电解水实验设计：验证与结果分析

根据电解水的实验设计，选择浓度5%～12%的氢氧化钠溶液，用GPS15H10直流稳定电源供应器控制电压在4～15V，采用J2606电解水器，进行了水电解课堂教学最佳实验效果的探究，得到实验数据见表3-4～3-10。

(1)电解液浓度不同时电解水实验

表3-4　电解液为5%NaOH溶液时电解水实验记录

表3-5　电解液为10%NaOH溶液时电解水实验记录

表3-6　电解液为12%NaOH溶液时电解水实验记录

从以上实验可以看出，5%的NaOH溶液浓度太低，离子迁移活度不足，正、负离子所传导的电荷量有限，短时间内难以看到有气体产生。当NaOH浓度为12%时作为课堂演示实验的效果很理想，所以不需要再做浓度为15%的实验。

(2)12%的氢氧化钠溶液在电压不同时电解水实验记录(www.xing528.com)

表3-7　电压为4V时电解水实验记录

表3-8　电压为8V时电解水实验记录

表3-9　电压为13V时电解水实验记录

表3-10　电压为15V时电解水实验记录

以收集10mL氢气所需要的时间进行实验数据的分析和比较。采用铂电极和12%的氢氧化钠溶液，施加15V电压，只需要2min08s的时间就可以得到10mL氢气和5mL氧气，非常适合在课堂中演示，成功地验证了实验原理分析的结论。实验的操作方便、简单，实验过程安全，鲜明的实验现象能帮助教师从化学反应的事实中讲解水的组成、推导水分子的构成，为书写水电解生成氢气和氧气的化学方程式提供有力的证据，达到较理想的教学辅助功能。