1997年全国高中学生化学竞赛(初赛)试题与试题分析

今年的全国高中学生化学竞赛的初赛刚刚结束。我们认为这次竞赛的试题较好地体现了今年5月全国高中学生化学竞赛工作会议上再次肯定的试题的水平要求:原理水平大致与人民教育出版社的《化学读本》相当,基本上不涉及更高一级的,即大学化学的原理,但考虑到冬令营的优胜选手以及参加国际竞赛的选拔,需要补充一定量的静态立体化学的知识(包括立体异构),当然试题涉及的具体化学内容本身对中学生是陌生的,但用竞赛学生的已有知识以及适当增加的知识为基础是可以理解的。为进一步考察试题的难易,我们对试题作如下的分析。     

姜黄素衍生物与类似物的构效关系研究进展

根据目前对姜黄素衍生物与类似物的结构与药理作用的关系的研究现状,论述了姜黄素衍生物与类似物的结构与其抗氧化、抗炎和抗肿瘤的药理作用的关系,包括对姜黄素及其衍生物与类似物的结构修饰与其活性之间的关系的论述。大量的实验结果显示姜黄素衍生物与类似物的药理作用与其结构中所具有的官能团有着密切的关系,这为新药开发提供了一个很好的方向。     

泽林斯基学派底发展道路(二)

二、烃的互相转变泽林斯基及其学派在烃的互相转变方面的研究,也有不可比拟的巨大成就。石油工业在国民经济中是相当庞大的、最重要的工业部门之一,天然气和石油是烃的最重要的来源。全世界石油年产量达三亿吨以上(不包括苏联在内),它的产量仅次于煤炭工业。但是几乎所有产品都用来做内燃机的燃料、润滑油等,仅有少数的作为化学工业的原料,然而利用石油作化学工业原料的需要是与日俱增的。对于石油的产品用为内燃机燃料及润滑油的要求,在今后会变得更为严格,这就是说:在不同用途的产品中烃类的化学组成不是完全没有关系的,仅一定类型的烃类在现代的航空、汽车及拖拉机发     

在化学教学中对学生的科学—无神论教育

在对学生的科学-无神论的教育中,化学教师的任务取决于我们苏维埃学校的总任务。苏维埃的学校是“教育出能够彻底建成共产主义一代”的工具。共产主义与宗教是不相容的。共产主义者“不能够也不应该对表现在宗教信仰形式中的无知、愚昧、和黑暗势力熟视无睹。”“因为党是拥护科学的,而宗教偏见是反对科学的”。在培养极积的、自觉的共产主义建议者的事业中,对学生的科学-无神论教育是化学教师的一项极其重要的任务。在共产党和苏联政府的领导下,总的来讲我们的学校卓有成效地担起了自己的教育-教养的任务。她培养了掌握科学基础的、思想健全的、体魄     

定性分析教学中的一些问题

在当前的分析化学教学中,定性分析仍占有相当重要的地位。它的主要作用,是使学生在系统地学习元素周期律的基础上,进一步掌握常见离子的基本性质,为定量分析及今后的工作打下坚实的基础。但是,从最近几年来的实际教学情况来看,定性分析部分的教学工作一直存在一些问题。造成这种情况的原因是多方面的：如在编写教材过程中,对有些问题未能进一步进行研究;不同的参考书的提法不尽相同;硫代乙酰胺的引入带来了许多新的实验现象而目前得不到很好的解释;实验条件的改变导致许多离子的反应出现异常情况等。     

改进的微乳液聚合制备的聚甲基丙烯酸甲酯的力学和光学性能研究

研究了改进的微乳液聚合方法制备的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的力学和光学性能, 并与本体聚合制备的PMMA相比较. 研究结果表明, 由改进的微乳液聚合制备的PMMA具有较高的Tg和富间规度, 在较宽的温度范围内具有较高的力学模量. 此外, 它的拉伸强度、拉伸模量及断裂伸长率均比本体聚合制备的PMMA样品高. PMMA的折光率与制备方法关系不大, 但由改进的微乳液聚合制备的PMMA样品消光系数更小, 更加透明. 这说明由改进的微乳液聚合方法制备的PMMA具有更广泛的应用前景.     

Mn助剂对CuFeZrO2低碳醇合成催化剂的修饰作用

利用程序升温还原和原位漫反射红外光谱技术研究了Mn修饰的CuFeZrO2催化剂的结构特性,并测试了催化剂的CO加氢合成低碳醇的反应性能.研究表明，适量添加锰助剂有利于提高催化剂的反应活性,提高产物中C2＋醇的含量,抑制甲烷的生成,但随锰含量的增加催化剂的活性和选择性呈现先增加后下降的趋势.程序升温还原的测试表明,锰助剂通过与铜的相互作用使铜的还原变得困难,影响铜在催化剂上的状态,随锰的加入量的增加这种作用得到加强.铜分散度的测定表明锰促进了铜的分散,利用探针分子CO在催化剂上吸附的漫反射红外光谱研究发现,锰助剂可以提高组分间的相互作用,影响铜的电子性质,从而增加了CO在铜上的吸附.     

伴有辅酶再生的生物催化过程

很多生物催化的氧化还原反应需要昂贵辅酶的参与,本文详细介绍了伴有辅酶再生的生物催化过程中,辅酶的使用、辅酶的酶反应再生、电化学再生及载体再生的特点,并对各种再生方法的优缺点进行了比较,同时介绍了辅酶的固定化及化学改性方法的研究进展.简单综述了伴有辅酶再生的基于细胞、游离酶和固定化酶的生物催化系统的研究和应用,并展望了辅酶的研究前景及辅酶再生研究的发展方向和亟待解决的问题.     

我国古代人民制造陶器的化学工艺

我们伟大的祖国有极其悠久的文化史,这不是一句空洞的自豪的话,而是有许许多多的事实可以证明的。除了古代文献的纪载以外,我们在最近三十多年来,由於考古学家的努力,在地下发掘出很多文字所未曾记录的史前遗物,从这些遗物里,我们可以确切地认识到我们古代的文化,古代人民丰富的发明和创造。现在所已知的史前遗物可以说还仅仅是埋藏在地下的极小的一部分,将来继续不断的发掘可以有更大的收获,而已经得到的古物也尚有待於更深入的和广泛详细的研究。可是即就现有的资料和研究结果来说,已足以充分说明我国古代文化的悠久与可爱了。     

自然界中的原子核反应

宇宙中的实物根据宇宙各部分的温度和密度的不同而以各种形式存在着:有炽热的巨大的物体——恒星,有紧密的本身不发光的物体——行星,有尘雾状的和蒸气状的云彩,最后,还有充满在星球和银河之间的疏散的气体介质。实物的这一切形式是相互联系的。在宇宙的各部分之间存在着直接的联系——实物交换。譬如:宇宙线和陨石屑从宇宙空间不断地落到地球上来。在研究极光光谱时证明了,氢气不是从接近大地的大气层中进入大气的上层,而是以宇宙线的质子的形式侵入的。另一方面,地球也不断地在星际空间中损失气体(譬如,惰性气体)和极微小的尘粒。所以,无可争辩地,地     

Robust partial least squares regression: Part I,algorithmic developments

The work summarized in this paper presents the first part of a three‐paper series on robust partial least squares (RPLS) regression. Motivated by recent research activities in this area, this part provides a detailed algorithmic analysis of associated techniques, showing that existing work (i) may not represent a true robust formulation of partial least squares (PLS), (ii) may lead to convergence problems or (iii) may be insensitive to a certain type of outlier. On the basis of this analysis, Part I introduces a new conceptual RPLS algorithm that overcomes the deficiencies of existing work. The second part of this work details this new RPLS technique, compares its peformance with existing RPLS methods and provides an analysis on the computational efficiency and sensitivity of these algorithms. Whilst the first two parts of this work discuss algorithmic developments of RPLS, the final part concentrates on practical issues of RPLS implementations. This third part is devoted to practitioners of chemistry and chemical engineering covering a wide range of applications involving a calibration experiment, the analysis of recorded data from an industrial debutanizer process and data from a number of Raman spectroscopy experiments. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

Robust partial least squares regression—part III,outlier analysis and application studies

This paper is the third part of the work on robust partial least squares (RPLS) regression. The paper focuses on implementation issues for outlier detection and diagnosis. Furthermore, the paper introduces a numerically more efficient algorithm for determining the Stahel–Donoho estimator (SDE). This has been identified as a potential drawback of the new proposed RPLS algorithm, detailed in Part II of this work. Finally, a total of three application studies are presented which involve data recorded from (i) a calibration experiment (similar number of variables/observations), (ii) a distillation process for purifying benzene (considerably more observations than variables) and (iii) an experiment of a multi‐component concentration determination using Raman spectroscopy (considerably more variables than observations). Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

Determination of Total Sugar in Tobacco by Near-Infrared Spectroscopy and Wavelet Transformation-Based Calibration

Based on wavelet transformation (WT) and mutual information (MI), a simple and effective procedure is proposed for multivariate calibration of near-infrared spectroscopy. In such a procedure, the original spectra of the training set are first transformed into a set of wavelet representations by wavelet prism transform. Then, the MI value between each wavelet coefficient variable and the dependent variable is calculated, resulting in a MI spectrum; by retaining a subset set of coefficients with higher MI, an update training set consisting of wavelet coefficients is obtained and reconstructed/converted back to the original domain. Based on this, a partial least square (PLS) model can be constructed and optimized. The optimal wavelet and decomposition level are determined by experiment. A NIR quantitative problem involving the determination of total sugar in tobacco is used to demonstrate the overall performance of the proposed procedure, named RPLS, meaning PLS in reconstructed original domain coupled with MI-induced variable selection in wavelet domain (RPLS). Three kinds of procedures, that is, conventional full-spectrum PLS in original domain (FPLS), PLS in original domain coupled with MI-induced variable selection (OPLS), and direct PLS in MI-based wavelet coefficients (WPLS), are used as reference. The result confirms that it can build more accurate and robust calibration models without increasing the complexity.     

动力学过程的精确模拟

采用加权最小二乘法更精确地模拟了化学动力学过程,结出了几种常见动力学模型的权重函数。用普通最小二乘法和加权最小二乘法对聚时苯二甲酸乙二酯的结晶动力学过程进行了处理。方差分析表明,两种加权最小二乘法的标准差均小于普通最小二乘法的标准差,所得斜率和截距也有明显不同,示出了模拟的相对结晶度及其导数曲线。     

Comparison of robust regression methods based on least-median and adaptive kalman filtering approaches applied to linear calibration data

Five algorithms for data analysis are evaluated for their abilities to discriminate against outliers in small data sets (4–10 points). These methods included least-squares regression, the least absolute -deviation method, the least median of squares method, and two techniques based on an adaptive Kalman filter. For data sets consisting of 4–9 points with one outlier, the average errors in the estimation of the slope were found to be 18.9 % by least-squares, 17.7% by the least absolute deviation method, 0.5% by the least median of squares algorithm, 9.1% by an adaptive Kalman filter algorithm, and 0.9% by a zero-lag adaptive Kalman filter algorithm. Based on these results, the conclusion is that the zero-lag adaptive Kalman filter and the least median of squares approaches are best suited for the detection of outliers in small calibration data sets.     

通用模拟退火用于稳健多元分析校正

模拟退火是一种全局优化算法，具有跨越局部最优点的机制，最小一乘是一种较常用的最小二乘更为稳健的优化准则，更适用于可能偏离正态分布的实际数据集，本文探讨了用最小一乘为准则并利用模拟退火方法同时测定多组分体系的可能性。应用于2－3组分药物体系分析，获得了满意的结果，本文还探讨了改变步长提高模拟退火算法优化精度的方法。     

借多波长量测数据测定二元配合物组成

本文提出利用多波长量测数据测定二元配合物组成的新方法。首先以线性最小二乘求得各吸收组分吸收系数；继而应用多元线性回归获取各组分平衡浓度并据物料平衡求得配合物组成比及稳定常数。运用单纯形方法对５个体系测定结果进行了检验。     

Simultaneous spectrophotometric determination of cobalt and nickel by partial least square regression in micellar media

Diphenycarbazone has been used for the simultaneous determination of cobalt and nickel by partial least square regression method. DPC complexes of cobalt and nickel at pH 7-10 are of pink color, which are soluble in TX-100 micellar media. A partial least square multivariate calibration method for the analysis of binary mixtures of cobalt and nickel was developed. The total relative standard error for applying the PLS method was calculated. The accuracy and reproducibility of the determination method for various known amounts of Co(II) and Ni(II) in their binary mixtures were tested. The effects of diverse ions on the determination of cobalt and nickel to investigate the selectivity of the method were also studied. The proposed method was applied to the synthetic binary mixtures, alloys and pharmaceutical samples.     

CCD近红外光谱分析技术在测定红烟硝酸中的应用

从化学计量学角度研究了CCD近红外光谱技术在无机物领域分析中的应用。使用偏最小二乘法(PLS)建立了红烟硝酸的密度、水分含量等五项指标的快速测定模型,验证了近红外光谱测定红烟硝酸各项指标的可靠性。试验证明,CCD近红外光谱方法具有重现性好、分析速度快、使用样品量少、可以在线分析等优点,可以用于无机物的常规分析。     

小波变换-偏最小二乘算法及其在复方甲硝唑注射液分析中的应用

提出了结合小波变换的偏最小二乘法（ＷＰＬＳ）,即先对光谱信号进行小波变换,去除噪声,再用偏最小二乘法对多组分同时测定。将该法用于模拟体系及复方甲硝唑注射液体系,结果表明,该法优于偏最小二乘法。