實驗演示
操作方法
向U形管里倒入飽和食鹽水，插入一根碳棒作陽極，一根鐵釘作陰極。同時在U形管的兩端各滴入幾滴酚酞試液，并用濕潤的碘化鉀淀粉試紙檢驗陽極放出的氣體。接通直流電源后，注意U形管內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象。
實驗現(xiàn)象
兩極都有氣體放出，陽極放出的氣體有刺激性氣味，且能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{。同時發(fā)現(xiàn)陰極附近溶液變紅。
實驗結(jié)論
從實驗現(xiàn)象看陽極產(chǎn)生氣體為Cl2，陰極附近有堿性物質(zhì)產(chǎn)生。并有氫氣放出。因在食鹽水里存在著Na＋、H＋和Clˉ、OHˉ，當(dāng)接通直流電源后，Clˉ、OHˉ移向陽極，Na＋、H＋移向陰極。Cl－較易失電子，失去電子生成Cl2，H＋較易得電子，得到電子生成H2，所以在陰極附近水的電離平衡被破壞，溶液里的OHˉ數(shù)目相對增多 ，溶液顯堿性。反應(yīng)方程式為：
2NaCl＋2H2O 
2NaOH＋H2↑ ＋Cl2↑
實驗考點
1、電解原理；2、氧化還原反應(yīng)原理以及放電順序；3、電極反應(yīng)式的書寫與判斷；4、電子守恒、電荷守恒的應(yīng)用。
經(jīng)典考題
1、電解下列溶液，兩極均產(chǎn)生氣體的是 [ ]
A. CuCl2溶液 B. HCl溶液 C. CuSO4溶液 D. NaCl溶液
試題難度：易
2、用Pt電極長時間電解下列溶液，整個溶液的pH不發(fā)生變化的是
A. KNO3 B. Ba（OH）2 C. NaCl D. H2SO4
試題難度：中
3、將含0.4molCuSO4和0.4molNaCl的水溶液1L，用惰性電極電解一段時間后，在一個電極上得到0.3mol銅，在另一個電極上析出氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是______（不考慮生成的氣體在水中的溶解）
A. 5.6L B. 6.72L C. 13.44L D. 11.2L
試題難度：難
1 答案：BD
解析：AC中銅離子會放電，生成Cu，不會在陰極得到氣體。
2 答案：A
解析：電解ABD的溶液都是電解水，溶質(zhì)的濃度變大。若原來是中性溶液，電解后仍為中性；若原來是酸性溶液，則因濃度增大，酸性增強；同理，若原來是堿性溶液，堿性增強。電解NaCl溶液最后變成NaOH溶液，堿性增強。
3 答案：A
解析：根據(jù)離子放電順序可知：陰極順序為銅離子、氫離子；陽極順序為：氯離子、氫氧根離子。電極上得到0.3mol銅，說明銅離子并未全部反應(yīng)，則只有銅離子放電，共轉(zhuǎn)移0.6摩電子；陽極上0.4摩氯離子先放電，轉(zhuǎn)移0.4摩電子，生成0.2摩氯氣，則氫氧根離子還要放電反應(yīng)生成氧氣，且轉(zhuǎn)移0.2摩電子，即生成0.05摩氧氣；所以一共生成0.25摩氣體，5.6L。
微電解/內(nèi)電解原理及存在問題
在難降解工業(yè)廢水的處理技術(shù)中，微電解技術(shù)正日益受到重視，并已運用于工程實際中。廢水的鐵內(nèi)電解法的原理非常簡單，就是利用鐵-碳顆粒之間存在著電位差而形成了無數(shù)個細(xì)微原電池。這些細(xì)微原電池是以電位低的鐵成為陰極，電位高的碳作陽極，在含有酸性電解質(zhì)的水溶液中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的。反應(yīng)的結(jié)果是鐵受到腐蝕變成二價的鐵離子進入溶液。由于鐵離子有混凝作用，它與污染物中帶微弱負(fù)電荷的微粒異性相吸，形成比較穩(wěn)定的絮凝物（也叫鐵泥）而除去。為了增加電位差，促進鐵離子的釋放，在鐵-碳床中加入一定比例的銅粉或鉛粉。
經(jīng)微電解后，BOD/COD升高了，那是因為一些難降解的大分子被碳粒所吸附或經(jīng)鐵離子的絮凝而減少。不少人以為微電解可能有分解大分子的能力，可使難生化降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生化降解的物質(zhì)，并搬出理論依據(jù)是“微電解反應(yīng)中產(chǎn)生的新生態(tài)［H］可使部分有機物斷鏈，有機官能團發(fā)生變化”。但用甲基橙和酚做試驗并沒有證實微電解有分解轉(zhuǎn)化大分子結(jié)構(gòu)的能力。
如果要讓鐵碳床有分解有機大分子能力，一般需要加入過氧化氫，利用微電解產(chǎn)生的亞鐵離子催化，生成羥基自由基才有可能分解轉(zhuǎn)化有機污染物。同樣，反應(yīng)要在酸性的條件下才能進行。根據(jù)工程試驗，鐵碳床微電解剛開始的效果很理想，特別是處理酸性的有機廢水，但運行兩個月后，效果急劇下降。一方面，鐵泥堵塞，另一方面炭也吸附飽和。反沖洗可減緩鐵泥堵塞，但解決不了效果下降的問題，往往需要更換填料，而在實際工程中更換填料的工作量很大。
另外，微電解大都是采用固定式的鐵碳床工藝， 而鐵碳床的板結(jié)是一個非常令人頭痛的問題。有人稱他們的微電解技術(shù)可解決板結(jié)問題，只要用固定床，板結(jié)遲早會發(fā)生，爆氣也沒多大用。
要解決板結(jié)必須打破固定床，避免鐵泥堵塞。但問題是一旦打破固定床，鐵-碳兩種顆粒物接觸減弱，鐵氧化失去的電子難以流向碳，致使H離子在鐵顆粒得電子，產(chǎn)生的H2包著鐵顆粒，使其難于繼續(xù)氧化溶解。沒有鐵的溶解，用微電解預(yù)處理廢水成為空話。
現(xiàn)在不少環(huán)保設(shè)計單位開始試用流化床（fluidized bed system）代替固定床（fixed-bed system）的微電解，但流化床鐵和炭難以緊密接觸，微電池回路差，反應(yīng)速度慢。因此，如果能解決流化床中鐵失去的電子流向的問題，就不必用固定床，板結(jié)問題也就不會存在，鐵屑補充也方便。
討論1：經(jīng)微電解后，BOD/COD升高了，那是因為一些難降解的大分子被碳粒所吸附或經(jīng)鐵離子的絮凝而減少。不少人以為微電解可有分解大分子能力，可使難生化降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生化的物質(zhì)，并搬出理論依據(jù)是“微電解反應(yīng)中產(chǎn)生的新生態(tài)［H］可使部分有機物斷鏈，有機官能團發(fā)生變化”。但用甲基橙和酚做試驗并沒有證實微電解有分解轉(zhuǎn)化大分子結(jié)構(gòu)的能力。
降解大分子有機物不是萬能的，這里只是表明微電解不能降解甲基橙和酚，但是可以降解其他大分子有機物啊。
討論2：另一方面炭也吸附飽和
按照這個意思，那微電解的主要作用不就成了活性炭吸附了？微電解運行一段時間效果下降，并不是炭吸附飽和，而是降解產(chǎn)物包裹鐵碳表面而使鐵碳無法有效接觸，不能形成原電池了，因此，微電解的主要作用就無法進行，導(dǎo)致效果下降。
