關於此實驗
閉合鹽水電解槽的電路，收集兩種氣體並追蹤鹽的消耗量。比較產物腔室分隔的情況與非分隔模型；在該模型中，氯氣會與陰極生成的氫氧根反應。
學習目標
- 平衡鹽水電解中的電荷量與產物。
- 解釋為什麼分隔能保留氯氣和氫氧化鈉。
- 說明有限的鹽庫存與最大電荷量之間的關係。
使用方法
- 1保持腔室分隔，並記錄氫氣和氯氣體積相等。
- 2將氫氧化鈉的量與任一種氣體的量進行比較。
- 3取消分隔，並在相同的通電量下重複反應。
- 4延長通電時間，直到初始鹽量限制反應繼續進行。
模型
假設
- 分隔電解槽中的電解遵循淨反應：2 NaCl + 2 H₂O → H₂ + Cl₂ + 2 NaOH。
- 理想的無隔膜冷電池路徑會將所有氯氣和氫氧根轉化為次氯酸鹽，淨反應為 NaCl + H₂O → NaClO + H₂。
- 模型中未考慮析氧、氯酸鹽生成、交叉遷移和氣體溶解。此模型是理想化的化學計量比較，並非製程設計。
- 氣體顯示值在視覺上最高顯示為 250 mL，但數值總量仍會持續累加。氣體體積以 298.15 K、1 bar 為基準。
在課堂上試試這個實驗
- Q1為什麼隔膜路徑和無隔膜路徑的淨鹽需求量不同？
- Q2為什麼氣體體積總量很大並不能證明鹽的供應量不受限制？
常見問題
沒有隔膜時，為什麼氯氣收集器仍然是空的？
所選的無隔膜模型會立即將氯氣轉化為次氯酸鹽，不會模擬部分反應或氣體逸散。
氣泡數量是氣體量的測量指標嗎？
不是。氣泡是活動提示。請使用根據電荷計算出的數值氣體總量。