《无机及分析化学实验》中物质的制备专题设计

在《无机及分析化学实验》物质的制备专题编写中,以制备实验的一般思路和原则为导向,对"方法引导"和"实验过程"进行了创新设计。旨在通过几个典型的无机化合物的制备实验,使学生在学习不同类型物质制备方法的基础上,熟悉制备物质的一般思路,掌握实验方案设计的基本原则,着重培养学生的基本化学实验素养和整体实验能力。     

尿素之花

把蔗糖或食盐等物质的饱和水溶液放置在空气中,水会蒸发而析出晶体。可是,共存于溶液中的其他物质、蒸发条件(温度、湿度、风速等)、容器的材质或形状等,都对晶体的析出产生不同的影响。在通常情况下,溶液很快就析出晶体。     

煤热解过程中氯析出模型的建立

运用Boltzmann函数对实验数据进行拟合，建立了煤在热解过程中氯析出的模型。模型值与实验值的相对误差较小，模型较好地反映了实验结果的规律性。文中还提出了以t10、t50、和t90来表示氯析出10w%、50w%和90w%时对应的热解温度，以△t80表示热解时氯析出主要的温度区间。在此基础上的实验结果分析表明，氯析出率在10w%～90w%之间煤的对应的热解温度区间不同。在热解温度为900 ℃时，煤中氯析出率可达90w%以上。     

温度及水蒸气对煤焦中氮赋存形态及演化特性影响研究

研究水蒸气对不同赋存形态氮在热解过程中析出及转化规律有利于精细化调控氮氧化物的生成。利用X射线光电子能谱（XPS）仪分析了典型烟煤及其煤焦中氮的赋存形态,研究了温度、水蒸气浓度等因素对煤焦炭氮析出及转化特性的影响。结果表明,温度的升高以及一定范围内水蒸气浓度的增加有利于焦炭氮的析出,水蒸气浓度达到30%时,焦炭氮析出达到峰值;水蒸气的存在有利于煤焦中N-5和N-6等含氮结构物质从煤焦中析出,同时抑制N-Q和N-X等含氮结构物质的裂解。这是由于水蒸气的气化作用有利于芳香结构的分解,但同时高水蒸气浓度带来的H基团会与N-6结合从而形成N-Q,而由高水蒸气浓度带来的OH基团会促进N-6的氧化而生成N-X。     

抽提物对生物质热裂解机理的影响研究

利用惰性溶剂从生物质中提取得到相应抽提物,在热重红外联用仪上研究了抽提物的热裂解行为,并探讨了其对生物质热裂解的影响。结果表明,因不同种类生物质中木质素结构单元中紫丁香基和愈创木基数量不同,从而导致抽提物成分存在差异,相应的热裂解产物分布也不一致。水曲柳抽提物因含有较多的酚类物质而在热解高温段生成了甲醇和甲烷。相比于原样,抽提残渣反应活化能增加,且主要产物析出时间提前,同时酸类物质和直链烷烃析出量减少,而水、CO2、CO和醛类物质的产量则有所增加。     

关于饱和溶液析晶的计算

固态物质(溶质)从溶液里析出的过程,叫做物质的结晶,简称析晶。这方面的计算是指已知某物质在不同温度下的溶解度和在某温度时的饱和溶液的质量,当饱和溶液从某一温度降低到另一温度时,求能析出的溶质质量。     

碱金属及相关无机元素在生物质热解中的转化析出

生物质热化学转化利用中遇到的颗粒聚团、受热面沉积等问题与生物质中的碱金属物质密切相关。本文首先对各种碱金属及相关无机元素在生物质中的存在形式和在热解中可能的行为进行了简要介绍 ,然后着重对稻杆热解中钾元素的析出过程进行了研究。通过计算得到了钾元素随热解过程析出的定量描述 ,计算出的半焦含钾量与试验实测值符合较好 ,说明采用的碱金属析出模型大体上反映了热解中相关元素转化、反应的主要过程。本文工作对于进一步研究碱金属及相关物质在燃烧、气化过程中的行为、探寻适合的解决途径有非常积极的意义。     

对中学化学“纸笔实验”试题的质疑与思考

举例分析了中学化学"纸笔实验"试题中常见的4种错误是实验内容不真实、实验结论不可靠、实验方法不现实、涉及物质不实际,并阐述了由此带来的问题。     

煤中微量元素在燃烧过程中的变化

在分析微量元素燃烧过程中迁移变化机理的基础上,对电厂用煤和煤灰进行了采样测试,分析了电厂燃煤过程中微量元素的析出变化及在各种灰中的分布富集规律,同时用五个不同的温度段分别对煤进行了燃烧实验,研究了在不同温度下,微量元素从煤中析出的浓度和析出率,通过实验分析,。多数有害微量元素在飞灰中的富集浓度高于其它灰中,燃烧时温度的高低是影响微量的高低是影响微量元素迁移析出的重要因素,温度越高,有害微量元素析出率相对越大。     

稀土对高碳钢焊缝中碳化物的变质作用

研究了Ｎｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ强化的高碳焊缝中轻稀土（Ｌａ、Ｃｅ）对碳化物的变质作用。结果表明，稀土强烈影响碳化物的数量、形态和分布。具有高能表面的稀土化合物质点，在焊接冶金过程中领先析出于过热液相内，充当了包裹式碳化物颗粒的非自发晶核核心。稀土化合物核心的存在，形成了同核心的多维析出机制，诱发碳化物早期大量析出并使之弥散和团球化     

水热条件硼酸镁盐过饱和水溶液的相转化

针对中国盐湖硼资源特点,模拟合成MgO•3B2O3-H2O过饱和溶液,在120 ℃水热条件下对固相析出的过程进行跟踪.析出固相采用化学分析方法、X射线衍射、红外光谱进行物相鉴定.对析出固相的相转化反应机理进行了探讨,结合有关实验分析了MgSO4对固相析出的影响.     

我校青少年课外科研报告──由溶液中析出硅酸的探讨

教师利用课外活动对学生进行指导和点拨,能帮助学生提高分析问题与解决问题的能力,并激发学生深入钻研科学的兴趣。下面我仅就学生在学习硅酸、胶体和物质结构知识以后,用实验的方法与课外科技活动小组共同研讨《由溶液中析出硅酸》问题作些介绍。     

LiCl、CaCl_2和NaCl-CaCl_2水溶液体系低温相变过程的X射线衍射法研究

本文使用低温X射线衍射法对不同浓度的LiCl、CaCl2和NaCl-CaCl2水溶液在降温过程中的相变情况进行了实时监测,获得了降温过程中的衍射图。结果显示,在快速降温的实验条件下,随温度降低,CaCl2溶液在-10～-60℃范围内析出冰或CaCl2·6H2O;LiCl溶液在5～-80℃范围内析出冰或LiCl·H2O;CaCl2-NaCl溶液在5～-40℃范围内析出CaCl2·6H2O或NaCl、冰。实验结果与相图的对比验证了这一实验方法的可行性。根据实验结果推断,本实验条件下固相可能先以无水盐的形式析出,而水合盐的形成则需要更长的平衡时间。本文的实验方法可为其他油田卤水子体系低温相平衡的研究提供有用信息,进而为油田水低温下结晶析盐规律的研究奠定基础。     

火柴头中硫元素的检验方法探究

1 问题的提出 "火柴头中硫元素的检验"这一教学内容选自苏教版<普通高中课程标准实验教科书:实验化学>(选修)(2006年版)"专题3物质的检验与鉴别"中"牙膏和火柴头中某些成分的检验"这一课题.实验教科书中提供了以下2种实验参考方案.     

准东高钠煤热解过程中钠的迁移特性实验研究

针对新疆准东煤田高钠煤(简称准东高钠煤)在发电锅炉燃烧时遇到结渣黏污严重的问题,基于立式管式炉热解,利用电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES)、X射线衍射(XRD)以及扫描电镜-能谱(SEM-EDX)等检测手段,分析了准东高钠煤在不同热解温度下碱金属钠的析出特性、赋存形态以及热解半焦的微观形貌.利用Fact sage 6.1化学热力学平衡计算软件分析了碱金属的析出形式.结果表明,准东高钠煤中的碱金属钠在热解过程中有部分析出,开始的析出温度为600 ℃,当热解温度达900 ℃时,碱金属钠的析出率为40.2%;碱金属钠在热解过程中主要以NaCl的形式析出;热解温度低于900 ℃时,没有熔融态物质生成.     

稀土对钢中碳化铌溶解和析出行为的影响

通过透射电镜，Ｘ射线衍射分析，电解相分析及热模热等手段，研究了稀土对控轧含Ｎｂ钢析出相－碳化铌的结构，溶解和析出行为的影响，实验结果表明，钢中加入稀土后，碳化铌颗粒变小且弥散分布，在９００－９５０℃碳化铌析出达最高值，随温度升高析出量急骤下降，１２００℃时碳化铌基本溶解，在奥氏体化温度下，稀上有抑制碳化铌析出的作用，随稀土量增加其作用愈显著，稀土使碳化铌在奥氏体区析出时间增长，沉淀析出速度降低。     

煤燃烧过程中氟析出特性与生成机理

通过建立的固定床管式炉煤燃烧氟析出试验装置，研究了煤燃烧过程中气态氟的排放特性，并根据燃煤氟析出等温动力学实验建立了气态氟生成动力学模型。结果表明：氟析出率随燃烧温度的升高而逐渐增加，煤中氟在300 ℃～400 ℃开始析出，500 ℃～1 100 ℃为主要析出温度范围；氟析出率随煤在炉内停留时间的增加而增加，但前5 min为主要析出阶段；炉内还原性气氛对氟析出有一定的影响；氟析出率与煤中氟赋存形态和含氟量有关。燃煤过程中氟析出过程可用一级反应动力学描述，反应活化能E和频率因子A依赖于煤中氟的赋存形态和氟化物的热稳定性。不同煤种E为28.0 kJ·mol－1～65.1 kJ·mol－1，A为12.5 min－1～46.0 min－1。     

探究影响碳酸氢钠晶体析出的最佳实验条件

采用正交实验法探究析出“NaHCO3晶体”的外部因素“饱和碳酸钠溶液的体积”“实验温度”“试管内径”“二氧化碳的流速”,得出在课堂上析出NaHCO3晶体的最佳实验条件,实验耗时约5 min就能产生明显的白色浑浊。     

自制淀粉碘化钾试纸有关问题的探讨

根据淀粉与碘反应原理,从淀粉的组成、结构以及与碘反应的颜色变化,确定了自制淀粉碘化钾试纸实验中最适宜的淀粉溶液.并通过实验及有关氧化剂的电极电势就"试纸"检验其他物质的适用范围,进行了讨论.     

初高中化学实验教学有效衔接的思考——以“研究物质的实验方法”教学为例

以《化学1》"研究物质的实验方法"为例,分析了初高中化学实验教学的差异性,提出了要实现初高中化学实验教学的有效衔接,引导学生形成良好的实验习惯,根据学生的实际水平选择合理的教学方法,把握衔接点的差异性,引导学生突破思维障碍,加强实验思想观念的渗透等教学策略。