化学反应的阶段隐喻及迷思概念——以金属与铁离子溶液的反应为例

在中学教学中常常认为FeCl3溶液与金属单质的反应分阶段进行,即Fe3+、H+和Fe2+按照先后顺序依次被还原。通过选用不同浓度的FeCl3溶液与不同的金属单质反应,用实验事实反驳了Fe3+溶液与金属单质反应的阶段隐喻,并分析了其中的迷思概念。     

氯化铁-无水氯化钙联合催化法合成乙酸异戊酯

无水CaCl2和FeCl3·6H2O都是良好的酯化反应催化剂.Fe3+是较强的路易斯酸,无水CaCl2是好的吸水、脱水剂,将二者协同应用于酯化反应中,有效地提高了酯化反应的产率     

NaHCO3溶液与FeCl3溶液反应的实验探究

1　研究起因理论上,Fe3+与HCO3-的水解因相互促进而彻底进行:3HCO3- +Fe3+ =Fe(OH)3↓ +3CO2↑。Fe(OH)3在强酸性或强碱性溶液中才可以溶解:pH<4. 1 [1]时开始溶解,反应为Fe(OH)3 +3H+ =Fe3+ +3H2O;pH>14 [1]时开始溶解,反应为:Fe(OH)3 +6OH- =Fe(OH)63-或Fe(OH)3 +OH - =Fe(OH)44 -。[1~3]然而在一次探究性学生实验中,却出现如下现象:将NaHCO3溶液逐滴加入到FeCl3溶液中,生成无色气泡和絮状沉淀,而沉淀又逐渐溶解于溶液中,直至NaHCO3溶液达到一定量后,生成的沉淀才不再溶解;将FeCl3溶液逐滴加入到NaHCO3溶液中,溶液…     

Zn跟FeCl_3溶液反应的导学分析与教学反思

对于Zn跟FeCl3溶液的反应,我曾经跟同行们一起仔细讨论过以下表示式:　Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2(1)　　3Zn+2FeCl3=3ZnCl2+2Fe(2)　　Zn+FeCl2=ZnCl2+Fe(3)　对于反应(1)无可非议,但对反应(2)(3)就既感惊讶,又感疑惑。惊讶的是不曾见过有这样的表示式在教科书和教学参考书上出现过,教师自己也不曾在学生面前展示过这样的反应式;疑惑的是殊难断定(2)(3)两个反应的可能性,不知是否切合实际,还有待实验检验。当笔者在对(2)(3)两个反应进行可行性检验时,发现Zn跟FeCl3溶液的反应还有很多问题值得研究和讨论。1　实验研究1.把Zn、Al、…     

一道离子方程式研究性学习的教学

离子方程式"Fe2++ClO-"该怎么书写?此问题源于一道卤素框图题,原题中是:H+D—>沉淀J,由原题条件推论得知H为FeCl2、D为NaClO,由于Fe2+具有还原性,ClO-具有氧化性,二者发生氧化还原反应生成了+3价的铁,所以此处的沉淀J只能是Fe(OH)3.     

碱性介质中S~(2-)与Fe~(3+)反应的实验探究

在Na2S或(NH4)2S溶液中滴加FeCl3 溶液的实验表明,Fe3+与 S2-在碱性溶液中的反应是一个比较复杂的反应:在Na2S溶液中滴加少量FeCl3溶液反应得到的黑色沉淀和墨绿色溶液可能分别是Fe2S3固体和胶体,在(NH4)2S溶液中滴加少量FeCl3 溶液反应生成的黑色沉淀主要是FeS和单质硫,潮湿的FeS在空气中放置能与空气中的氧气发生氧化还原反应生成Fe(OH)3和单质硫.     

三价铁离子与硫离子反应的实验探究

探究了水溶液中Fe3+与S2-的反应，得出几点结论：生成Fe2S3的沉淀反应是动力学优势反应，生成Fe2+和S的氧化还原反应是热力学优势反应；发现Fe2S3可以与Fe3+反应生成S和Fe2+，Fe2S3在酸性条件下不稳定；在弱碱性条件下，Fe3+也有与HS-发生氧化还原反应的倾向；Fe3+在水溶液中主要以水解产物[Fe（H2O）6-n（OH）n]（3-n）+（n=1，2）存在，[Fe（H2O）6-n（OH）n]（3-n）+的氧化性很弱，难以将H2S或HS-氧化，却易与S2-结合生成Ksp极小的Fe2S3沉淀。     

配制铜盐、铁盐和铝盐水溶液是因水解而显浑浊吗

正1问题的提出文献[1]:硫酸铜的水溶液由于Cu2+水解而显酸性,其水解度随浓度降低而增加,288K时,0.1mol/L CuSO4溶液的pH=4.2,所以配制铜盐时,常加入少量同名的酸。文献[2][3]:在实验室配制FeCl3溶液时,由于FeCl3是强酸弱碱生成的盐,容易水解生成难溶于水的Fe(OH)3:FeCl3+3H2O=Fe(OH)3+3HCl致使溶液浑浊,得不到澄清的FeCl3溶液。所     

硫酸亚铁及氯化铁与硫酸亚铁混合溶液与氢氧化钠溶液反应的沉淀pH曲线的测定及分析

应用手持技术pH传感器,测定了NaOH溶液滴定FeSO4溶液的t-pH曲线,应用origin 9.0分析实验数据,探讨了空气对Fe2+沉淀pH的影响;通过测定并分析FeSO4溶液滴定NaOH溶液的pH曲线,发现了溶液最终pH受金属离子水解程度的影响;通过测定并分析NaOH溶液滴定FeCl3和FeSO4混合溶液的pH曲线,探讨了Fe2+和Fe3+的互相影响,使其沉淀pH范围发生变化;通过测定并分析FeCl3和FeSO4混合溶液滴定NaOH溶液的pH曲线,验证了Fe2+和Fe3+的水解程度不同,Fe （OH）3和Fe （OH）2的存在条件也不一样。     

六水合铁离子呈现浅紫色的理论分析和实验验证

通过配位场理论分析了[Fe（H2O）6]3+呈浅紫色的原因,进而结合其水解原理和Ksp数据详细分析了验证其浅紫色的实验条件并实践验证了[Fe（H2O）6]3+的浅紫色,最后还通过分光光度法给出了[Fe（H2O）6]3+在可见光区域的最大吸收波长,较好地吻合了理论计算的结果。     

钙钛矿氧化物H_(1.9)K_(0.3)La_(0.5)Bi_(0.1)Ta_2O_7和Pt/WO_3组成的Z体系下完全光解水性能

以质子化层状钙钛矿氧化物H1.9K0.3La0.5Bi0.1Ta2O7(HKLBT)作为产氢催化剂,Pt/WO3作为产氧催化材料进行Z型体系下完全分解水反应.考察了不同载流子传递介质及不同载流子浓度对反应活性的影响.结果表明,以Fe2+/Fe3+为载流子传递介质时可以实现水的完全分解(H2/O2体积比为2:1),8 mmol·L-1的FeCl3作为初始载流子传递介质时,产氢、产氧活性分别为66.8和31.8μmol·h-1,氢氧体积比为2.1:1.受光催化材料对载流子传递介质氧化还原速度的限制,过高的载流子传递介质浓度并不能提高光催化活性.     

双氧水分别与氯化亚铁和碘化钾反应的问题探究

FeCl2、KI分别与双氧水反应,生成Fe(OH)3沉淀和I2吗?通过实验对2个反应的复杂性进行了探索,并对实验现象进行了理论分析.     

钼铁硫原子簇化合物的合成与结构化学IV: 双类立方烷化合物与酰氯的反应

报导了双类立方烷簇状化合物(Et4N)4[Mo2Fe7S8(SC6H5)12]与乙酰氯在乙腈中的反应, 结果获得不含Fe(SC6H5)3桥的双类立方烷化合物(Et4N)4[Mo2Fe6S8(SC6H5)9]. 反应用^1H NMR和元素分析表征. 这种类型的结构转换为首次所见, 从而对化合物中桥的松散结构提供了新的实验证据.     

有机胺型铁基离子液体的H_2S吸收和再生性能

合成了有机胺型铁基离子液体1.6Et3NHCl·FeCl3,研究了其热稳定性和对H2S的吸收与再生性能.考察了H2S浓度为832 mg/m3,温度为40~180℃,气体流速分别为100,300,400和500 mL/min条件下H2S的去除率,结果表明当气体流速小于400 mL/min时,吸收率可达100%;随着温度升高,吸收效率提高并趋于恒定.在最优条件下测得1.6Et3NHCl·FeCl3离子液体的硫容量为6.36 g/L,远高于[Bmim]FeCl4离子液体.通过比较吸收H2S前后的红外光谱图,进一步确定了氧化反应的发生.采用密度泛函理论从分子水平上研究了H2S与1.6Et3NHCl·FeCl3和[Bmim]FeCl4两种铁基离子液体以及Fe3+水溶液的相互作用,从理论上比较了脱硫剂中的基质对H2S吸收的影响,确定了胺基对H2S吸收的促进作用.通过对脱硫产物的XRD分析,确定了斜方晶体(α-硫)的生成,与传统水相湿法氧化脱硫得到的产物相同.通入空气可快速有效地对1.6Et3NHCl·FeCl3离子液体进行再生.     

An inverted triplesalen ligand by a convergent synthesis and its influence on trinuclear FeIII 3 complexes

The inverted triplesalen ligand H 6 feld Me has been synthesized from 2,4,6-triformyl-phloroglucinol and a ketimine salen half-unit in a convergent synthesis. NMR, IR, and UV-vis spectroscopy reveal that this ligand is not in the O-protonated tautomer but in the N-protonated tautomer with substantial heteroradialene contribution. This ligand and the conventional triplesalen ligand H 6 talen t-Bu 2 have been used to synthesize the trinuclear Fe III complexes [(feld Me )(FeCl) 3 ] and [(talen t-Bu 2 )(FeCl) 3 ], respectively. The molecular structures of these complexes were obtained by single-crystal X-ray diffraction. Two trinuclear Fe III complexes of [(feld Me )(FeCl) 3 ] dimerize via two Fe-phenolate bonds, whereas due to steric hindrance no dimerization is observed for [(talen t-Bu 2 )(FeCl) 3 ]. The structural data also reveal some heteroradialene contribution in the trinuclear complexes. Whereas UV-vis and M bauer spectroscopy are not suitable to distinguish between the two complexes, FT-IR spectra show characteristic features due to the different substitution patterns of the conventional and the inverted triplesalen ligands. Another handle is provided by electrochemistry. Whereas both complexes exhibit an irreversible oxidation wave (0.94 V vs. Fc + /Fc for [(feld Me )(FeCl) 3 ] and 0.84 V vs. Fc + /Fc for [(talen t-Bu 2 )(FeCl) 3 ]), which is assigned to the oxidation of the central backbone, higher potential oxidations are reversible for [(talen t-Bu 2 )(FeCl) 3 ]) but irreversible for [(feld Me )(FeCl) 3 ]. This is attributed to the reversible oxidation of the terminal phenolates in the di-tert-butyl substituted [(talen t-Bu 2 )(FeCl) 3 ] in contrast to the mono-methyl-substituted phenolates in [(feld Me )(FeCl) 3 ]. The magnetic properties of [(talen t-Bu 2 )(FeCl) 3 ] reveal a very small ferromagnetic coupling with significant zero-field splitting of the FeⅢ S = 5/2 ions. In contrast, the dimerization of two trinuclear complexes in [(feld Me )(FeCl) 3 ] results in antiferromagnetic interactions between the two phenolate-bridged Fe III ions, which mask the intra-trinuclear interactions transmitted by the central phloroglucinol backbone.     

Fe(OH)2水悬浮液放氢机理的研究

自从G.Schikorr提出了3Fe(OH)2=Fe3O4+2H2O+H4反应之后,相继又有不少作者对该反应进行了研究。但都认为放氢的机理是不清楚的。G.N.Schrauzer认为该反应放氢一定和Fe(OH)2在歧化过程中产生的Fe°有关,但作者并没给出任何实验证明。本文从各种不同条件对这个反应进行了研究,提出了我们的放氢机理。     

Fe3 (aq)是浅紫色

取少量Fe2(SO4)3·xH2O晶体溶于蒸馏水,得浅紫色溶液,这就是Fe(H2O)63+的颜色.若加入浓HCl,生成FeCl4-(β4=14)使溶液显黄色.     

掺杂Co2+和Sm3+对纳米ZnFe2O4铁氧体的电磁损耗性质的影响

采用NaHCO3与FeCl3?6H2O,ZnSO4?7H2O,Co(NO3)2?6H2O和Sm(NO3)3?6H2O进行室温固相反应制得碱式碳酸盐和氢氧化铁混合前驱物,先微波加热,再热分解分别制得复合氧化物ZnFe2O4,Co0.5Zn0.5Fe2O4和Co0.5Zn0.5Fe1.95-Sm0.05O4.由激光粒度分析仪、XRD和SEM表征:获得了颗粒分布均匀、平均粒度为62nm左右的立方晶系尖晶石结构的纳米铁氧体粉体.并测试样品的相对介电常数和相对磁导率,研究了它们的电磁损耗特性.结果表明:在ZnFe2O4中,掺入Co2 ,Sm3 元素可以在100～1800MHz测试频率范围内不同程度提高材料的电磁损耗特性.     

一种后过渡金属催化剂催化乙烯低聚动力学研究

设计并合成了一种新型的后过渡金属铁络合物 { [(2 ArNC(Me) ) 2 C5H3N]FeCl2 } (Ar =2 ,4 C6 H4(CH3) 2 ) ,研究了该络合物 甲基铝氧烷 (MAO)催化乙烯低聚 ,讨论了低聚反应温度、Al Fe摩尔比、催化剂浓度、反应压力等对催化剂活性及反应速率的影响 .本催化剂的最大特点是活性高 (在 30℃ ,3 0MPa时活性可达 4 2 6× 10 8goligomer·molFe·h- 1 )、初速度大 ,动力学曲线为衰减型 .     

深度探究浓度对化学平衡的影响

就Fe3++SCN-Fe(SCN)2+平衡而言,向该平衡体系中加入一定浓度的FeCl3溶液,通过改进浓度对化学平衡影响的实验和对实验的深入探究,借助实验的功能解决了平衡移动的方向、Fe(SCN)2+的浓度和溶液的颜色是如何变化的等问题,进而使学生对“外界条件对化学平衡的影响”有了更全面的认识.