过氧化铅电极的制作和碘酸钾的电化合成——推荐一个“无机电化合成”实验

目前,多数学校化学系的“无机合成”实验中都选用了较经典的电化合成实验,即电解硫酸氢钾水溶液以制备过二硫酸钾。实验中,阴阳极都采用铂电极。由于铂是贵金属,价格昂贵,且不易获得。因此,长期以来人们一直在探索新的不溶性阳极以代替铂电极。本文推荐过氧化铅电极代替铂作阴极以制备碘酸钾的实验,目的为:     

电解KI溶液的微型实验

电解、电镀、电池和电腐蚀是大学无机化学或普通化学实验的必备实验内容。许多学校的电解实验多取材于电解水、电解食盐水或电解氯化铜溶液等,我校是用串联两对Zn—Cu原电池为电源,电解KI溶液为普化实验内容。作者将常规型实验作了微型化改革,实验在2ml的微型试管中进行,取得良好的效果。具有现象明显,节约试剂,操作简便,富有思考     

电镀铜实验中镀层性质及其影响因素的探究*

电镀实验是电解原理应用的重要案例,通过实验不仅要获得定性的感性认知,还应该获得定量的理性数据。针对电镀铜实验,通过改变铜离子浓度、pH、电解时间、电解电压和电解温度等因素,探究其对镀层厚度、均匀性和致密性等性质的影响,在电解原理的基础上分析其形成机制,从而确定了电镀铜较适宜的操作条件,以此为学生开展电镀实验提供参考案例与研究思路。     

电解熔融氯化钠演示实验设计

电解熔融NaCl实验具有较高的教学价值,但由于实验要求太高在教学实践中难以实做。因此通过实验研究,指出电解熔融NaCl实验设计要解决产生高温、降低NaCl熔点、选择电极、选择容器、如何取出钠等问题,在此基础上设计电解熔融NaCl并检验金属Na和Cl2的演示实验,该实验易于操作,现象明显,能够为电解的教学提供有效支持。     

制备不同孔径的氧化铝模板

将适量的有机溶剂加入电解液中，在15 ℃左右制备得到孔径大于200 nm的氧化铝模板.该法使电解时间缩短，加快了制备模板的过程， 是氧化铝模板的有效制备方法.将该方法与传统方法相结合，可以制备孔径在20～250 nm间的氧化铝模板. 实验表明：有机溶剂的加入可有效避免电解时热量的迅速产生, 通过改变实验条件可调控氧化铝模板的孔径.     

“污水处理-电浮选凝聚法”实验的改进

人教版高中《实验化学》教材中"污水处理—电浮选凝聚法"的实验进行改进后,污水的凝聚效果会更理想。改进的方法是:(1)在污水中加入适量的电解质溶液;(2)用铁片和碳棒为阳极,铝片为阴极的三电极电解装置电解;(3)在电解的过程中同时搅拌。     

镁电解槽中制备镁稀土合金的电解工艺及机制研究

在模拟镁电解槽中,采用电解法制备出稀土含量<10%的镁稀土合金;研究了熔盐中RECl3和CaCl2的含量、电解温度和阴极电流密度对合金中RE含量和电流效率的影响。并采用循环伏安实验和还原实验研究电解制备镁稀土合金的机制。研究结果表明,电解制备镁稀土合金最佳的工艺条件为:熔盐中RECl3和CaCl2的含量分别为3%和10%(质量分数),电解温度为948 K,阴极电流密度约为8 A.cm-2。其电解过程机制为:阴极上只电解出金属镁,而后金属镁把稀土元素还原出来,形成镁稀土合金。     

“电解原理的应用”教学设计

1教材分析本教学设计为山东科技版普通高中课程标准实验教科书选修模块《化学反应原理》第1章第2节第2课时的教学内容。教材在前节课已经学习电解原理的基础上介绍相关化工生产方面的应用,如电解食盐水、电解精炼铜、电镀铜等。安排了3个活动,一是[活动·探究]电解食盐水实验,二是[活动·探究]设计电镀铜的实验方案并进行实验,三是[交流·研讨]比较电解食盐水、电解精炼铜、电镀铜的装置、电极反应的异同及寻找电解原理应用的其他实例。其目的是为了帮助学生进一步理解巩固电能转变为化学能的条件和方法,加强对氧化还原反应的认识,深刻体会…     

环己醇电解氧化制备己二酸

研究了在1 mol/L NaOH溶液中环己醇电解氧化为己二酸. 电解前,镍电极首先活化从而在其表面形成三价氢氧化镍(NiOOH),后者将环己醇氧化为环己酮,并进一步氧化为己二酸等产物. 正交实验结果表明,在电流密度6×10-3 A/cm2,反应温度60 ℃,反应时间16 F/mol(F为Faraday常数),NaOH浓度1.0 mol/L的条件下,己二酸产率为42.59%. 电解动力学实验表明,反应具有典型连串反应的特征,各步骤的反应速率常数表明,环己醇电解氧化到环己酮是快反应,而环己酮进一步电解氧化到己二酸和戊二酸等产物是慢反应,是整个电解过程的控制步骤.     

认知模型的修正与重构——以高三化学复习课“电解食盐水的再探究”为例

在高三化学复习教学中,依据对学生已有电解认知模型的调查分析,以学生已经学习过的电解饱和食盐水为探究背景,对为何用饱和食盐水、阴极为何采用铁钉等问题进行追问和探究,以破除学生对放电顺序的绝对化和唯一化的错误观念,认识到离子的放电顺序受浓度、电极材料、电压等多种因素共同的影响。对离子迁移放电电解认知模型的科学性进行追问,通过学生设计实验,分析实验现象,自主建构分析电解问题的氧化还原放电模型,以实现学生对已有的电解认知模型的修正与重构。     

电解法制备过二硫酸钾的微型实验研究*

采用硫酸钾-硫酸水溶液为电解液制备了过二硫酸钾。以硫酸钾和浓硫酸反应原理和硫酸氢钾溶解度为基础对电解液的配制方法进行了改进。改进后耗时少,操作简便。采用微型实验和单因素实验探讨了硫酸钾与硫酸配比、时间、电流密度、温度对过二硫酸钾制备的影响。结果表明,微型实验药品用量至少减为原来的五分之一,仪器小型化易得,节能环保,实验效果良好;制备过二硫酸钾的较适宜条件为:硫酸钾与硫酸配比50%、电解时间1.0 h、电流密度1.0 A/cm2和电解液温度-4 ℃;产率20.7%,纯度92.4%。教学改革后学生实验兴趣和主动性大增,绿色化学理念加深,设计实验和探究能力及团队意识增强。     

化学实验改进三则

1 氯化铜溶液电解实验改进 人民教育出版社中等师范学校教科书(试用本)第二册讲电解原理时,所做的实验是用2根石墨棒作电极电解U型管中的CuCl2溶液.     

用铜电极电解饱和食盐水实验的深度研究

用铜电极电解饱和食盐水,是苏教版《实验化学》教材中专题5的一个拓展实验,该实验选自于刘怀乐老师的《电解饱和食盐水的趣味实验》^[1],实验中用铜丝作阳极,产生了许多有趣的现象。但笔者用教材所给的装置进行实验时,发现不利于有些现象的观察。在对电解产生的沉淀物进行实验探究时,出现的现象与刘老师的叙述并不一样。     

瞬时离子释放扩散模型及熔盐电解固态WS_2制备纳米W的液相扩散研究

固态化合物熔盐电解冶金在21世纪初被提出后受到学术界和工业界的广泛关注.根据固态化合物电解的动态三相电化学界线模型,固态金属氧(硫)化物阴极在电解还原过程中,涉及O2?(S2?)在电解生成的多孔金属层中的液相扩散,但由于一直以来缺乏方便可靠的理论和实验方法,相关传质过程动力学的研究鲜有文献报道.本文引入多孔电极瞬时离子释放扩散模型,以粉末微腔电极为微型多孔电极,设计双电势阶跃实验研究了WS2在等摩尔比NaCl+KCl熔盐中电解时固态阴极中的液相扩散.实验结果与理论模型符合良好,973 K时,硫离子在孔隙率为69%的多孔金属钨层中的扩散系数为0.92×10?5 cm2/s,扩散活化能为53.4 kJ/mol.研究表明,二硫化钨在NaCl+KCl混盐体系中能够快速电解还原生成纳米金属钨,其中,S2?的扩散传质是整个电解过程的速度控制步骤.     

妙解盐水——高中创意电解实验设计

针对化学课堂氯碱工业电解演示实验的不足,以身边的粉笔、化妆棉等材料作载体吸收食盐水,以铁钉、铝箔、铅笔芯作电极,设计了系列反应快速、现象明显、污染极小的微型电解实验,并探讨了相关原理。创新性地将6B铅笔涂画于试纸上制成“隐形”电极,通过纸上电解绘出漂亮“化学”猫。通过食盐水电解巧制矿泉水瓶消毒液发生器,6 V电压下电解40 min后碘量法测得消毒液有效氯含量为722 mg/L,符合家庭和医院消毒标准。     

钨丝电极电解富集——无火焰原子吸收光谱法测定海水中的铅

由于海水蒸发时有强的背景吸收,而Pb的原子吸收信号无法从这个背景吸收中分开,所以海水中Pb的测定通常是先分离富集而后测定。电沉析于石墨炉内壁法,钨丝电极电解富集插入石墨炉法等均是较好的方法,但是必需具有石墨炉设备才能实现上述各方法。本文是采用钨丝电解富集电热法,电解200秒,测定Pb的检测限可达0.05μg/1。对浓度为10ppb的Pb电解20次,相对标准偏差为7.9％。采用标准加入法,电解400秒,测定了海水中低于1ppb的Pb。     

输液皮条在电解实验改进装置中的应用

利用输液皮条等废弃物品对电解实验装置进行综合改进,设计出适合学生探究电解原理的新装置,为实现课堂教学过程的探究化提供方便.     

电解精炼铜实验的改进

以铜丝为电极、以聚丙烯酸钠（一种高吸水性聚合物）和氨的水溶液为电解质进行铜电解实验,电解过程中可明显观察到阳极的铜溶解、铜离子从阳极向阴极移动、单质铜在阴极析出等实验现象。该实验具有彰显原理、操作简单、现象明显、安全环保等优点。     

石墨管阴极电化学氢化物发生原子荧光法测定锗

使用原子吸收法中的石墨管作为电解池中的阴极,设计了一种圆柱型电解池。通过电解产生锗的氢化物,并与原子荧光法联用,测定了标准样品中Ge的含量。对各种实验参数和干扰情况进行了详细研究。方法的检出限为0-67μg／L（36）;相对标准偏差（RSD）（200μg/L,n=11）为1．7％。     

太阳能热电耦合合成苯甲酸

通过恒电位电解甲苯实现了苯甲酸的太阳能热电耦合合成, 考察了电极材料、 反应温度及电解电压对苯甲酸合成的影响. 采用气相色谱、 红外光谱和紫外光谱对电解产物进行分析检测, 证实了太阳能热电氧化甲苯的主要产物为苯甲酸. 实验结果表明, 以石墨作为阳极材料, 反应温度为90 ℃, 电解电压为2.0 V时, 氧化甲苯合成苯甲酸的产率可达51.6%.