记一次失败的实验

进行本实验,实验现象并没有按照预料的方向发展,也看到了我实践能力的不足,
我对实验失败的原因有如下分析

  • 电极材料选用了铁(应该用Zn)
  • 烘干时温度过高,导致Zn被氧化,让为数不多的Zn雪上加霜

但本实验的积极意义

  • 证明了电解Na2ZnO2制锌比电解ZnSO4更高效

制锌粉方式的验证


电解槽:选择具有随机性,且朋友家中器材缺失
方法一的实践
以石墨为电极,阴极有带金属光泽物体析出,但因我用石墨作为电极,析出物略带黑色,溶液有黑色物体飘浮,将析出物抹在滤纸上,可见带金属光泽物,但产率不理想且时间不宜过长(生成的H2SO4与Zn无法共存)
电解装置
电解装置
溶液上飘浮的石墨
溶液上飘浮的石墨
抹下析出物
抹下析出物

方法二的实践
加入氢氧化钠溶液,产生白色沉淀后逐渐减少,后达到饱和状态
氢氧化锌沉淀
氢氧化锌沉淀
氢氧化锌沉淀逐渐溶解
氢氧化锌沉淀逐渐溶解
饱和状态后的溶液
饱和状态后的溶液
电解装置(朋友家烧杯损失)
电解装置(朋友家烧杯损失)

缺少锌片的缘故,且考虑到方便提取,我便使用了铁为电极,大概进行了1个多小时

  • 初遇疑惑,因为电极是铁的缘故,所以铁元素被置换,产生亚铁离子,使得溶液变绿(一开始很疑惑);
  • 溶液渐渐变混浊,变成灰色的悬浊液,因为阴极析出的粉末状Zn在溶液上流动

电解过程,点燃气泡发生尖锐爆鸣声,为氢气
电解过程,点燃气泡发生尖锐爆鸣声,为氢气
所得电解液
所得电解液

  • 最后得到一杯灰色为主,混有绿色(Fe2+)的电解液
  • 将电解液过滤,将滤渣蒸发,滤液呈绿色含有大量Fe2+,加入H2O2后立刻变为黄色,

熬人的过滤
熬人的过滤
滤液加入过氧化氢
滤液加入过氧化氢
加热浓缩,蒸发结晶
加热浓缩,蒸发结晶
最后
最后

将所得物研磨,可得“黄色的Zn粉”(因为电极是铁的缘故,那杂质真的太多了);
最终所得物

进行焰色试验,可见蓝绿色火焰,可证明确实生成了锌


综上,方法二确是更适合制取锌粉

“硫锌”反应进行

将滤纸按常规过滤方式(四折法)折叠,并用铁圈固定在铁架台上,倒入等量的S和Zn粉,插入Mg条(仙女棒代替)以引燃,
反应装置
现象:并没有发生预期的剧烈燃烧现象,只见到蓝色火焰

分析

由现象可知仅有S发生反应,则Zn变质或Zn量不足

  1. 使用了铁作为电极,最终所得物含有硫酸铁
  2. Zn在烘干过程被氧化

总结

下一步,应该提高实践能力,增强面对突发意外的能力,提高“矫正实验发展方向的能力”

长风破浪会有时,共勉!

最后修改:2024 年 02 月 05 日
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