中学化学实验的微型化探讨

中学化学实验微型化的探讨对于防止污染环境、保证实验安全、节约实验药品、方便实验操作等方面无疑有重要意义。笔者对H2、N2S、CO2、C2N2、NO2NO、SO2等几种不需加热可制备的气体的性质实验进行了微型化探讨,收到了一定效果。     

PEI溶液紫外吸收光谱检测油气田硫化氢气体

建立了一种基于聚乙烯亚胺(PEI)溶液的紫外(UV)吸收光谱检测油气田硫化氢(H2S)气体浓度的方法。利用PEI结构中的氨基可与H2S气体反应的特性,测定通入H2S气体前后PEI溶液的UV吸收光谱,并分析了UV光谱吸收峰在230、365 nm附近的吸光度变化与气体浓度的关系。采用标准浓度的H2S气体样品进行浓度标定实验,建立了H2S气体浓度与吸光度之间的关系模型。实验结果表明:通入高纯度H2S气体时,PEI溶液的UV光谱在230 nm和365 nm处均出现较强吸收峰;通入较低浓度H2S气体时,UV光谱只在230 nm处出现吸收峰,该吸收峰附近的吸光度与H2S气体浓度间存在线性关系(相关系数为0.970 6),系统对H2S气体浓度的检出限可达15.39 mg/m3。基于PEI溶液的UV吸收光谱检测法可为油气田H2S气体浓度的快速、准确测定提供参考。     

介绍一种能使制备出的氢氧化亚铁长时间保持白色不变的方法

取100ml蒸馏水煮沸5分钟,趁热将其中50ml倒入盛有5gNaOH的锥形瓶中,并用移液管小心地加入15ml煤油或苯。再另取一支移液管向剩余的水中缓缓加入5ml浓H2SO4,趁热转入滴液漏斗中,并向其中加入5g无锈铁丝或还原铁粉,再慢慢加入15ml煤油或苯。实验装置见图示。待Fe与H2SO4反应完毕,打开滴液漏斗活塞,立即会看到锥形瓶中有白色絮状的Fe（OH）2生成,该白色Fe（OH）2能在数小时,乃至更长的时间里保持白色不变。     

谈谈卤素单质间置换反应的集约(合)化实验

简单说,集约(合)化实验就是把几个独立的简单实验事实和实验现象归并组合成一个实验.例如,把浓H2SO4跟Na2SO3反应生成的SO2气体,依次通过紫色石蕊液、Ba2水、酸性KMnO4溶液;把电石与水反应生成的C2H2,依次通过CuSO4溶液(洗去H2S)、Br2的CCl4溶液、酸性KMnO4溶液;把KMnO4与浓HCl反应生成的Cl2,依次通过NaBr溶液、KI溶液和KI的淀粉溶液.这些实验组合所产生的集约化效果,历来受到化学教学同仁们的广泛青睐.但是早已流行在教材、参考和教辅资料中的一些不恰当的集约化组合,至今还没有得到足够的重视.     

O_2,H_2S和SO_2对氧硫化镧催化性能影响的原位IR研究

对比研究了O2,H2S和SO2对La2O2S和γ-Al2O3催化剂上羰基硫（COS）水解反应的影响,与传统的氧化铝催化剂相比,氧硫化镧显示出良好的抗氧性能和一定的耐硫能力．一定量的O2或O2与H2S共存气体对La2O2S的活性几乎没有影响,但却使γ-Al2O3的活性明显下降;SO2的存在会导致两种催化剂活性有不同程度的降低,但在La2O2S上随着温度的上升其影响程度逐渐减弱．利用原位IR技术表征了La2O2S表面物种,用程序升温脱附（TPD）技术分别考察了O2,H2S,SO2单独组分及混合组分在两种催化剂上的吸附行为．研究发现,由于各组分在两种催化剂上的吸附行为不同,使COS在γ-Al2O3和La2O2S催化剂上具有不同的水解反应机理,氧硫化镧催化剂上COS水解反应遵循Rideal机理．由于SO2本身对La2O2S中的品格S^2-起输送作用,因而稀土氧硫化物催化剂具有良好的抗SO2中毒性能．     

硫化氢与氯气反应的实验设计--硫化氢还原性的验证

在高一教材关于“硫的氢化物和氧化物”一节的教学中,涉及到有关硫化氢还原性的验证。教材利用了SO2与H2S反应生成S和H2O来证明H2S具有还原性。但这时学生还没有接触过SO2,对SO2的性质不太了解,对这个结论也就只能是表面上的认识,而不能对其本质(利用SO2的氧化性和H2S的还原性)有深刻的理解。     

对若干化学实验疑难问题的实证探索和理性思考

1 Zn、Fe跟稀H2SO4反应制H2,何以会有一种异常难闻的气味 笔者记得在做Cu—Zn原电池实验时,当把Cu片和Zn片插进稀H2SO4的溶液时,应在较短的时间内完成这个实验,否则一股股异常难闻的气味扑面而来会使人感到难受。原来这是Zn片中含有极微量的杂质As,因生成极其难闻的AsH3气体所致。     

硫化CoMo／Al2O3催化剂上H2同时催化还原SO2和NO（H）——催化反应活性相及机理探讨

主要通过XPS表征、热力学计算以及一系列设计的评价实验等方法,对硫化CoMo／Al2O3催化剂上H2同时催化还原SO2和NO反应的活性相、吸附活性位以及反应机理进行了研究。结果表明,金属硫化物相是SO2和NO转化的主要活性相,并与载体Al2O3共同承担H2S转化为单质硫的作用。此外,反应过程中产生的晶格空位也对NO转化起着重要作用。催化剂表面的阴离子空位是SO2和NO共同的吸附活性位,SO2对NO的吸附有抑制作用,而催化剂表面的L碱位也是SO2的吸附活性位,NO可促进SO2的氧化吸附。最后,本文从反应分子的吸附与活化、NO的转化及晶格硫的流失、SO2还原到H2S、H2S的转化、晶格硫的补充等5个方面提出了反应机理。     

硫化CoMo/Al2O3催化剂上H2同时催化还原SO2和NO(Ⅱ)——催化反应活性相及机理探讨

主要通过XPS表征、热力学计算以及一系列设计的评价实验等方法,对硫化CoMo/Al2O3催化剂上H2同时催化还原SO2和NO反应的活性相、吸附活性位以及反应机理进行了研究.结果表明,金属硫化物相是SO,和NO转化的主要活性相,并与载体Al2O3共同承担H2S转化为单质硫的作用.此外,反应过程中产生的品格空位也对NO转化起着重要作用.催化剂表面的阴离子空位是SO2和NO共同的吸附活性位,SO2对NO的吸附有抑制作用,而催化剂表面的L碱佗也是SO2的吸附活性位,NO可促进SO2的氧化吸附.最后,本文从反应分子的吸附与活化、NO的转化及品格硫的流失、SO2还原到H2S、H2S的转化、晶格硫的补充等5个方面提出了反应机理.     

几种气体制备的问题的讨论

中学化学实验内容要求学生对H2,O2,Cl2,NH3,HCl, SO2,CO2,NO,NO2,CH4,C2H4,C2H2等12一种气体的制备原理、发生装置、收集办法有一个全面的掌握,但抓气、一氧化氮、氛化氢、甲烷、二氧化碳等气体制备过程中一些问题,对广大中学生来说往往只知其然,现就其所以然做一肤浅的探讨。     

可燃气体实验中的安全装置

在化学实验中,经常要进行某些可燃气体的燃烧实验,以说明它们所具有的某些化学性质。例如：CO、H2、H2S、NH3、CH4、C2H4、C2H2、（C2H5）2O等。这些气体又都具有一定的爆炸极限（以体积百分比表示）。     

绿色化多功能化学实验装置的设计与应用

以绿色化学的理念和方法为核心,设计了一套多功能的实验装置,可应用于中学"氨分子扩散"实验、NH3和HCl反应实验、氯水漂白作用实验、SO2和H2S反应实验等多个实验中,得到较好的实验效果。     

吴家坪煤在流化床热解过程中含硫气体产物的分析

在氧气体积分数分别为3.0%、5.6%、 8.7%的O2 N2混合气，热解温度500℃～800℃, 停留时间30min下，对吴家坪煤在流化床反应器热解过程中的含硫气体进行了分析。热解过程中主要的含硫气体是H2S、COS和SO2, 且它们的逸出规律一致：随着温度和氧气体积分数的增高, 逸出速率加快。 氧气体积分数对煤中的H2S、COS的影响是相似的, 随着氧气体积分数增加, 相对于3.0% O2 N2 气氛, H2S和COS的逸出量占气相中总硫的比例在5.6% O2 N2 气氛下降, 在8.7% O2 N2 气氛下又有所上升; 而氧气体积分数对SO2的影响与之相反, 在5.6% O2 N2 气氛下, 气相中93%以上是以SO2形式逸出的, 在8.7% O2 N2 气氛下, SO2的比例又下降很多。这是由于8.7% O2 N2 气氛下, 更多的氧气参与了C—C键断裂的反应, 使脱去的硫转化到焦油中，从而也生成了大量的CO，使得在8.7% O2 N2气氛下CO/SO2比明显大于5.6% O2 N2气氛下的。     

铜与稀、浓硝酸反应演示实验的改进

全日制普通高级中学教科书(试验修订本·选修)第二册第12页,铜与稀、浓硝酸反应的演示实验,在试管中加入硝酸后再用无色塑料袋将试管口罩上并系紧。这期间时间间隙短,气体易外泄而引起污染教室空气,且实验完成后处理袋内的气体过程中仍会造成污染,为此,我们对该实验进行了以下改进。仪器:A、B为相同型号的具支试管和普通试管,C为2 0mL塑料注射器,内装10mL饱和氢氧化钠溶液,D为2 0mL玻璃注射器,内装10mL空气。操作及实验现象:向具支试管中加入1mL～2mL浓硝酸,当红棕色二氧化氮升至将近支管口2cm处时向上将铜丝刚好提离浓硝酸液面,此时,铜…     

CO2气体与SO2气体水溶性比较实验设计

现行人民教育出版社初、高中化学课本关于CO2、SO2气体的溶解性叙述为：通常1体积的水约能溶解1体积的CO2气体,增加压强还会溶解更多;SO2气体易溶于水。但对于CO2气体与．SO2气体的水溶性教课书中没有设计实验,且气体的溶解性没有固体的溶解性那么直观易懂。为了促进学生对气体水溶性的直观认识,加深理解,笔者设计了CO2气体与SO2气体的水溶性实验,现象明显易操作。     

“压强对化学平衡影响”的实验改进

高中课本(试用本)第一册第158页[实验6—5],照课夺上做法,现象很不明显,我们做了如下的改进,达到了良好的效果。现简介如下。一、实验方法及步骤1.课的预备两只充满二氧化氮和四氧化二氮的混合气体的具支试管(20×200mm),把其中一只支管跟注射器(50ml)照图1所示联结起来(注意检查气密性)。另一支管作为实验对比的参照物。     

离子色谱法间接检测原油中的硫化氢含量

原油中的硫化氢（H2S）经氮气吹脱，碱性双氧水吸收转化为SO4^2-离子色谱法测定SO4^2-含量，从而间接得到H2S的含量。通过正交实验优化了氮气吹脱-双氧水吸收氧化的实验条件，发现吸收液中双氧水浓度租氮气流量对转化效率影响显著。当双氧水含量为3，0％（φ）、氮气吹脱流量为0.2L／min、吹脱时间为30min、NaOH浓度为0．1mol／L时，H2S转化为SO4^2-的效率最高。方法的RSD为1．18％，原油中硫化氢的加标回收率为89％-111％，检出限为0．042μ／g。该法不受油样粘度和色度影响，适用于原油及其馏分油中硫化氧含量的测定。     

小实验-过氧化氢的氧化性和还原性

一、溶.液A溶液102.5ml3000 HiOa 稀释至250 ml B溶液10.7克KIO3加2M H2SO410ml稀释至250mlC溶液3.9克丙二酸CH2-(COOH):加0.845克MaSO4 , " H2O另加0.075克淀粉(要将淀粉溶于热水中)稀释至250 ml.     

光波导传感元件在检测酸性气体中的应用

采用旋转甩涂法将甲基紫传感薄膜固定在特制的锡(Sn2+,Sn4+)掺杂玻璃光波导(Sn doped glass slide)表面,研究了该传感薄膜与HCl、H2S、以及SO2作用前后的可见吸收光谱的变化,并在此基础上研制了玻璃光波导酸性气体(HCl、H2S、SO2)传感元件。传感薄膜与酸性气体作用时,薄膜的颜色发生变化,从而降低薄膜对倏逝波的吸收,使传感器的输出光强度(信号)增强。本文采用流动注射法对酸性气体进行了检测。实验结果表明,在室温下,该传感元件对硫化氢气体具有明显的响应,而对相同浓度的其他酸性气体的响应相对较小,对浓度在6×10-4～2.5×10-5(V/V)的硫化氢气体具有良好的线性响应(R=0.9979,n=4),相对标准偏差(RSD)为±3.5%,具有响应快、可逆性和重复性好、容易制备、可以在室温下工作等特点。     

高中化学气体微型实验的探索与实践

针对当前高中化学实验教学的现状,简要介绍了微型化学实验并阐述了借助青霉素瓶、小试管、注射器以及独立研制的系列微型具支试管等器材在高中化学气体微型实验方面开展的若干探索与实践。