樊鳳

摘 要：針對(duì)CuCl2溶液電解實(shí)驗(yàn)的困難和不足，改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)裝置，在實(shí)驗(yàn)中強(qiáng)調(diào)了綠色化學(xué)的思想。

關(guān)鍵詞：CuCl2溶液;電解池;裝置改進(jìn);實(shí)驗(yàn)探究

人教版高中化學(xué)選修四第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第三節(jié)電解池實(shí)驗(yàn)4-2（如圖1）。該實(shí)驗(yàn)通常是教師在課堂中對(duì)電解池講解過程中重點(diǎn)論述的實(shí)驗(yàn)。

該實(shí)驗(yàn)存在以下不足：U形管未封口，產(chǎn)生的Cl2具有刺激性氣味和毒性，不易操作，濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙現(xiàn)象不明顯。針對(duì)這些不足，我進(jìn)行了如下改進(jìn)。

1 實(shí)驗(yàn)儀器及藥品

1mol/lCuCl2溶液，2mol/lNaOH溶液，頂端帶孔及可夾石墨棒的塑料盒，碳棒2根，導(dǎo)線2根，1號(hào)干電池一節(jié)，電池盒一個(gè)，濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙，棉花，鑷子。

2 改進(jìn)后實(shí)驗(yàn)裝置

①頂端帶孔及可夾石墨棒的塑料盒②碳棒2根③導(dǎo)線2根④1號(hào)干電池⑤電池盒⑥1mol/lCuCl2溶液

⑦濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙⑧2mol/lNaOH溶液⑨棉花 ⑩鑷子

3 實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象

（1）按圖2連接好裝置

（2）向塑料盒中加入20ml1mol/lCuCl2溶液，將安裝好的碳棒插入溶液中，并將濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙貼在塑料盒小孔上（如圖3），接通電源，觀察現(xiàn)象。

（3）30秒后，觀察到現(xiàn)象：

①與電源正極相連的陽極有黃綠色氣體產(chǎn)生

②與電源負(fù)極相連的陰極有紅色的物質(zhì)Cu析出

③濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙呈藍(lán)色

（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后關(guān)閉電源，取下濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙，用鑷子夾取蘸有2mol/lNaOH溶液的棉花放在塑料盒小孔上（如圖4），吸收尾氣。

4 改進(jìn)后優(yōu)點(diǎn)

（1）反應(yīng)速率快，實(shí)驗(yàn)用時(shí)短，通常30秒內(nèi)可以完成實(shí)驗(yàn)。

（2）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象非常明顯。只要電池電量充足，開始實(shí)驗(yàn)后便可觀察到氣體產(chǎn)生、Cu析出及淀粉碘化鉀試紙變色。

（3）實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單，緊湊，便于多個(gè)班進(jìn)行教學(xué)，且在通風(fēng)設(shè)備保障的情況下，可將原本的演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生實(shí)驗(yàn)。

（4）裝置密封性好，可有效防止Cl2泄露。

（5）因?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象明顯，又是較短，藥品損失較少，CuCl2溶液可重復(fù)使用。

5 改進(jìn)后的優(yōu)勢(shì)

（1）原實(shí)驗(yàn)是教師講解電解池的重點(diǎn)，但因Cl2有毒，教師在教學(xué)中多采用視頻教學(xué)，較少使用演示實(shí)驗(yàn)，更不要說學(xué)生實(shí)驗(yàn)。改進(jìn)后可進(jìn)行教師演示實(shí)驗(yàn)甚至學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，更好的方便教師講解，及學(xué)生觀察想象。

（2）該實(shí)驗(yàn)考慮到了尾氣處理，幫助學(xué)生更好的理解綠色化學(xué)的理念。