实验室电解法制备K_2S_2O_8条件的探讨

一、原理本实验以电解KHSO_4饱和溶液来制备K_2~(?)S_2~(?)O_8晶体。电解时在两极上进行的电极反应为: 阴极 2H~+2e→H_2 阳极 2H_2~(?)O→O_2~-+4H~++4e~- 2SO_4~(2-)→S_2~(?)O_8~(2-)+2e 3H_2O→O_3~(?)+6H~++6e 在0℃时,以生成氧及过二硫酸根为主,温度升高,臭氧产率明显提高。     

合成盐酸与副生盐酸之制造

盐酸之用途甚广,为重要工业原料之一;如酱油、味精之制造,铁板(?)除锈,氯化物及医药之制造皆用以为原料。盐酸之制法很多,如;1.食盐加硫酸分解法:2NaCl+H_2SO_4→Na_2SO_4+2HCl↑2.哈革来夫(Hargreaves)法:2NaCl+SO_2+O+H_2O→Na_2SO_4+2HCl(?)3.水蒸汽分解氯化物法:MgCl_2+H_2O→MgO+2HCl↑4.合成法:Cl_2+H_2→2HCl↑5.副生法:有机化合物氯化时副产大量盐     

KMnO_4和H_2O_2在酸性溶液中的反应机理

有些中学化学教师在讲解KMnO_4于酸性溶液中同H_2O_2反应时(某些专著也有类似问题),认为反应方程式是2KMnO_4+H_2O_2+3H_2SO_4→K_2SO_4+2MnSO_4+4H_2O+3O_2……(1)这是化学计量方程的最简式,完全不能代表反应的机理。产生这种错觉的原因由于:虽然知道H_2O_2能自发分解,但在用KMnO_4滴定时也并未发现H_2O_2有     

利用黄铁矿选矿尾矿土法生产铵明矾

明矾用途广泛,在造纸、印染、鞣革、医药等工业以及日常浊水澄清等方面都需要,是重要的铝盐。明矾主要有两种:一是钾明矾 KAl(SO_4)_2·12H_2O或 K_2Al_2(SO_4)_4·24H_2O;一是铵明矾 NH_4Al(SO_4)_2·12H_2O 或(NH_4)_2Al_2(SO_4)_4·24H_2O。过去生产明矾,一般是用硫酸分解铝土矿,再加硫酸钾或硫酸铵而成。生产过程比较复杂,成本较高。本文报导的方法简便,成本低廉,也是黄铁矿综合利用的一个途径。黄铁矿成份为 FeS_2,在我国分布很广,储量较大,是我国生产硫酸,提炼硫磺的主要原料。黄铁矿多属沉积矿床,常埋藏在煤系底部,成结核状、树枝状或星散状,位于灰白色铝土页岩中。铝页岩的矿物组成和铝土矿差不多,主要含水合硅酸铝 Al_2O_3·2SiO_2·2H_2O。矿石经过采选,部分黄铁矿和大量铝页岩作为尾矿抛弃,尾矿在露天情况下长期堆置,经日晒雨淋,其中黄铁矿被空气氧化生成硫酸亚铁和硫酸,2FeS_2 7O_2 2H_2O—→2FeSO_4 2H_2SO_4而尾矿中的水合硅酸铝被风化后分解出三氧化二铝,Al_2O_3·2SiO_2·2H_2O—→Al_2O_3 2SiO_2 2H_2O然后硫酸与三氧化二铝作用,自行生成制取明矾的基础原料,Al_2O_3 3H_2SO_4—→Al_2(SO_4)_3 3H_2O硫酸铝易溶于水,并随着温度的升高而增大。利     

碱式邻苯二甲酸氢镧的热分解机理

本文测定了一水合碱式邻苯二甲酸氢镧LaOH(C_8H_5O_1)_2·H_2O的热重(TG)曲线,用红外光谱、气相色谱和质谱法表征了各步热分解产物,研究了其热分解反应机理.整个热分解过程分5步进行:LaOH(C_8H_5O_1)_2·H_2O→La_2(C_8H_4O_4)_3→La_1O(CO_3)_3(C_8H_4O_4)_2→La_2O(CO_3)_2→La_2O_2CO_3→La_2O_3.热分解的气相产物有邻苯二甲酸酐和9,10-蒽醌等.     

定量分析课中几个问题的讨论

在普化与分析课中,常用以下可逆反应为例来讨论酸度对氧化还原反应方向的影响H_3AsO_4+2H↑++3I↑-=HAsO_2+I_3↑-+2H_2O 正向反应和逆向反应在定量分析中均得到应用:酸度高(4 mol.L↑-1HCl)时,As(V)氧化I↑-,析出的I_3↑-用Na_23_2O_3标液滴定,借此测定As(V);而在酸度低(pH8-9)时,则是I_3↑-氧化As(Ⅲ),借此测定As(Ⅲ).     

PbO_2电极上S_2O_8~(2-)离子阳极形成过程的研究

用分解稳态极化曲线的方法,在PbO_2阳极上,H_2SO_4和H_2SO_4-(NH_4)_2SO_4溶液中得到了相应于S_2O_8~(2-)形成和O_2发生的动态力学数据。在高于+2.25V的电位区,这两个反应的Tafel斜率都是2.303RT/βF(β=0.52～O.55),S_2O_8~(2-)形成的电流效率低于29％,且几乎不随阳极电位而改变。S_2O_8~(2-)的形成速度与溶液中硫酸离子浓度无关,而O_2发生速度随硫酸离子浓度的增大稍有减慢。提出了在高电位区S_2O_8~(2-)形成及O_2发生的机理。     

物理化学应用问题参考解答

1.[解] 负极反应 Zn-2e=Zn~(2+) E°_1=-0.762V 正极反应 O_2+4H~++4e=2H_2O E°_+=1.299V 电池结构 Zn/Zn~(2+),H~+,O_2;H_2O/Pt 电池反应 2Zn+2H_2O→2Zn~(2+)+4H~++O_2 电池电动势 E°=E°~+-E°_-=1.299-(-0.762)=2.061V (即在标准状态下的可逆电动势)     

五元体系Li~+,K~+//CO_3~(2-),SO_4~(2-),B_4O_7~(2-) -H_2O在288 K时的介稳相平衡研究

采用等温蒸发法研究了五元体系Li~+,K~+//CO_3~(2-),SO_4~(2-),B_4O_7~(2-) -H_2O在288 K时的介稳相平衡关系,测定了该五元体系在288 K条件下的介稳平衡的溶解度和溶液密度,根据实验数据绘制了相应的介稳平衡相图和水图,相平衡研究结果表明该五元体系介稳相平衡中有复盐K_2SO_4·Li_2SO_4生成,其介稳相图(Li_2CO_3饱和)有4个共饱和点,9条单变量曲线,6个Li_2CO_3饱和的结晶区分别为LiBO_2·8H_2O,K_28_4O_7·4H_2O,K_2CO_3·3/2H_2O,K_2SO_4,Li_2SO_4·H_2O和复盐K_2SO_4·Li_2SO_4.     

离子交换分离与分光光度法测定纯铁中痕量铌和钽

离子交换分离钢铁中铌钽多用HF或矿物酸-H_2O_2(H_2C_2O_4)。Speecke提出了低浓度HCl-H_2C_2O_4中铌钽的Kd值。本文研究了该酸度下Fe(Ⅲ)的阴离子交换行为。据此拟定了纯铁中痕量铌钽分离富集条件:上柱交换酸度为0.2～0.25MHCl-0.02～0.025M H_2C_2O_4;残余铁洗提酸度为0.2MHCl-0.005M H_2C_2O_4;Nb和Ta洗提液分别为40m11NH_2SO_4-0.2％     

Na_2S_2O_3与过氧化合物之间的非线性化学反应研究

研究了Na_2S_2O_3与过氧化合物(H_2O_2和Na_2S_2O_8)的反应在batch和CSTR中的动力学情况,发现无催化剂时在CSTR中Na_2S_2O_3被H_2O_2和Na_2S_2O_8氧化有稳态振荡出现,在Na_2S_2O_3-H_2O_2-H_2SO_4反应体系中振荡范围外高低流速体系稳定定态(Pt电位和pH)皆处在振荡反应同一极值状态边,Cu~(2+)催化反应中有可分离的催化振荡过程和无催化振荡过程.在实验的基础上提出3个阶段反应机制:氢离子正反馈反应、负反馈反应(非催化负反馈和催化负反馈)及过渡反应,可合理解释硫代硫酸钠被过氧化合物氧化过程中出现的非线性化学现象.     

在30℃时K_2CO_3-K_2SO_4-K_2B_4O_7-H_2O体系的溶解度等温线

1.用等温法测定在30℃时K_2CO_3-K_2SO_4-H_2O,K_2B_4O_7-K_2CO_3-H_2O和K_2B_4O_7-K_2SO_4-H_2O三个三元体系的溶解度等温线.在上述体系中存在K_2CO_3·3/2H_2O,K_2SO_4和K_2B_4O_7· 4H_2O固相. 2.研究在30℃时K_2CO_3-K_2SO_4-K_2B_4O_7-H_2O四元体系的溶解度等温线.相图中只有K_2SO_4和K_2B_4O_7·4H_2O两个有效相区.     

用磷酸酐使硫酸脱水制取硫酸酐

用磷酸酐使硫酸脱水这种方法制取硫酸酐是根据以下化学反应:P_2O_5 H_2SO_4=2HPO_3 SO_3HPO_3 H_2SO_4=H_3PO_4 SO_3在制取硫酸酐时应该考虑到,α-型的 SO_3在     

杂多阴离子的相转移化学 Ⅰ.取代的Keggin及Dawson结构杂多阴离子在非极性溶剂中的溶剂化行为研究

利用四庚基溴化铵将Keggin结构的杂多阴离子ZW_(11)O_(39)M(H_2O)~(n-)(Z=Si,Ge,P;M=Ni~(2 ),C~(2 ),Cr~(3 ),Co~(2 );n=4～6)和Dawson结构的杂多阴离子P_2W_(17)O_(61)M(H_2O)~(n-)(M=Ni~(2 ),Cu~(2 ),Cr~(3 ),Co~(2 );n=7,8)从水溶液中转移至非极性溶剂(苯或甲苯)中,并观察到在水溶液中难以进行的配位水的脱去反应,形成配位不饱和的杂多阴离子.当加入Lewis碱如丙酮、吡啶等,可迅速恢复饱和配位,其电子吸收光谱也相应变化,基本恢复到配位饱和时的数值,有ESR信号.实验表明,在非极性溶剂中,配体之间相互进行的取代反应,吡啶配位能力最强,发生了取代反应ZW_(11)O_(39)M(L)~(n-) Py→ZW_(11)O_(39)M(Py)~(n-) L(L=丙酮、乙腈等).同时我们也研究了温度、杂多阴离子浓度、惰性气体流量对杂多阴离子在非极性溶剂中的溶剂化行为的影响,得到了相转移的一般规律,为杂多阴离子在非极性溶剂中的催化研究提供了理论依据.     

四元交互体系Li~+,Mg~(2+)/SO_4~(2-),B_4O_7~(2-)—H_2O25℃溶解度和溶液物化性质的研究

研究了Li~+,Mg~2+/SO_4~(2-),B_4O_7~(2-)—H_2O四元交互体系25℃时的溶解度和溶液的密度及折光率.四种原始组份未发生脱水作用,体系中也没有复盐或固溶体形成.体系25℃溶解度等温线由五段组成,有四个结晶区,分别对应于四种原始组份,其中以MgB_4O_7·9H_2O的结晶区最大.溶解度等温线上有两个零变量点,其一为MgB_4O_7·9H_2O,MgSO_4·7H_2O,Li_2SO_4·H_2O三盐共饱点,另一为MgB_4O_7·9H_2O,Li_2B_4O_7·3H_2O,Li_2SO_4·H_2O三盐不相称共饱点.     

全氟和多氟烷基磺酸的研究 ⅩⅧ.由二氟甲磺酰氟的衍生物产生二氟卡宾的研究

前文报道HCF_2SO_2F(1)与某些亲核试剂反应时会产生:CF_2,HCF_2SO_3H和P_2O_5,POCl_3等作用时也会形成:CF_2.本文报道二氟甲磺酸和磺酰胺在不同条件下产生:CF_2的结果. 我们在研究CH_3O_2CCF_2SO_3R(R=C_6H_5,HCF_2CF_2CH_2)的脱甲氧羰基反应时发现在质子溶剂(如ROH)中进行时得到HCF_2SO_3R.若用LiCl在HMPA/THF中与它反应,并加     

SO_4~(2-)功能化处理对Fe_2O_3催化剂上氨选择性催化还原NO_x性能的促进机理研究

采用沉淀法制备了Fe(OH)_3和Fe_2O_3。通过硫酸化处理得到SO_4~(2-)/Fe(OH)_3和SO_4~(2-)/Fe_2O_3两种催化剂,并将其应用于氨选择性催化还原NO_x(NH_3-SCR)反应,研究了SO_4~(2-)功能化处理对Fe_2O_3催化剂上NH_3-SCR脱硝性能的促进机理。结果表明,与纯的Fe_2O_3相比,硫酸化处理得到的催化剂上SCR活性得到显著提升;其中,SO_4~(2-)/Fe(OH)_3表现出更加优异的催化性能,在250-450℃时NO_x转化率高于80%,且具有优异的稳定性和抗H_2O+SO_2性能。XRD、Raman、TG、FT-IR、H_2-TPR、NH_3-TPD和in situ DRIFTS等表征结果显示,硫酸功能化处理能抑制Fe_2O_3的晶粒生长,同时SO_4~(2-)与Fe~(3+)结合形成硫酸盐复合物,提高了催化剂表面酸性位点的数量和酸强度,抑制了Fe_2O_3上的氨氧化反应,从而提高了其脱硝催化性能。     

极谱过程温度效应的研究(Ⅲ)——催化反应速率常数和反应活化能的测定

催化反应在极谱分析中的应用及反应速率常数的测定已有报道。通常根据Koutecky公式计算催化反应速率常数,而反应活化能则由不同温度下测定的速率常数,按照Arrhenius公式计算。我们根据前文提出的可逆、不可逆、准可逆、动力和催化过程各种极谱电流——温度关系的普遍方程式,测定了Ti(Ⅳ)-H_2SO_4H_2C_2O_4-KClO_3、Mo(Ⅳ)-H_2SO_4-NaNO_3、Mo(Ⅵ)-H_2SO_4-NH_4NO_3体系催化反应速率常数和反应活化能(或表观活化能),结果令人满意。     

一种简单平衡反应式法

东北版(1952年5月4版)高中化学第一册54页末一段中解释:4FeS_2+11O_2→2Fe_2O_3的平衡方法。我以为应该这样的平衡,比较简单而且正确:根据实验事实,先写分子反应式: FeS_2+O_2→十Fe_2O_3+SO_2 在上式中左边氧分子中的原子为变数,右边Fe_2O_3分子中氧的原子为单数,需使左右平     

锑对在硫酸溶液中形成的阳极Pb(Ⅱ)氧化物膜的半导体性质的影响Ⅲ. 交流阻抗法研究阳极Sb~2O~3膜

应用交流阻抗方法研究锑在0.05mol.dm~(-3)H_2SO_4十0.5mol.dm~(-3)Na_2SO_4溶液(30℃)中以0.9V(vs.Hg/Hg_2SO_4/0.05mol. dm~(-3)H_2SO_4)生长3h的阳极Sb_2O_3膜的半导体性质.从Mott-Schottky曲线可知,此膜为n型半导体,平带电位为-0.34V(vs.Hg/Hg_2SO_4/0.05mol.dm~(-3)H_2SO_4),施主密度为4.0×10~(19)cm~(-3).讨论了锑增加铅锑合金阳极Pb(Ⅱ)氧化物膜施主密度的原因.