唐玉芳

摘 要：文章對現(xiàn)行人教版高中化學(xué)教材中電解氯化銅溶液的演示實驗進(jìn)行了改進(jìn)，制成了電解氯化銅溶液的綠色化、便捷化實驗演示裝置，體現(xiàn)低碳、綠色環(huán)保理念。

關(guān)鍵詞：實驗，電解氯化銅溶液，綠色化，便捷化，改進(jìn)

電解氯化銅溶液是人教版化學(xué)選修4“化學(xué)反應(yīng)原理”第四章第3節(jié)“電解池”中電解原理的一個演示實驗，裝置如圖1所示。筆者在上該節(jié)課時，發(fā)現(xiàn)教材的實驗存在以下不足：一是實驗過程產(chǎn)生的氯氣污染環(huán)境，危害師生的健康；二是在U形管中做電解實驗，兩極間的距離相距較遠(yuǎn)，離子定向遷移的距離長，導(dǎo)致電極反應(yīng)速率慢，產(chǎn)生的銅也比較少。并且還要有鐵架臺對U形管進(jìn)行固定，導(dǎo)致裝置繁瑣；三是要使用25%的氯化銅溶液，這樣的溶液呈亮綠色，顏色太深，還會導(dǎo)致通電后陰極區(qū)溶液往往出現(xiàn)黑色，不利于實驗現(xiàn)象的觀察；四是電解的電壓要求是6V～12 V，一般使用的是學(xué)生電源，不便于走動演示，也無法開展學(xué)生分組實驗。于是，筆者對該實驗做了如下設(shè)計。

一、實驗用品

實驗儀器：9V柱狀電池、燒杯、石墨棒、導(dǎo)線若干、果凍殼、剪刀、鑷子、棉花、舊盒子

實驗試劑：20%的氯化銅溶液、氫氧化鈉溶液、酚酞試液、淀粉碘化鉀試紙

二、實驗裝置：

如圖2所示：

三、實驗原理

CuCl2C=u+Cl2↑

2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O

四、實驗步驟

（1）用剪刀裁剪廢棄的果凍殼，如圖3所示，

石墨棒剛好可以卡在果凍殼的瓶口，并在瓶口塞棉花團(tuán)，棉花上滴酚酞和氫氧化鈉溶液，用來監(jiān)測氯氣是否泄漏。用鑷子在果凍殼的支管口處放上濕潤的淀粉碘化鉀試紙，用來檢驗氯氣。用另一種果凍殼盛裝氫氧化鈉溶液。按圖2所示裝置組裝，使兩電極相距1cm～2cm，向燒杯中注入20%的氯化銅溶液至石墨棒的一半處，接通電源，使反應(yīng)開始。

（2）濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)，說明有氯氣生成，另一極的石墨棒上有紅色物質(zhì)生成，棉花團(tuán)還是紅色，說明氯氣未泄漏。整個過程約一分鐘。

（3）當(dāng)試紙變藍(lán)后立即停止實驗，否則通電時間過長，藍(lán)色反而會消失（因會發(fā)生下列反應(yīng)：5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl）。

五、實驗改進(jìn)的優(yōu)點

（1）用到了生活中廢棄的材料，低碳、環(huán)保。

（2）整個陽極在封閉的體系中，避免了有害氣體氯氣可能造成的污染。

（3）操作簡單，實驗現(xiàn)象明顯，實驗成功率高。

（4）整個裝置小巧玲瓏，可以走動演示實驗，也可開展學(xué)生分組實驗。

（5）本實驗改進(jìn)有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]化學(xué)選修4化學(xué)反應(yīng)原理教師教學(xué)用書.2007：91

[2]朱賽. 氯化銅溶液電解實驗裝置的探究與改進(jìn).實驗教學(xué)與儀器.2013：27-28.

[3]魏崇啟.電解氯化銅溶液實驗改進(jìn).實驗教學(xué)研究.2012：97