4NH3- H2O = 2[Cu(NH3)2]+无色)+2OH- + 3H2O

4[Cu(NH3)2]+ +8NH3- H2O + O2 = 4[Cu(NH3)4]2绛蓝色)+4OH- + 6H2O

实验讨论：

试管A中的溶液应变成蓝色才对，因为 Cu20经H2SO4酸化发生歧化反应, 生成Cu2+和Cu: Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H20但是却呈无色。原因可能是取得沉 淀的含量太小，以至于溶液中的 Cu2+过小，无法肉眼直接观察。

实验问题:

1、电解饱和食盐水时，有些小组的 U 形管内，阳极一段溶液变为浅绿色， 且有少量白色沉淀生成，随后出现黑色物质， 为什么？

答：可能是铜棒中的铜被氧化为铜离子在一定浓度时显示出的颜色。 铜离子 与氢氧根反应为氢氧化铜后由于受热分解为黑色的氧化铜； 白色沉淀可能是 Ca2 +、Mg2 +等杂质离子与0H—反应生成的沉淀。

2、实验时将阳极的铜棒改成碳棒有什么影响？

答：当与阳极相连的是铜棒时，发生的是铜的氧化反应：

Cu-2e-=Cu2+若

U形管摸起来发热，这些现象是

与阳极相连的是铜棒时发生的是 CI—的氧化：2C—-2e—=CI2阳极附近的溶液变 成黄绿色。

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