借助手持技术探究外界条件对三价铁离子催化过氧化氢分解的影响*

针对FeCl₃溶液催化分解 H₂O₂实验中出现的异常现象,借助手持技术并运用控制变量方法分别探究了反应物及催化剂浓度、溶液pH、Cl^-效应等因素对Fe³⁺催化H₂O₂分解速率的影响,探寻FeCl₃溶液催化分解 H₂O₂溶液的最佳实验条件。     

乙醇与钠反应的实验探究与改进*

针对钠与乙醇反应的实验进行探究与改进。探索出反应试剂的最佳用量,可在较长时间内观察到氢气燃烧时的淡蓝色火焰;通过实验条件模拟、利用酒精检测仪检测,探究乙醇蒸气燃烧的条件,得出采用最佳试剂用量进行实验时乙醇蒸气对氢气的燃烧并未产生影响。实验改进后,在普通可见光下,也可明显地观察到氢气燃烧时的淡蓝色火焰。     

硫和氧化铜反应实验再探究*

针对硫和氧化铜的反应进行理论分析和实验探究,在已有研究基础上改进实验装置,提高实验的科学性和严谨性。对不同条件下的反应产物,进行X射线粉末衍射(XRD)表征,得出更精确的实验结论。     

亚铁离子氧化性实验的改进*

针对教材中验证Fe²⁺氧化性实验现象不明显的问题,改进了Fe²⁺氧化性实验。把锌片剪成细小的锌丝,通过锌丝与亚铁盐溶液反应,反应一段时间后,用磁铁吸引锌丝,锌丝能被磁铁吸引,则证明Fe²⁺被还原为铁单质,体现了Fe²⁺的氧化性。     

棕色环实验的目视法和紫外可见光谱法研究*

在遵循实验室废弃物绿色处理的“减量”原则基础上,对硝酸根离子的鉴定实验——棕色环实验从试剂用量,试管直径及类型、亚铁盐的种类和干扰离子等多方面进行了研究,同时结合紫外可见光谱法研究了棕色环物质的稳定性。发现试剂用量,试管直径及NO^-₂、I^-、SO^2-₃等离子的存在对棕色环的形成有一定影响。在优化后的实验条件下,可明显观察到棕色环的形成。同时发现棕色环物质在302,450,587 nm处有吸收。实验结果运用到教学中效果良好。     

PrOy-ZrO2固溶体的结构表征和CO氧化性能

采用共沉淀法制备了不同Pr/Zr比的PrOy-ZrO2固溶体,用激光拉曼光谱(Raman)、X-射线粉末衍射(XRD)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)等技术对固溶体进行了物相结构表征并选择CO氧化作为模型反应考察了固溶体的催化性能。结果表明,随着Pr含量的增加,无定形ZrO2转化为晶相ZrO2的温度提高、热效应下降,而PrOy-ZrO2固溶体的物相结构从单斜相逐步向四方和立方相转变。XRD和Raman光谱得到的物相结构的差别是PrOy-ZrO2固溶体的表层和体相结构不一致造成的,PrOy-ZrO2固溶体表层更易生成低对称性的物相,而且也容易生成非晶相的物相。CO氧化实验表明PrOy-ZrO2固溶体的催化活性与样品的组成有很大关系,其中高温区和低温区分别是PZ-30和PZ-50的CO氧化活性最高。     

探究锌与硫酸亚铁置换反应中无气泡产生的演示实验方案

初中化学教材中Zn置换Fe²⁺中Fe的演示实验中产生的大量气泡干扰学生对置换反应的认知学习。造成该现象的原因主要有：(1)Zn置换出Fe后形成Zn-Fe原电池引起的析氢腐蚀;(2)Fe的析氢过电势较Zn低,因此Zn置换出的Fe掺杂后,使得析氢过电势降低产生大量的气泡。基于此,采取控制反应条件,抑制反应中气泡的产生、放大Zn置换Fe的现象。通过调整反应时Fe²⁺的浓度、pH从而调整Zn-Fe原电池的数量以及析氢过电势,对该教学演示实验条件进行探究。结果表明当FeSO₄的浓度为0.54 mol/L、pH=3.58,Fe³⁺的浓度在KSCN检测不出的条件下,可以观察到Zn置换出的Fe附着在Zn的表面且能被磁铁吸引,同时观察不到气泡的产生。     

探究镁与氯化钠溶液反应的微观过程*

镁在常温下和水发生反应的速率较慢,这是因为镁表面存在氢氧化镁附着层的保护作用,但是镁可以和NaCl溶液发生较快的反应,在产生大量气泡的同时生成白色固体。通过对白色固体进行分析发现,在有Cl^-的环境下氢氧化镁会逐渐转化为碱式氯化镁,同时也会导致溶液pH的升高。经过实验探究发现,镁在不同浓度NaCl溶液中的反应现象存在差异,在反应过程中溶解氧含量也会下降。     

甲烷与氯气取代反应实验的创新设计*

基于甲烷氯代反应的机理,对物质体系、反应容器、光照条件、实验表征等进行分析,创新设计甲烷氯代反应实验,利用数字化实验的压强和温度传感器采集的实验数据为支持,更直观地多重表征甲烷与氯气发生的“取代”过程,对于成功实现甲烷氯代反应实验具有指导意义。     

碳酸氢钠溶液与氯化钙溶液反应原理再探究*

借助手持技术通过滴定的方法探究了碳酸氢钠与氯化钙溶液的反应原理,根据相关文献知识和实验对比研究,结合相关实验数据从定量和定性的角度深度分析了碳酸氢钠溶液与氯化钙溶液反应生成沉淀和产生气体的可能性。     

用勒夏特列原理分析浓度对Fe3+和SCN-显色反应的影响

Fe3+和SCN-的络合反应灵敏、颜色变化明显,考虑中学阶段教学的过渡性,侧重利用勒夏特列原理,从发生氧化还原反应、改变溶液的酸碱性、加入其他配位离子等3个角度分析浓度对该显色反应的影响。     

三价铁离子和二价铁离子的鉴别与转化的绘画实验*

以Fe³⁺、Fe²⁺的鉴别和转化为例,详细介绍了绘画实验的纸笔与试剂浓度选择、绘画图案设计、微课应用及效果分析,还进行了“铁及其化合物”的一些化学反应。绘画实验突出了化学实验现象的色彩美,一定程度上激发了学生的学习热情,是一种值得尝试的创新实验方式。     

均三嗪衍生物应用于Fe3+和Cu2+的选择性识别研究

合成了2,4-二甲基-6-(4’-N,N-二甲氨基苯乙烯基)-1,3,5-均三嗪(1)和2-苯乙烯基-4,6-二甲基-1,3,5-均三嗪(2)两种化合物,并对其进行了1H NMR,MS,元素分析等表征.采用吸收光谱法研究了金属离子与化合物间的相互作用,结果显示:化合物1对Fe3+和Cu2+表现出高选择性光谱响应,其最大吸收波长由393 nm分别红移至525 nm和513 nm,溶液颜色由黄色变为粉红色.化合物1与Fe3+结合形成1∶1型配合物,其结合常数为1.8×104L mol-1;与Cu2+结合形成2∶1型配合物,其结合常数为2.6×1010L mol-1.化合物2仅对Fe3+呈现显著的光谱变化,其最大吸收波长由304nm红移至357 nm,而Cu2+的加入未引起光谱明显变化,2与Fe3+亦形成1∶1型配合物,结合常数为1.0×105L mol-1.结果表明Fe3+可能与化合物1和2中三嗪N配位,而Cu2+与化合物1中甲氨基中的N配位.同时考察了其它金属离子如Li+,K+,Mg2+,Ca2+,Co3+,Ni2+,Ag+,Cd2+,Hg2+和Zn2+等离子对化合物1和2吸收光谱的影响,结果显示两者光谱均无明显变化,据此提出了高选择性Fe3+,Cu2+的识别体系.     

Fe~(2+)协同热活化过一硫酸氢钾盐诱导自由基脱除NO的研究

在气液撞击流反应器中,研究了Fe~(2+)协同热活化过一硫酸氢钾盐诱导自由基脱除模拟烟气中的NO。考察了主要工艺参数(溶液温度、Fe~(2+)浓度、过一硫酸氢钾盐浓度、溶液pH值、NO入口浓度)对NO脱除效率的影响。分析检测了反应产物和自由基。基于不同系统的对比研究、反应产物检测和活性自由基的捕获,揭示了NO脱除过程的机制和反应路径。结果表明,提高溶液温度、Fe~(2+)浓度和过一硫酸氢钾盐浓度均提高了NO的脱除效率,而提高溶液pH值和NO入口浓度均降低了NO的脱除效率。Fe~(2+)和热对活化过一硫酸氢钾盐产生自由基有显著的协同效应。自由基氧化是NO脱除的主要路径,而过一硫酸氢钾盐直接氧化是次要的脱除路径。Fe~(2+)和热的协同活化体系具有比其他体系高得多的NO脱除率。     

Cu2＋和Fe3＋与明胶的相互作用

利用荧光猝灭法, 研究了不同温度、酸度下, Cu2＋和Fe3＋与明胶的相互作用.计算了猝灭常数和结合常数.紫外光谱和显微红外光谱的测定结果表明, Cu2＋、Fe3＋与明胶分子中的酰胺键发生了作用.探讨了猝灭机理.计算出的热力学函数表明,在Cu2＋、Fe3＋与明胶的相互作用过程中熵变起主要的作用.     

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。     

Mg2+与胆汁蛋白质相互作用研究

胆汁是一中性溶液,在胆汁固形物中,胆汁酸盐、胆固醇、磷脂、蛋白质、胆红素分别占总质量的65%、3%、20%、5%及1%。蛋白质是胆汁固形物中第四多成分,在胆汁的生理功能的发挥和胆结石的形成中起到重要的作用。研究表明,胆汁蛋白质的主要成分是糖蛋白,主要由胆囊粘膜上皮细胞产生     

F-和Fe3+掺杂对Ti基PbO2阳极性能的影响

采用热分解-电镀法制备了Ti基PbO2,阳极(Ti/PbO2),F-掺杂PbO2阳极(Ti/F-PbO2),Fe3+掺杂PbO2阳极(TiP/Fe-PbO2)和F-,Fe3+共掺杂PbO2,阳极(Ti/F-Fe-PbO2).采用XRD和EDX测试对电极进行了表征,应用加速电解寿命测试和电催化降解4-氯苯酚(4-CP)污水,考察了F-掺杂,Fe3+掺杂和F-,Fe3+共掺杂对PbO2阳极稳定性及电催化活性的影响.结果表明,Ti/F-PbO2和Ti/FePbO2阳极有相近的电催化降解活性,但与Fe3+掺杂相比,F-掺杂大大提高了PbO2阳极的加速电解寿命.对Ti/F-Fe-PbO2阳极,Fe3+掺杂改善了其导电性能.同时F-掺杂提高了阳极的稳定性能,使其有较长的电解寿命.与Ti/PbO2,Ti/F-PbO2和Ti/Fe-PbO2阳极相比,Ti/F-Fe-PbO2阳极的电催化降解活性显著提高,这不仅与其导电性能的改善有关,更与F-掺杂和Fe3+掺杂对4-CP降解的表面协同作用有关.     

A ratiometric near-infrared naphthalimide-based fluorescent probe with high sensitivity for detecting Fe2+ in vivo

Iron is one of the essential trace elements in the human body. It plays an important role in human biology and pathology. Deregulation of iron levels in cells is associated with disease development. In this work, we synthesized a novel near-infrared intramolecular charge transfer (ICT) based ratiometric fluorescent probe to detect Fe²⁺, by using naphthalimide and indole moieties as building blocks. Our work showed that the radiometric probe has excellent selectivity, sensitivity and rapid response. Moreover, we could successfully perform real-time monitoring of Fe²⁺ in HeLa cells and C. elegans.     

Cu2+与烟草多酚氧化酶相互作用研究

本文通过酶活性测定，荧光光谱和紫外光谱研究了外加Cu²⁺与烟草多酚氧化酶(简称PPO)的相互作用。结果表明，微量铜的加入能增加酶的活性，[Cu²⁺]/[PPO]为0.20左右时酶活性最大，[Cu²⁺]/[PPO]为0.91时，Cu²⁺开始表现出对PPO活性的抑制;Cu²⁺对PPO内源荧光的猝灭机制属于形成络合物所引起的静态猝灭，猝灭常数K_sv为8.0375×10³L·mol^-1;Cu²⁺的加入使PPO蛋白质分子构象发生变化，α-螺旋含量增加，多肽链及Trp和Tyr残基的芳杂环进一步向分子内收缩，疏水基团之间的疏水作用增强。