无机化学实验.pdf
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1、无机化学实验目录 第一部分 实验基本操作.错误!未定义书签。实验一 仪器的认领和洗涤(2 学时).错误!未定义书签。实验二 灯的使用和玻璃加工技术(2 学时).错误!未定义书签。实验三 分析天平的使用(3 学时).错误!未定义书签。实验四 溶液的配制.错误!未定义书签。实验五 氯化钠的提纯(2 学时).错误!未定义书签。第二部分 基本原理.错误!未定义书签。实验一 气体常数的测定(3 学时).错误!未定义书签。实验二 弱酸 pK 值的测定(3 学时).错误!未定义书签。实验三 解离平衡(3 学时).错误!未定义书签。实验四 化学反应速率与化学平衡(3 学时).错误!未定义书签。实验五 沉淀反应
2、(3 学时).错误!未定义书签。实验六 氧化还原反应(3 学时).错误!未定义书签。第三部分 元素化学.错误!未定义书签。实验一 卤素(自选).错误!未定义书签。实验二 氧、硫(自选).错误!未定义书签。实验三 氮、磷(自选).错误!未定义书签。实验四 碳、硅、硼(自选).错误!未定义书签。实验五 碱金属和碱土金属(自选).错误!未定义书签。实验六 铬、锰(自选).错误!未定义书签。实验七 铁、钴、镍(自选).错误!未定义书签。第四部分 无机化合物的制备.错误!未定义书签。实验一 硫酸亚铁铵晶体的制备(3 学时).错误!未定义书签。实验指导 第一部分 实验基本操作 实验一 仪器的认领和洗涤(2
3、 学时)一、实验目的:1、运用多媒体进行讲解,观看幻灯片,了解无机化学实验;2、熟悉无机化学实验室规则和要求;3、领取无机化学实验常用仪器,熟悉其名称、规格,了解使用注意事项;4、学习并练习常用仪器的洗涤和干燥方法。二、基本操作:1、常用仪器的洗涤 2、常用仪器的干燥 3、常用仪器和实验装置简图的绘制 三、实验内容 1、实验目的性、实验室规则和安全守则教育。2、认领仪器。(l)按学生“实验仪器配备清单”逐一认识并检查、清点所领仪器。(2)熟悉常用仪器的形状、规格和主要用途,并练习绘制仪器图。(3)基本操作 3、仪器的洗涤和干燥(l)将所领取需要洗净的仪器(试管、烧杯、锥形瓶、量筒、蒸发皿等)先
4、用自来水刷洗,然后用洗衣粉(去污粉)或肥皂液刷洗。(2)将洗净的试管倒置在试管架上;烧杯,锥形瓶等挂在晾板上;表面皿、蒸发皿等倒置于仪器柜内令其自然干燥。(3)烤干两支试管,一只烧杯,交老师检查。四、实验指导 1、为了保证实验结果的正确,实验仪器必须洗涤干净,一般来说,附着在仪器上的污物分为可溶性物质、不溶性物质、油污及有机物等。应根据实验要求、污物的性质和污染程度来选择适宜的洗涤方法。2、手握毛刷把的位置要适当(特别是在刷试管时),以刷子顶端刚好接触试管底部为宜,防止毛刷铁丝捅破试管。3、用去污粉或洗衣粉刷洗仪器时,应先用水将仪器内外浸湿后倒出水,再蘸取少量去污粉或洗衣粉直接刷洗,再用水冲洗
5、。其效果比用相应的水溶液刷洗要好得多,容易达到清洁透明,不挂水珠的要求。4、铬酸洗液的配制方法:称取工业用 K2Cr2O7固体 25 克,溶于 50mL 水中,然后向溶液中缓慢注人 450mL 浓 H2SO4,边加边搅拌(注意,切勿将溶液倒人浓H2SO4中!)。冷却至室温,转人试剂瓶中密闭备用。5、使用铬酸洗液洗涤仪器时,应注意以下几点:用洗液前,先用水冲洗仪器,并将仪器内的水尽量倒净,不能用毛刷刷洗;洗液用后倒回原瓶,可重复使用。洗液应密闭存放,以防浓硫酸吸水。洗液经多次使用,如已呈绿色,则已失效,不能再用;洗液有强腐蚀性,会灼伤皮肤和破坏衣服,使用时要特别小心!如不慎溅到衣服或皮肤上,应立
6、即用大量水冲洗。洗液中的 Cr(VI)有毒,因此,用过的废液以及清洗残留在仪器壁上的洗液时,第一、二遍洗涤水都不能直接倒人下水道,以防止腐蚀管道和污染水环境。应回收或倒人废液缸,最后集中处理。简便的处理方法是在回收的废洗液中加人硫酸亚铁,使 Cr(VI)还原成无毒的 Cr()后再排放。五、问题与讨论:1、烤干试管为什么管口要略向下倾斜 2、为什么带有刻度的计量仪器不能用加热的方法进行干燥 实验二 灯的使用和玻璃加工技术(2 学时)一、实验目的:1、了解酒精灯、酒精喷灯的构造和原理,掌握正确的使用方法;2、练习玻璃管的截断、弯曲、熔烧、拉制等操作。二、主要仪器设备:酒精灯的构造:三、实验内容 1
7、、观察酒精喷灯(或煤气灯)的各部分构造,点燃并调试。2、玻璃管(棒)的加工。(1)截断与熔光(2)弯曲(3)制毛细管和滴管(4)小玻璃搅棒和滴管的制作 3、塞子钻孔 4、洗瓶的装配 四、实验指导 1、玻璃管截断 划痕应与玻璃管垂直,这样截断面才平整。若刻痕不明显,可按上述方法,在原痕上重复操作。下锉时应使挫棱压在玻璃管上,锉与桌面约成 45”角,按紧用力,但用力也不能太猛,压力不能太大,以防把玻璃管压碎。锉长痕时(截较粗玻璃管),锉痕应连续不断,并且始终保持与玻璃管垂直,不能斜,否则截断后也将得不到平齐的断面。锉痕应清晰、深细而平直,因此,不能用锋口粗钝的锉刀。必要时在锉痕上用水沾一下,则玻璃
8、管更易折断。2、酒精喷灯的使用 经两次预热,喷灯仍不能点燃时,应暂时停止使用,检查接口是否漏气,喷出口是否堵塞(可用捅针疏通),以及灯芯是否完好(烧焦,变细应更换)。修好后方可使用。喷灯连续使用时间不能超过半小时(使用时间过长,灯壶温度逐渐升高,使壶内压强过大,有崩裂的危险)。如需加热时间较长,每隔半小时要停用降温,补充酒精。也可用两个喷灯轮换使用。四、问题与讨论:1、煤气灯火焰分为几层如何试验各层的温度和性质 2、怎样拉制滴管制作滴管时应注意些什么 3、为什么钻孔器或玻璃管进入塞子前都需要涂上甘油或水 实验三 分析天平的使用(3 学时)一、实验目的:1、了解分析天平的基本构造,学习正确的称量
9、方法;2、了解使用天平的规则。二、基本操作 1、半自动电光分析天平的使用(1)构造(2)使用方法 2、分析天平使用规则及维护 三、实验内容 1熟悉天平的基本构造 2称量练习直接法 四、实验指导 1、使用台秤称量时,必须注意以下几点:(1)不能称量热物品。(2)称量物不能直接放在盘上,应根据具体情况决定放在已称量的、洁净的表面皿、烧杯或称量用纸上。(3)称量完毕,砝码回盒,游码拨到“0”位,并将托盘放在一侧(或用橡皮圈架起),以免台秤摆动。(4)保持台秤的整洁。沾有药品或其它污物时,应立即清除。2分析天平使用规则及维护(1)天平室应避免阳光照射,防止腐蚀性气体的侵袭。天平应放在牢固的台上,避免震
10、动。(2)天平箱内应保持清洁干燥,箱内的干燥剂(变色硅胶)应定期进行干燥或更换。(3)称量物不得超过天平的最大载重量。天平不能称量热的样品,有吸湿性或腐蚀性的样品必须放在密闭容器内称量。称量物应放在适当容器内,不准直接放在称盘上。(4)开关天平要平缓,在称盘上取放称量物或加减砝码时,都必须关闭天平,以免损坏天平的刀口。(5)取放砝码只能用镊子夹取,不能用手拿,砝码只能放在天平右盘或砝码盒内固定位置,不能乱放,以免污染和丢失。也不能使用其它天平的砝码。(6)在同一实验中,多次称量应使用同一台天平和砝码,称量数据应及时记在记录本上,不得记在纸上或其它地方,以免遗失。(7)称量完毕,应核对天平零点,
11、然后使天平复原,关好天平,检查盒内砝码是否完整无缺,保持清洁,罩好天平罩,切断电源,在天平使用登记本上记录使用情况。并经指导教师允许后方可离开天平室。五、问题与讨论:1、使用台秤进行称量时应注意些什么 2、用电光分析天平称量时,若微缩标尺的投影向左偏移,天平指针向何方向偏移此时称量物体比砝码重还是轻 3、称量时下列操作是否正确,为什么(1)、猛烈开关天平升降枢(2)、未关升降枢就加减砝码或取放物体(3)、称量时,边门打开(4)、称量前,未调节零点 实验四 溶液的配制 一、实验目的:1、掌握一般溶液的配制方法和基本操作;2、学习吸管、移液管、容量瓶的使用方法。二、主要实验仪器设备:容量瓶 量筒
12、天平 三、基本操作 1容量仪器的使用(1)量筒(杯)的使用(2)移液管和吸量管的使用(3)容量瓶的使用 2减量法称量 四、实验内容 1粗配溶液(1)配制 2mol/L NaOH 溶液 50mL (2)配制 2mol/LHCl 溶液 60mL (3)配制 2mol0300克KXCXCX酸)盐(KC酸盐CCX.盐酸CC盐酸CC盐酸CC盐酸CC盐酸CC离子效应 2 盐类的水解 3 缓冲溶液 五、实验指导:六、问题与讨论:1.实验中配制 BiCl3 溶液时,能否将固体 BiCl3 直接溶于水中应当如何配制 2 使用 pH 试纸测溶液的 pH 值时,怎样才是正确的操作方法 3 总结使用 25 型酸度计测
13、定溶液 pH 值的操作要点。实验四 化学反应速率与化学平衡(3 学时)一、实验目的:1、了解浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响。2、测定在酸性溶液中 KIO3与 Na2SO3的反应速率,并计算反应级数、速率常数和活化能。3、掌握浓度、压力和温度对化学平衡的影响。二、实验原理:1化学反应速率(1)浓度对化学反应速率的影响 通过浓度对化学反应速率的影响,测定反应速率、确定反应级数,计算速率常数。在酸性溶液中,KIO3与 Na2SO3发生如下反应:KIO3+3H2SO3=3H2SO4+HI 从反应方程式来看,似乎反应速率与浓度 C(H2SO3)的三次方成比例,但实验结果表明,反应速率接近与 C(
14、H2SO3)的一次方成比例。有人认为反应分下列步骤进行:HIO3+H2SO3=HIO2+H2SO4 (1)HIO2+2H2SO3=HI+2H2SO4 (2)5HI+HIO3=3I2+3H3O (3)这三步反应中,第步反应使慢地,可以说明反应速率与 C(H2SO3)的一次方成比例,但实验表明,反应速率并不与C(H2SO3)的一次方成比例,可见这一反应的实际情况比上述理还要复杂一些。实验中使 HIO3过量,就可使 Na2SO3在反应过程中消耗完,反应的终点以生成 I2为标志。预先在 Na2SO3溶液中加入可溶性淀粉,I2遇淀粉就会显蓝色。从反应开始到蓝色出现所需要的时间可以用秒计算,所用的时间越短
15、,表明反应速率越大;反之则越小。根据化学计量关系,本实验所用的 HIO3均为过量,可以认为在反应时间t内,Na2SO3已消耗完,即 Na2SO3的浓度由 C(Na2SO3)0,C(Na2SO3)=C(Na2SO3)由实验可得:(Na2SO3)=C(Na2SO3)/t=tSONac)32(对任一化学反应:Aa+bByY+Zz 其速率方程可表示为:v=kcAmcBn 两边取对数得:lgv=lgk+mlgcA+nlgcB 当cB固定时,上式变为:lgv=c+mlgcA(c为常数)以 lgv 对lgcA作图,得一直线,其斜率为 m.同理,当 CA 固定时,可求得+n 为该反应的级数.从每次实验的 V,
16、c(KIO3),c(Na2SO3)求出速率常数 K.从各次实验所得的 K,作为室温下的反应常数.K 是温度的函数,不谁浓度而变.三、实验用品:仪器:烧杯,大试管,量筒,秒表,温度计 液体试剂:略 四、实验内容:1、化学反应速率(1)浓度对化学反应速率的影响(2)温度对化学反应速率的影响 室温,高于室温 10,低于室温 10(3)催化剂对反应速率的影响 2、化学平衡(1)浓度对化学平衡的影响(2)压力对化学平衡的影响(3)温度对化学平衡的影响 五、实验指导:本实验的重点:测定在酸性溶液中 KIO3与 Na2SO3的反应速率,并计算反应级数、反应速度常数和活化能;浓度、温度和催化剂对化学反应速度的
17、影响。本实验的难点:在水浴中保持恒温操作;温度计、秒表的正确使用方法;数据处理和作图方法。六、问题与讨论:1、化学反应的反应级数是怎样确定的用本实验的结果加以说明 2、用阿累尼乌斯公式计算反应的活化能,并与作图法得到的值进行比较。3、本实验中为什么要用过量的 KIO3如果 Na2SO3过量将会怎么样 实验五 沉淀反应(3 学时)一、实验目的 1、加深对沉淀平衡、同离子效应等理论的理解。2、试验并掌握沉淀的生成、溶解及转化条件。3、掌握离心分离操作和 pH 试纸的使用 二、实验原理 在含有 S2-和 CrO42-的混合液逐渐加入 Pb2+的溶液或者含有 Ag+和 Pb2+的混合溶液中逐渐加入含
18、CrO42-溶液,都会产生分步沉淀的现象。锅炉垢层的主要成分是 CaSO4,由于垢层致密,且难溶于稀酸,可用 Na2CO3将GaSO4转化成 GaCO3,然后用酸清洗,为保证锅炉不被腐蚀,酸中需加适量的缓蚀剂,如 HCI 中加乌洛托品.沉淀反应常被用于溶液中各种离子的分离.例如,为了分离溶液中的Ag+,Ba2+,Mg2+等混合离子,可先加盐酸使 Ag+生成 AgCl 沉淀从溶液中析出来。再在清夜中加入稀 H2SO4使 Ba2+生成 BaSO4沉淀,从溶液中分离出来,Mg2+则留在溶液中。这样就达到三种离子分离的目的。用分离过程示意图表示如下:Ag+AgCl Ba2HCL BaSO4 Mg2+B
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