自制电解水实验装置

时间:2022-10-23 02:31:38

自制电解水实验装置

电解水实验是《化学》九年级上册第三单元中的一个重要实验(如图1所示)。

该实验揭示了水是由氢、氧两种元素组成,同时验证了水分子中氢、氧原子个数比为2:1。分析课本实验,存在一些不足:玻璃仪器重易损坏且损坏后不易修;装置稳定性差;操作难且安全性差;药品用量多;现象不明显且误差大等。另外,我们也用过学校实验室中的电解水仪,它虽然解决了氢气、氧气的体积测量和检验问题,但其它问题依然存在。为了满足教学上的需要,我们自制了电解水实验装置。

1制作材料

废旧一次性医用注射器3支(10ml两支、20ml1支)、带阀门的输液管两根、废旧有机玻璃1块、方形或圆形有机玻璃盒1个、不锈钢丝两根(做电极)、小瓶塞3个、塑胶塞两个、粘合剂少许等。

2制作过程

2.1材料的准备

从学校医务室收集废旧注射器和输液管。从生活垃圾中收集废旧有机玻璃、有机玻璃盒(化妆品盒)、牙膏盖、不锈钢丝。木螺丝从家中找,胶塞可用橡皮打磨制得,粘合剂可到家具店要一些玻璃胶。收集好材料再消毒清洗后备用。

2.2剪切和打孔

先比好位置,将有机玻璃剪成圆形,接着在有机玻璃盒上打5个小孔(两个电极孔,3个木螺丝孔),再在圆形玻璃上打3个孔(两个安装10ml注射器,1个安装20ml注射器)。同时注意:电极孔和10ml注射器孔要正对,小注射器倒置,大注射器正放。

2.3粘合过程

先将有机玻璃和有机玻璃盒对好位置并粘合在一起,待胶干后再把注射器粘合上(注意:10ml注射器倒置刻度线对齐正面放向人,20ml注射器正置),粘好后先堵上橡皮塞检查是否漏水,如不漏水再进行下一步工序。

2.4安装

先把底脚安装好,再装带电极的橡皮塞(电极用铂电极最佳),最后接上面的气体控制阀。

2.5检验是否漏气

先关闭气体控制阀后往大注射器中加适量水,再观察液面变化情况,如液面过3min不变化,说明气密性好。

整个装置即制作完成(如图2所示)。

3自制电解水实验装置的使用

3.1实验用品

外电压(DV6~8V,可用学生电源或电瓶、应急灯、干电池)、电解液(5%~10%6的HS04)、导线两根、火柴等。

3.2使用方法

①先接好电路,打开气体控制阀后往大注射器中加入适量的稀硫酸(即液体充满小注射器为宜);②关闭气体控制阀后打开电源开始电解水;③观察现象,当阴极气体达到8ml时关闭电源,并记录两极气体的体积;④最后检验两极气体:用小试管把制得的两种气体放出收集后检验,其中阳极气体能使带火星的小木条复燃为氧气,阴极气体遇点燃的木条有爆鸣声则为氢气。

4自制电解水实验装置的优点

(1)用一些医用和生活废弃物做材料,既节约资源,又减少了环境污染。

(2)制作简单,装置微型化,能节约药品用量。

(3)装置安全,稳定性好,轻便,容易操作,现象明显。

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