《無機化學實驗》包括無機化學實驗的基礎知識、無機化學實驗的基本儀器與操作技術、化學原理及其相關理化性質的測定、元素化學性質實驗、無機化合物的制備與表征5章,共47個實驗項目。《無機化學實驗》對無機化學實驗的學習方法和基本儀器與操作做了系統介紹,對無機化學原理與理化性質的測定關系、元素性質實驗及其與定性分析的融合、無機制備的方法等進行了簡要闡述,并結合生產、科研實際增加了綜合設計型和研究創新型實驗內容。《無機化學實驗》可作為高等院校化學、化工、制藥、礦物、材料、冶金、環境、生物工程與技術、藥學、臨床醫學八年制、輕工、食品等專業的無機化學實驗教材,也可供從事化學實驗室工作的人員參考。
前言
第1章 無機化學實驗的基礎知識
1.1 無機化學實驗的目的和要求
1.1.1 無機化學實驗的目的
1.1.2 無機化學實驗守則
1.1.3 無機化學實驗課程的重要環節
1.1.4 實驗數據的處理方法
1.2 化學實驗室的安全知識
1.2.1 化學實驗室安全規則
1.2.2 化學實驗室事故的預防與處理
1.3 化學實驗室“三廢”的處理方法
1.3.1 化學實驗室常見廢氣的處理
1.3.2 化學實驗室常見廢液的處理
1.3.3 化學實驗室廢渣的處理
第2章 無機化學實驗的基本儀器與操作技術 前言
第1章 無機化學實驗的基礎知識
1.1 無機化學實驗的目的和要求
1.1.1 無機化學實驗的目的
1.1.2 無機化學實驗守則
1.1.3 無機化學實驗課程的重要環節
1.1.4 實驗數據的處理方法
1.2 化學實驗室的安全知識
1.2.1 化學實驗室安全規則
1.2.2 化學實驗室事故的預防與處理
1.3 化學實驗室“三廢”的處理方法
1.3.1 化學實驗室常見廢氣的處理
1.3.2 化學實驗室常見廢液的處理
1.3.3 化學實驗室廢渣的處理
第2章 無機化學實驗的基本儀器與操作技術
2.1 常用玻璃儀器與加工方法
2.1.1 常用玻璃儀器的類型、規格和用途
2.1.2 常用玻璃儀器的洗滌和干燥方法
2.1.3 簡單玻璃加工方法
2.2 玻璃量器及其使用方法
2.2.1 量筒和量杯
2.2.2 移液管和吸量管
2.2.3 酸式滴定管和堿式滴定管
2.2.4 容量瓶
2.3 衡量儀器及其使用方法
2.3.1 托盤天平
2.3.2 分析天平
2.3.3 電子天平
2.3.4 稱量的常用方法
2.4 化學試劑及其使用方法
2.4.1 化學試劑的基本知識
2.4.2 試劑的取用方法及使用注意事項
2.4.3 常用試劑的純化與干燥
2.5 實驗用水的種類與選用方法
2.5.1 實驗用水的種類與制備
2.5.2 水質的檢驗
2.5.3 純水的合理選用
2.6 常用加熱與冷卻的方法
2.6.1 三種不同的溫度表示及換算關系
2.6.2 溫度計與測溫方法
2.6.3 常用的加熱設備
2.6.4 常用的冷卻方法
2.7 氣體的獲取、收集與干燥
2.7.1 實驗室氣體的獲取
2.7.2 氣體的凈化與干燥
2.7.3 氣體的收集與尾氣處理
2.8 物質的分離與提純的方法
2.8.1 固-液分離
2.8.2 液-液分離
2.8.3 固體物質的提純
2.9 常用儀器簡介
2.9.1 pH計
2.9.2 電導率儀
2.9.3 分光光度計
2.9.4 光學顯微鏡的構造和使用
實驗1 化學實驗基本操作
實驗2 粗食鹽的提純
實驗3 粗硫酸銅的提純
實驗4 氯化銨的提純(設計實驗)
實驗5 水的凈化與水質檢測
第3章 化學原理及其相關理化性質的測定
3.1 溶液濃度的測定
3.1.1 溶液組成的表示法
3.1.2 溶液濃度的測定方法
3.2 酸堿平衡與溶液pH的測定
3.2.1 溶液的酸堿性
3.2.2 溶液pH的測定
3.3 沉淀平衡與溶解度的測定
3.3.1 沉淀平衡與溶解度的表示
3.3.2 溶解度的測定
3.4 電化學基礎與電極電勢的測定
3.4.1 氧化還原反應
3.4.2 原電池與能斯特方程
3.4.3 原電池電動勢和電極電勢的測定
3.4.4 電解池
3.5 配合物及其穩定常數的測定
3.5.1 配合物的生成
3.5.2 配合物的組成
3.5.3 配位平衡與穩定常數的測定
3.6 相對分子質量和熱力學、動力學數據的測定
3.6.1 相對分子質量及其測定
3.6.2 化學熱力學數據的測定
3.6.3 化學動力學數據的測定
實驗6 溶液的配制與標定
實驗7 分光光度法測定水和廢水中總磷
實驗8 氟離子選擇性電極測定水中微量氟
實驗9 乙酸解離常數和解離度的測定
實驗10 解離平衡與緩沖溶液的配制、性質
實驗11 硝酸鉀溶解度與溫度的關系
實驗12 硫酸鈣溶度積測定
實驗13 碘化鉛溶度積測定
實驗14 沉淀的生成與溶解平衡
實驗15 氧化還原反應與電化學
實驗16 電解法測定阿伏伽德羅常量
實驗17 配合物的生成和性質
實驗18 磺基水楊酸合銅(Ⅱ)配合物的組成和穩定常數的測定
實驗19 銀氨配離子配位數的測定
實驗20 無機化合物模型作業
實驗21 氣體密度法測定二氧化碳的相對分子質量
實驗22 摩爾氣體常量的測定
實驗23 氯化銨生成熱的測定
實驗24 化學反應速率和化學平衡
實驗25 丙酮碘化的反應速率
第4章 元素化學性質實驗
4.1 元素的化學性質
4.1.1 酸堿性
4.1.2 溶解性
4.1.3 氧化還原性
4.1.4 配位性
4.1.5 元素性質與元素周期表
4.2 元素化學性質實驗方法
4.2.1 元素性質實驗常用儀器
4.2.2 元素性質實驗須知
4.2.3 元素性質實驗報告格式
4.3 離子的分離與鑒定
4.3.1 陽離子系統分析
4.3.2 陰離子分析
實驗26 堿金屬、堿土金屬、鋁
實驗27 硼族、碳族和氮族元素
實驗28 氧族和鹵素元素
實驗29 銅副族和鋅副族元素
實驗30 鉻副族元素和鈦、釩、錳
實驗31 鐵系元素
實驗32 混合陽離子分離與鑒定Ⅰ(設計實驗)
實驗33 混合陽離子分離與鑒定Ⅱ(設計實驗)
實驗34 混合陰離子分離與鑒定(設計實驗)
實驗35 未知物的鑒定
第5章 無機化合物的制備與表征
5.1 無機化合物制備的反應
5.2 選擇合成路線的基本原則
5.3 無機化合物的常見制備方法
5.4 無機化合物的分離與提純方法
5.5 無機化合物的分析與表征方法
實驗36 硫酸鋁的制備
實驗37 硫代硫酸鈉的制備和應用
實驗38 二草酸合銅(Ⅱ)酸鉀的制備及組成測定
實驗39 共沉淀法制備ZnO壓敏陶瓷
實驗40 化學共沉淀法制備鎳鋅鐵氧體粉料
實驗41 水解法制備納米氧化鐵
實驗42 焦磷酸鉀的制備和無氰鍍銅
實驗43 電解法制備過二硫酸鉀
實驗44 非水體系四碘化錫的制備
實驗45 室溫固相反應法合成硫化鎘半導體材料
實驗46 由廢易拉罐制備明礬及明礬、鉻鉀礬單晶培養
實驗47 三草酸根合鐵(Ⅲ)酸鉀的制備及組成分析
主要參考書目
附錄
附錄一 不同溫度下水的飽和蒸氣壓(×102Pa,273.2~313.2K)
附錄二 常用酸、堿的濃度
附錄三 常見弱酸、弱堿在水中的解離常數(298.15K)
附錄四 某些難溶電解質的溶度積常數(298.15K)
附錄五 不同溫度下無機化合物和有機酸的金屬鹽在水中的溶解度
附錄六 常見離子和化合物的顏色
附錄七 常用標準電極電勢表(298.15K)
附錄八 某些常見配合物的穩定常數(298.15K)
附錄九 某些常用試劑的配制
附錄十 常用基準物質的干燥條件和應用
附錄十一 國際相對原子質量表
第1章無機化學實驗的基礎知識
1.1 無機化學實驗的目的和要求
無機化學實驗的目的
作為21 世紀的中心科學,化學在人類社會可持續發展的戰略中扮演著重要的角色,同時也面臨著巨大的挑戰。要解決可持續發展中的種種化學問題,需要我們以全新的觀念、思路和方式去學習化學。
實驗性是化學學科的主要特征之一。一部化學史充分地證明了現存的化學原理和學說幾乎都是在實驗數據的基礎上建立的。也就是說,化學學科的任何一項重大突破,無一例外都是化學實驗的結果。即使在化學發展到理論與實踐并重的今天,化學實驗仍然是化學學科發展的基石。因此,在實驗中學習化學,無疑是最有效和最重要的化學學習方法之一。
目前,人們不僅能夠通過實驗研究地球重力場作用下發生的化學過程,而且已開始通過實驗系統研究物質在磁場、電場、光能、力能和聲能等作用下的化學反應,還有在高溫、高壓、高純、高真空、無氧、無水、太空失重、強輻射以及這些條件組合下的化學反應。化學實驗水平的不斷提升,將進一步促進化學與其他學科的相互交叉和融合,也必將使化學為人類社會的發展創造更多新的奇跡。
無機化學實驗的目的如下:
(1)在理論課堂中所獲得的基本概念、重要理論和元素性質等通過實驗得到驗證、鞏固、拓寬和提高。
(2)正確地掌握實驗操作的基本技能和常見精密儀器的使用方法。
(3)通過獨立準備與設計實驗,細致觀察與記錄實驗現象,分析和歸納實驗結果,正確處理實驗數據和作出科學的結論等環節,初步了解科學研究的基本方法,從而培養獨立思考和勇于實踐的工作能力。
(4)培養嚴謹的科學態度,實事求是的工作作風,準確、細致、整潔的工作習慣,創新的意識和環保的觀念,為學習其他課程和今后從事與化學相關領域的科研和生產打下堅實的基礎。
無機化學實驗守則
(1)實驗前認真預習、領會實驗的目的和原理,熟悉實驗步驟和注意事項,做到心中有數, 有條不紊地做好實驗;預習時,根據實驗內容寫好預習報告,設計好表格,查好有關數據,以便實驗過程中及時、準確地記錄現象和數據。
(2)進入實驗室后,一切要聽從指導教師安排,特別是注意遵守實驗室的安全要求,如未經教師指點,不要任意扭動儀器旋鈕、開關等。
(3)實驗開始前先清點儀器設備,如發現缺損,應事先報告教師并補領。實驗中如有儀器破損,應及時報告并按規定手續換取新儀器和按章賠償,未經教師同意,不