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…     

铝酸钠溶液的电导率与结构的关系

通过测定不同浓度Na2O和苛性比(αk)的铝酸钠溶液的电导率,计算了不同Na2O浓度下铝酸根阴离子的迁移数,结合铝酸钠溶液的红外光谱表征,研究了铝酸钠溶液的电导率与结构的关系.研究结果表明,低浓度铝酸钠溶液[c(Na2O)175g/L]中,铝酸根阴离子的迁移数约为0.6,其离子结构主要为Al(OH)4-;中等浓度溶液[c(Na2O)=175～330g/L]中,铝酸根阴离子的迁移数约为0.2,其离子结构主要为Al(OH)4-和[Al2(OH)8(H2O)2]2-;而高浓度溶液[c(Na2O)330g/L]中,铝酸根阴离子的离子迁移数接近于0,对应的离子结构主要是Al2O(OH)62-,[Al2(OH)8(H2O)2]2-和少量Al(OH)4-.说明铝酸根离子的导电能力与结构密切相关.     

硫酸铝低温水解产物特性及其动力学研究

以十八水硫酸铝为沉淀前驱剂,碳酸钠为沉淀剂研究硫酸铝水解动力学,并采用X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)和扫描电子显微镜(SEM)综合分析硫酸铝水解产物物相和形貌。结果表明,硫酸铝与碳酸钠反应过程动力学方程符合一级反应速率方程;T≤75℃硫酸铝水解产物为无定型团聚氢氧化铝;氢氧化铝生成过程为:[Al(OH_2)_6]~(3+)→[Al(OH)(OH_2)_5]~(2+)→[Al(OH)_2(OH_2)_4]~+→[Al(OH)_3(OH_2)_3]。     

铝酸钠溶液的紫外吸收峰

分别用量子化学MNDO和DV-X_α方法计算了二聚铝酸离子[Al_2O(OH)_6]~(2-)和Al(OH)_4~-。结果表明前者旋转势垒很低, 只有10.08 kJ·mol~(-1), 最稳定平衡构型为C_s。用X_α过渡态理论计算获得这两个离子紫外吸收峰的理论值分别为266.6 nm和234.4 nm, 与实验值270.0 nm和230.0 nm相当接近。因此可以认为, 紫外吸收峰270.0 nm和230.0 nm分别为[Al_2O(OH)_6]~(2-)和Al(OH)_4~-离子的最高占有轨道电子向最低空轨道跃迁时产生的吸收峰。计算结果支持铝酸钠溶液中存在二聚铝酸离子的观点。     

在不同非水溶剂中用外消旋体异丙醇胺模板合成二维层状化合物Al3P4O16*[NH3CH2CH(OH)CH3]2*[NH4]

通过采用水热和溶剂热合成技术, 一系列n(Al)/n(P)≤1且结构多样的新型磷酸铝已被合成, 其中包括三维骨架化合物JDF-20[1], AlPO-HDA[2], AlPO-DETA[3]和具有不同化学计量比的低维化合物, 丰富了磷酸铝族化合物. 低维化合物的n(Al)/n(P)比可从1[4,5]降到4/5[6], 3/4[7～9], 2/3[10]甚至1/2[11]; 它们含有比三维化合物更多的端基P-OH或PO键. 根据Ozin等[10]提出的模型, 这些端基P-OH和PO基团在自组装构造三维骨架过程中起到关键作用, 且端基P-OH和PO基团在非水溶剂中比在水中更稳定. 现在已知的[Al3P4O16]3-层状结构分别由4×6, 4×8, 8×8, 4×6×8和4×6×12元环构成. 本文介绍一种在不同的非水溶剂中用外消旋的异丙醇胺作模板剂合成的二维4×6×8元环层状化合物Al3P4O16*[NH3CH2CH(OH)CH3]2*[NH4]. 该化合物由含AlO4和PO4四面体交替连接形成的4×6×8元环[Al3P4O16]3-巨阴离子层和位于层间区域的外消旋的质子化异丙醇胺阳离子与铵根离子组成.     

纳米氧化铝制备中若干反应过程的研究

本文报道纳米氧化铝材料研制中若干关键步骤的反应过程的考察结果.(1)铝酸钠溶液与碳酸氢钠溶液混合后,产生无定形氢氧化铝沉淀.在碳酸氢钠未大量过剩条件下,氢氧化铝沉淀前有一个反应诱导期.在此期间溶液的紫外吸收光谱已有显著变化.在260nm附近紫外吸收增强;和Ba2[Al2(OH)10]等含六配位铝原子的晶体的紫外光谱对比,讨论了铝酸钠溶液分解的机理;(2)实验表明:和丝钠铝石相比,在上述反应条件下无定形氢氧化铝不是平衡固相而是亚稳相;(3)实验表明:无定形氢氧化铝在拍散和凝胶形成过程中晶化,形成拟薄水铝石.     

[4,4′-bpyH_2][4,4′-bpyH][Cr(OH)_6(Mo_6O_(18))]和[4,4′-bpyH]_3[Al(OH)_6(Mo_6O_(18))]·2H_2O的合成及晶体结构(英文)

通过水热方法合成了两种新的B-Anderson型多钼氧酸盐[4 ,4′-bpyH2][4 ,4′-bpy H][Cr( OH)6( Mo6O18)](1)和[4 ,4′-bpyH]3[Al(OH)6( Mo6O18)].2 H2O(2) ,通过元素分析、IR光谱和单晶X射线衍射对其进行了表征.化合物1和2都是分离结构.化合物1分子由2个晶体学独立1/2 B-Anderson类型[Cr(OH)6( Mo6O18)]3 -多阴离子,1个双质子化的[4 ,4′-bpyH2]2 +阳离子和1个单质子化的[4 ,4′-bpyH]+阳离子组成,化合物2则是由1个晶体学独立完整的B-Anderson型[ Al( OH)6( Mo6O18)]3 -多阴离子, 3个单质子化的[4 ,4′-bpyH]+阳离子和2个晶格水分子组成.借助4 ,4′-bpy分子间的π-π堆积作用,化合物1和2形成三维超分子结构.     

铝盐与氢氧化钠反应生成氢氧化铝沉淀的实验探究

通过数字实验对Al2(SO4)3溶液与NaOH反应过程中pH的变化进行探究,得出pH与NaOH溶液的体积(V)之间的变化曲线,从而建立铝盐与NaOH溶液反应时,Al(OH)3沉淀的生成与溶解和NaOH量的变化关系。此研究可以改变人们在Al(OH)3两性认识上存在的误区,对中学化学教学起到积极的作用。     

碳硫的土法快速测定法

Ⅰ.燃烧法定碳(一)大意:本法可测定钢铁中的总碳量,包括化合态的碳(FeC)及游离态的碳(又名石墨)测定时将钢铁在纯氧气流中燃烧,生成二氧化碳C+O_2=CO_24FeC+7O_2=2Fe_2O_3+4CO_2,使通过氢氧化钡[Ba(OH)_2]而被吸收CO_2+Ba(OH)_2=BaCO_3↓+H_2O过量的Ba(OH)_2溶液再用醋酸(HAc)即CH_3COOH标准溶液回滴,由消耗的Ba(OH)_2之毫升数即可求得碳的百分率。     

计算机模拟研究Pu~(4+)在人体血浆中的分布

建立了由多种金属离子和小分子配体组成的多相人体血浆热力学平衡模型。模拟研究了Pu4+在血浆的形态分布及二乙三胺五乙酸(DTPA)和CO32-、Citrate3-浓度对细胞液中Pu4+形态分布的影响。血浆中的低浓度Pu(Ⅳ)易以Pu(OH)4(aq)的形态蓄积在肝脏中,钚浓度升高则形成沉淀Pu(OH)4(s)难以排出。在[DTPA]=2.5×10-5mol·L-1时,血浆中水溶性小分子[Pu(OH)DTPA]2-含量达到最高并保持稳定。酸性条件下随着[Citrate3-]的升高,血浆中Pu4+与Citrate3-结合形成可溶性的[PuCitrate2]2-和[PuCitrate]+离子化合物。[DTPA]4.6×10-5mol·L-1时,血浆中的DTPA以与Ca2+、Mg2+结合的[CaHDTPA]2-、[Ca2DTPA]-、[CaDTPA]3-、[MgHDTPA]2-、[MgDTPA]3-小分子结合态为主。     

镍氢电池正极大电流充放电性能及最佳配方

采用化学共沉淀法制备了镍铝和钴铝2种层状氢氧化物[ Ni4Al(OH)10]OH和[Co4Al(OH)10]NO3.将前者作为电极活性材料,后者及石墨作为正极导电添加剂,通过单纯形重心设计研究了正极中3种物质的最佳配比,使其大电流充放电性能得到有效地提高.结果表明,电极的性能与电极配方密切相关.当[ Ni4Al(OH)...     

挖掘化学图像条件的基本方法

介绍几种揭示图像中隐含条件的方法,例1在一定量的磷酸溶液中逐滴滴加0.1摩·升-1的Ba（OH）2溶液,用图1来表示产生沉淀与加入Ba（OH）2溶液间的关系。图中所示的哪一点时产生沉淀的物质的量最大。     

新型微孔磷酸铝[C4N2H14]2+[H2Al3P3O14]2-的合成、结构及相转变

以3-甲氨基丙胺为结构导向剂,在水热条件下合成了1个具有三维开放骨架结构的微孔磷酸铝化合物[C4N2H14][H2Al3P3O14](1),并通过X射线单晶衍射确定了其结构,用粉末X射线衍射(PXRD)、热重(TG)、元素分析(ICP及CHN)和扫描电子显微镜(SEM)对其进行表征.结果表明,化合物1属正交晶系,Pbca空间群,晶胞参数a=1.59839(11)nm,b=0.99402(6)nm,c=1.82261(11)nm,V=2.8958(3)nm3.化合物1的无机骨架由铝氧多面体(AlO5/AlO6)和磷氧四面体(PO4)严格交替连接构筑而成,形成了在[010]方向上具有一维十元环孔道的三维阴离子开放骨架.每个P原子通过桥氧原子与相邻的4个Al原子相连,而Al原子除了通过桥氧原子与相邻的4个P原子相连之外,还通过羟基的桥氧原子与1个或2个Al原子相连,分别形成五配位和六配位的Al.化合物1在550℃空气或氧气气氛下灼烧5 h后转变为具有ATV分子筛结构的微孔磷酸铝分子筛AlPO4-25,且一直稳定到800℃.     

离子色谱电感耦合等离子体质谱研究痕量氯金酸在弱碱性体系中金(Ⅲ)的形态

采用离子色谱电感耦合等离子体质谱联用方法研究弱碱性体系下痕量氯金酸中Au(Ⅲ)的形态.结果表明:在弱碱性条件下,总金含量在4.0～30 ng之间,Au(Ⅲ)主要以[AuCl2( OH)2]-和[AuCl(OH)3]-的形式存在.与较高含量的氯金酸溶渡相比,痕量氯金酸溶液中的[AuCl2(OH)2]-至少可以在pH 7.0～10.0范围内存在.溶液外加的Cl-可使[AuCl2 (OH)2]-含量升高同时降低[AuCl (OH)3]-含量;当pH=7.0或Cl-浓度高于0.050 mol/L,会产生不随色谱流出的金络合物,根据水解过程推断该络合物为[AuC13 (OH)]-.在pH 8.0～10.0,Cl-浓度在0.000～0.020 mol/L时,[AuCl2(OH)2]-+OH-=[AuCl (OH)3]-+Cl-的水解平衡常数为不定值,说明痕量氯金酸的水解不仅受pH值和Cl-浓度影响,还受其它因素影响.     

铝与L-谷氨酸和α-酮戊二酸相互作用的电位滴定分析

采用电位滴定对酸性溶液中Al-α-酮戊二酸和Al-L-谷氨酸反应体系的形态分布进行了分析，获得如下结论：(1)Al^3 与α-酮戊二酸在酸性溶液中配位形成1：1[AlLH^2 ，AlL^ ，AlLH-1]和1：2[AlL2^-，AlL2H^3--2]的单核形态以及2：1[Al2L^4 ]的双核形态；(2)Al^3 与L-谷氨酸在酸性溶液中配位形成1：1[AlAH^2 ，AlA^ ，AlAH-1]的单核形态以及2：1[Al2A^4 ]的双核形态；(3)Al^3 与L-谷氨酸在酸性溶液中配位能力比α-酮戊二酸要弱，与辅酶NAD^ 相当。同时，Al^3 与α-酮戊二酸的配位能力虽然比Fe^3 ，Cu^2 弱，但要比Ca^2 ，Mg^2 强得多。     

表面活性剂对沉淀法制备纳米AlO(OH)的影响

本文采用沉淀法制备了AlO(OH),对样品进行了XRD、FT-IR及SEM表征分析,研究了表面活性剂种类对AlO(OH)晶型及形貌的影响。研究结果表明,以SDBS为表面活性剂时,AlO(OH)结晶度较好,晶粒较大,伴有少量Al(OH)_3存在,样品为分散性较好的5 nm厚、长宽可达100~300 nm的边缘卷曲的蓬松片状物。以SDS、SHMP、PEG600或PEG6000为表面活性剂时,AlO(OH)结晶度较差,晶粒较小,晶格发育不完全,无Al(OH)_3存在,且出现不同程度的团聚现象。     

Al6(OH)18(H2O)6的结构及成键方位的从头算及密度泛函分析Ⅰ

用半经验的CNDO、INDO、ZINDO/1、PM3、AM1方法,RHF法STO-3G、STO-3G*、STO-6G、STO-6G*、3-21G、6-31G水平的量子化学从头算及RB3LYP/3-21G、B3LYP/6-31G水平的密度泛函方法,对三水铝石有利生长基元Al6(OH)18(H2O)6的几种可能结构进行了理论计算,分析各种方法的能量效应,确定了最优结构(Al6(OH)18(H2O)6-[Al).在此基础上,兼顾效率因素,选择半经验的CNDO、INDO、ZINDO/1方法,用RHF/STO-3G水平的量子化学从头计算对Al6(OH)18(H2O)6-[A]进行几何优化,与相关体系的实验结构参数进行比较.     

铁取代的钴-磷多酸作为酸性介质中性能增强的析氧催化剂

纯无机的非贵金属基双/三金属氢氧(氧)化物因其优异的析氧反应(OER)性能而得到广泛关注及研究.但这些催化剂的原子精度的结构表征较为困难,阻碍了人们对其构效关系的认识,从而影响了进一步对催化性能的精确调控.金属有机框架(MOFs)材料因具有明确的结构及化学组成可调等优点,可以作为一类结构确定的OER电催化剂,但是MOFs为有机配体和金属离子配位形成的框架材料,与金属氢氧(氧)化物结构类型不同.多酸是由高氧化态的Mo^Ⅵ/Ⅴ,W^Ⅵ/Ⅴ,V^Ⅴ/Ⅳ,Nb^Ⅴ和Ta^Ⅴ等组成的金属-氧簇.多酸尺寸介于分子与块体氧化物之间,可以被看作一种具有明确结构的分子氧化物.因此,多酸可用作模型体系从分子水平上探究金属氢氧(氧)化物催化剂的反应机理.此外,多酸已被证明是很有前景的非贵金属水氧化催化剂.对于OER,酸性介质更具优势,因为它与碱性介质相比具有高能效、低欧姆损耗、易于产物分离等优点.但是,非贵金属OER电催化剂在酸性介质中很难稳定且性能通常不如贵金属催化剂.制备酸性介质中高效和稳定的非贵金属OER电催化剂仍然是一大挑战.在本论文中,我们首先采用'原位同构取代'策略,将结构明确的[{Co4(OH)3PO4}4(SiW9O34)4]^32-(1)钴-磷多酸阴离子中的Co原子替换成Fe原子,合成了不同Fe含量的[{Fe2Co2(OH)3PO4}4(SiW9O34)4]^24-(2)和[{FeCo3(OH)3PO4}4(SiW9O34)4]^28-(3).然后通过离子交换,向1,2和3中引入Ba^2+,成功合成了不溶于水的多酸阴离子结构维持的多相催化剂Ba[1],Ba[2]和Ba[3].性能最好的Ba[3]在0.5 mol L^-1 H2SO4溶液中达到10 mA cm^-2的电流密度仅需要385 mV过电位(无iR校正),比相同条件下无Fe取代的Ba[1]和商业IrO2催化剂的过电位分别低66 mV和8 mV.经过2000圈的循环伏安测试和24 h的长时间电解测试,Ba[1],Ba[2]和Ba[3]均表现出较高的稳定性.另外,采用红外光谱(FT-IR)以及电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)等多种表征测试手段进一步确认了它们的稳定性.本文采用的'原位同构取代'策略为合成更高效的结构明确的多金属催化剂提供了新思路,同时也为进一步从分子水平上探索相关催化机理提供了难得的模型.     

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.     

2005年全国高中学生化学竞赛实验试题

从盐泥中提取七水合硫酸镁1　实验内容盐泥是氯碱工业中的废渣,分为一次盐泥和二次盐泥。一次盐泥中含有镁、钙、铁、铝、锰的硅酸盐和碳酸盐等成分,其中含镁(以Mg(OH)2计 )约 15 %。本实验要求从一次盐泥中提取MgSO4·7H2O。本实验考试具体内容包括下列 3个部分:(1)从一次盐泥中提取MgSO4·7H2O。(2)测定MgSO4·7H2O的含量。(3)回答思考题并完成实验报告。2　物质的某些性质2. 1Ksp [Mg(OH)2 ] =6. 0×10-10Ksp [Ca(OH)2 ] =3. 7×10-6Ksp [Fe(OH)3 ] =3. 0×10-39　Ksp [Fe(OH)2 ] =8. 0×10-16Ksp [Mn(OH)2 ] =4. 0×10-…