Discussie over waterelektrolyse-experiment

Benodigdheden: Hoffman-elektrolyseapparaat, gelijkstroomvoeding (of loodzuurbatterij), draden, reageerbuizen, alcohollampen, gasleidingen, inductiespoelen, elektrische sleutels, ijzeren standaards, ijzeren klemmen, gasflessen en glazen spoelbakken.
Verdund zwavelzuur, waterstof, zuurstof, houtstrips.
beginsel
Water kan onder invloed van gelijkstroom worden ontleed in waterstof en zuurstof. Wanneer een elektrische vonk door een mengsel van waterstof en zuurstof gaat, combineren ze zich tot water. Beide experimenten laten zien dat water uit twee elementen bestaat: waterstof en zuurstof. Uit de experimentele resultaten kunnen we ook weten dat hun volumeverhouding 2:1 is.
Voorbereiden
1. Montage van de Hoffmann-elektrolysator De Hoffmann-elektrolysator bestaat uit twee glazen buisjes met schaalverdeling van elk 50 ml. Elk heeft een zuiger aan de bovenkant en is aan de onderkant verbonden met een T-stuk. De onderkant van de schaalbuis is stevig afgesloten met een rubberen stop waarin een platina-elektrode is ingebed, en een bolvormige trechterbuis is verbonden met de middelste glazen buis van de T-buis.
Als u geen Hoffmann-elektrolysator heeft, kunt u twee zuurburetten gebruiken. Installeer aan het onderste uiteinde van de buret een rubberen stop met een elektrode en een rechthoekige glazen buis. Elektroden kunnen gemaakt zijn van nikkel-chroomdraad, koperplaten of roestvrijstalen platen. Twee rechthoekige glazen buizen zijn verbonden met een T-vormige buis en er is een trechterbuis aangesloten voor het injecteren van elektrolyt. Een eenvoudig apparaat kan slechts twee buretten gebruiken, deze ondersteboven in de watertank plaatsen en een elektrode in elke buismonding steken. Maar als u de waterstof en zuurstof wilt testen die worden gegenereerd door het elektrolyseren van water, moet u de buret uit de watertank halen en deze ondersteboven controleren.
Als je niet eens een buret hebt, kun je deze in elkaar zetten met twee glazen buizen van ongeveer 40 cm lang en 1 cm binnendiameter. Aan de bovenkant is een plug met één gat uitgerust met een glazen buis geïnstalleerd, en een korte glazen buis is verbonden met een buis met een scherpe neus van ongeveer 4 cm lang als uitlaatbuis, en een veerklem wordt gebruikt om de luchtstroom te regelen. . Aan de onderkant is een rubberen stop met een elektrode en een rechthoekige glazen buis geïnstalleerd. De rechthoekige glazen buis wordt vervolgens verbonden met de T-vormige buis en trechterbuis. Het gasvolume dat in de glazen buis wordt verkregen, kan worden gemeten met behulp van een schaalplaat. Houd eerst het ene uiteinde van de glazen buis met de puntige neus naar beneden en verticaal vast, verwijder de rubberen stop met de elektrode, giet 3 ml water, breng de vloeistof hoger dan de opening van de glazen buis op de rubberen stop en teken een teken. lijn langs het vloeistofoppervlak. Voeg nog eens 20 ml water toe en trek een lijn langs het vloeistofoppervlak. Giet het water uit, plaats de glazen buis horizontaal op een stuk wit papier en teken de afstand tussen de twee lijnen op de glazen buis in 20 gelijke delen. Elk gelijk deel vertegenwoordigt 1 ml en markeer dit met een nummer. Monteer de benodigde onderdelen en bevestig ze samen met het markeerpapier op de houten plank om een ​​waterelektrolysator te worden.
Om de detectie van waterstof en zuurstof te vergemakkelijken die worden verkregen na het elektrolyseren van water, wordt vaak een rubberen buis verbonden met het bovenste uiteinde van de glazen buis die de kathode bevat met een gebogen puntige glazen buis om de waterstof langzaam naar buiten te laten stromen. Sluit met een rubberen slang een lege calciumchloride-droogbuis aan op de glazen buis met daarin de anode, zodat de uitstromende zuurstof zich daarin kan ophopen.
2. Zet de watersynthesizer in elkaar. Watersynthese wordt vaak uitgevoerd in een gasmeetbuis. Het is een dikwandige glazen buis met een lengte van ongeveer 45 cm en een binnendiameter van ongeveer 1,3 cm. Het ene uiteinde is gesloten en het andere is open. Steek twee platinadraden in het gesloten uiteinde, met de draaduiteinden ongeveer 2 tot 3 mm uit elkaar. Er zit een schaalverdeling op de tube en er zijn twee soorten: 25 ml en 50 ml. Als u niet over zo’n luchtpijpslang beschikt, kunt u deze zelf in elkaar zetten. Neem een ​​dikwandige glazen buis van ongeveer 40 tot 45 cm lang en een binnendiameter van 1,2 tot 1,5 cm, en installeer een rubberen stop met twee koperdraadelektroden in het bovenste uiteinde. Laat de koperdraad ongeveer 3 cm lang in de stekker zitten, buig 1 cm naar boven tot een haak, verbind hem met een wolfraamdraad uit een oude gloeilamp (je kunt ook een dunne elektrische verwarmingsdraad gebruiken), klem hem stevig vast en bevestig het op de tussen twee koperdraden. De koperdraad buiten de rubberen plug is ook ongeveer 3 cm lang en in een cirkel gerold om op de draad aan te sluiten.
In de op deze manier samengestelde hydratatiesynthesizer moet de rubberen plug bij de mond van de glazen buis stevig worden afgesloten, anders wordt de plug uit de mond van de buis geworpen door het uitzettende gas wanneer waterstof en zuurstof exploderen. Het gasvolume in de glazen buis kan worden gemeten met de schaalplaat gemaakt volgens de bovenstaande methode, maar het kan eenvoudiger, zolang het maar in 4 gelijke delen wordt verdeeld. Draai het glazen buisje met de stop ondersteboven, voeg vier keer water toe, telkens 3 ml, plaats een elastiekje aan de buitenkant van het buisje langs het horizontale oppervlak en maak vier markeringen.