无机化学实验

无机化学实验鞍山科技大学化工学院实验中心编写说明化学实验教育既是传授知识和技能、训练科学方法和思维、提高创新意识与能力、培养科学精神和品德、全面实施化学素质教育的有效形式，又是建立与发展化学理论的“基石”与“试金石”。全面提高学生的综合素质和创新能力是每一个化学教育工作者重点考虑的问题。本书是根据我校多年来的无机化学实验教学实践，结合我校实验室及学生的实际情况，参考国内其它院校先进的实验内容编写而成的。全书共编入十九个实验（每个实验大约3学时），其中包含有基本技能训练实验（实验一、二、三）；基本理论、基本性质验证实验（实验四、六、八、九、十、十一、十二）；综合应用型实验（实验五、七、十三、十四、十五、十六、十七）及设计型实验（实验十八、十九），从多角度对学生进行化学知识的教育和基本技能的训练，让一年级学生逐步建立应用意识，掌握必备的化学实验技能和方法。其中，基本操作实验全面系统地对学生基本技能进行训练；基本理论及基本性质验证实验，促进学生对基本理论和基本知识的掌握；综合应用型及设计型实验，进一步提高学生分析问题和解决问题的能力，并将有利于培养学生的实践能力和创新能力；微型实验强化学生的环保意识。书中特别附加了实验室三废处理的方法，使学生在实验过程中，能够处理好实验废物。本书是配合鞍山科技大学应用化学、材料化学等专业所开设的无机化学课程而编写的实验教材。实验原理主要依据大连理工大学无机化学教研室编写的《无机化学》(第四版)。实验中涉及到的理论内容，如在教材中已详细讨论的，实验原理中一般不再重复。要求学生在实验课前，结合实验目的、内容，自学理论教材中的有关章节。凡实验中涉及的有关常数，均以大连理工大学无机化学教研室编写的《无机化学》(第四版)附录中的数据为准。为培养学生的自学能力，所有常数未在书后列出，可到相关的参考书及相关网中去查找。书中仪器部分为本实验室相同型号仪器的使用说明，便于学生预习和掌握。应用化学、材料化学专业的无机化学实验课，为独立设课实验，应用化学专业32学时，材料化学专业48学时；其它专业的实验课附属在无机化学理论课中，均为24学时。所有专业的无机化学实验课均为必修课。本书由张丽华、张泉泓主编，参加编写工作的还有王志有、王涛、周袭非、徐洪波、陈书文、陈绯。无机化学教研室和实验室全体同志对本书的编写作出了很大的贡献。由于我们的水平有限，书中难免存在缺点和错误，敬请读者批评指正。编者2005年6月实验目的与学习方法化学中的一些定律、原理、学说都来源于实验，同时又受实验的检验。做无机化学实验是学好无机化学的必要手段，做好实验可以巩固和扩大课堂上所获得的知识，掌握基本的操作技能，培养独立工作和分析问题、解决问题的能力，并养成实事求是、一丝不苟的工作作风。实验效果与正确的学习态度和学习方法密切相关。做好无机化学实验应抓住以下三个环节：1.实验前:实验前必须进行预习，写出预习报告，交给指导教师检查合格后，方可进行实验。预习报告应简明扼要，内容包括：实验目的，实验原理，实验方法，预习思考题。切忌抄书，实验方法按不同实验要求，用方框、箭头或表格形式表达。通过预习应答到的目的是：弄清本次实验要做什么，怎么去做，为什么这样做，不这样做是否可行，还有什么更好的方法能达到同样的目的。基本了解本实验所用仪器的工作原理、用途和正确的操作方法，是否有其它仪器代替实验给定的仪器。2.实验中：实验中应严格按实验内容与操作规程进行。实验时应做到：⑴严格按照教材内容，认真操作，仔细观察，如实记录实验现象（包括气体的产生、沉淀的生成、颜色的变化、所测实验数据等）。⑵如果遇到反常现象，应仔细查找原因，在教师指导下重做实验。⑶实验过程中严格遵守安全规则，始终保持肃静、整洁。⑷实验结束后做好清扫工作，摆好仪器、药品，关闭水、电、煤气，经老师检查后再离开实验室。⑸设计新实验和做规定以外的实验时，必须先经指导教师允许。3.实验后：实验结束后，应严格地根据实验记录，对实验现象进行简明解释，写出有关反应方程式；或根据实验数据进行处理和计算，得出正确结论。报告应作到文字工整、图表清晰，并按时交出实验报告。对实验中发现的问题，提出自己的见解，对实验内容和方法提出改进意见。实验报告包括以下几部分内容（不同性质的实验稍有侧重）：1.实验名称、实验日期。2.实验目的。3.实验原理。4.实验步骤尽量采用表格、框图、箭头符号等形式，清晰、明了地表示。5.实验现象和数据记录表达实验现象要正确、全面，数据记录要规范、完整。6.数据处理获得实验数据后，进行数据处理是一个重要环节。7.实验结果的讨论对实验结果的可靠程度和合理性进行评价，并解释所观察到的实验现象。8.问题讨论针对本实验中遇到的疑难问题，提出自己的见解或收获，也可对实验方法、检测手段、合成路线、实验内容等提出自己的意见。实验室安全守则化学实验室中许多试剂易燃、易爆，具有腐蚀性和毒性，存在着不安全因素。所以进行化学实验时，思想上必须重视安全问题，决不可麻痹大意。为了防患于未然，实验时要自觉遵守下列安全守则：1.实验室内严禁吸烟、饮食或把食具带进实验室。实验完毕必须洗净双手。实验室内严禁打闹。2.不要用湿手、湿物接触电源。水、电、煤气使用完毕立即关闭。3.洗液、浓酸、浓碱具有强腐蚀性，应避免溅落在皮肤、衣服、书本上，尤其应防止溅入眼睛里。4.需要借助嗅觉判别少量有毒气体时，应当用手将少量气体轻轻煽向鼻孔，不能将鼻孔直接对着瓶口或管口。能产生有刺激性或有毒气体（如H2S、Cl2、CO、NO2、SO2等）的实验，必须在通风橱内进行并注意实验室通风。5.加热试管时，管口不能对着自己或他人；不能俯视正在加热的液体。浓缩液体，特别是有晶体析出时，要不断地搅拌，不得擅自离开。6.具有易挥发和易燃物质的实验，都要在远离明火的地方进行，昀好在通风橱内进行；操作易燃物质时，加热应在水浴中进行。7.使用有毒药品(如汞盐，铅盐，钡盐，氰化物，重铬酸盐和砷的化合物等)时，应严防进入口内或接触伤口。有毒废液不许倒入水槽，应回收统一处理。8.稀释浓酸，浓碱(特别是浓硫酸)时，应不断搅动，慢慢将酸、碱加入水中，以免迸溅伤人。9.若使用带汞的仪器被损坏，汞液溢出仪器外时，应立即报告指导老师，在老师指导下进行处理。10.禁止任意混合各种试剂药品，以免发生意外。11.实验室所有药品、仪器不得带出室外。12.废纸、玻璃等物应扔入废物桶中，不得扔入水槽，保持下水道通畅，以免发生水灾。13.反应过程中可能生成有毒或有腐蚀性气体的实验，应在通风厨内进行，使用后的器皿应及时洗净。14.经常检查煤气开关和用气系统，如有泄漏，应立即熄灭室内火源，打开门窗，用肥皂水查漏，若一时难以查处，应关闭煤气总阀，立即报告老师。实验室意外事故的处理一、割伤和烫伤、化学灼烧处理1.割伤:先用药棉揩净伤口，伤口内若有玻璃碎片或污物，应先取出异物，用蒸馏水洗净伤口，然后涂红药水，并用消毒纱布包扎，或贴创可贴。如果伤口较大，应立即到校卫生院处理。2.烫伤:可用高锰酸钾或苦味酸溶液揩洗，再搽上凡士林或烫伤膏。切勿用水冲洗，更不能把烫起的水泡戳破。3.酸、碱灼伤皮肤:立即用大量水冲洗，酸灼伤用碳酸氢钠饱和溶液冲洗，再用水冲洗，然后涂敷氧化锌软膏；碱灼伤用1%~2%乙酸溶液或硼酸饱和溶液冲洗，再用水冲洗，然后涂敷硼酸软膏。4.酸、碱灼伤眼睛：不要揉搓眼睛，立即用大量水冲洗，酸灼伤用3%的硫酸氢钠溶液（碱灼伤用3%的硼酸溶液）淋洗，然后用蒸馏水冲洗。5.碱金属氰化物、氢氰酸灼伤皮肤：用高锰酸钾溶液冲洗，再用硫化铵溶液漂洗，然后用水冲洗。6.溴灼伤皮肤：立即用乙醇洗涤，然后用水冲洗，再搽上甘油或烫伤膏。7.苯酚灼伤皮肤：先用大量水冲洗，然后用4:1的乙醇（70%）—氯化铁（1mol·L-1）的混合溶液洗涤。三、毒物与毒气误入口、鼻内感到不舒服时的处理1.毒物误入口：立即内服5~10mL稀CuSO4温水溶液，再用手指伸入喉咙促使呕吐毒物。2.刺激性、有毒气体吸入:误吸入有毒气体(如煤气，硫化氢等)而感到不舒服时，应及时到窗口或室外呼吸新鲜空气；误吸入溴蒸气、氯气等有毒气体时，立即吸入少量酒精和乙醚的混合蒸气，以便解毒。四、起火处理:小火用湿布、石棉布或砂子覆盖燃物；大火应使用灭火器，而且需根据不同的着火情况选用不同的灭火器，必要时应报火警（119）。1.油类、有机溶剂（如酒精、苯或醚等）着火时，应立即用湿布、石棉或沙子覆盖燃物；如火势较大，可使用CO2泡沫灭火器或干粉灭火器、1211灭火器灭火。但不可用水扑救。活泼金属着火，可用干燥的细砂覆盖灭火。2.精密仪器、电气设备着火切断电源，小火可用石棉布或湿布覆盖灭火，大火用四氯化碳灭火器灭火，亦可用干粉灭火器或1211灭火器灭火。绝对不可用水或CO2泡沫灭火机。3.衣服着火应迅速脱下衣服，或用石棉布覆盖着火处，或卧地打滚。4.纤维材质着火小火用水降温灭火，大火用泡沫灭火器灭火。目录编写说明实验目的与学习方法………………………………………………………………………Ⅰ实验室安全守则……………………………………………………………………………Ⅱ实验室意外事故的处理……………………………………………………………………Ⅲ实验一基本操作……………………………………………………………………………1实验二氯化钠提纯…………………………………………………………………………4实验三硫酸亚铁铵的制备…………………………………………………………………6实验四单、多相离子平衡…………………………………………………………………9实验五醋酸解离度和解离常数的测定……………………………………………………13实验六氧化还原反应………………………………………………………………………16实验七碘化铅溶度积常数的测定…………………………………………………………19实验八主族元素（一）……………………………………………………………………22实验九主族元素（二）……………………………………………………………………26实验十主族元素（三）………………………………………………………………………29实验十一过渡元素（一）…………………………………………………………………33实验十二过渡元素（二）…………………………………………………………………37实验十三碳酸氢钠的合成…………………………………………………………………41实验十四无制冷盐析法制备氯化铵………………………………………………………43实验十五循环法制备碳酸氢钠和氯化铵…………………………………………………44实验十六与碳酸氢钠、碳酸钠、氯化铵有关的几种反应…………………………………45实验十七微型实验：茶叶中一些元素的分离和鉴定……………………………………47实验十八综合设计实验（一）……………………………………………………………49实验十九综合设计实验（二）……………………………………………………………50附录Ⅰ化学实验室的三废处理………………………………………………………51Ⅱ化学实验常用仪器……………………………………………………………53Ⅲ化学实验常用基本操作………………………………………………………56Ⅳ实验仪器使用说明……………………………………………………………76Ⅴ常见阳离子的鉴定方法………………………………………………………81Ⅵ常见阴离子的鉴定方法………………………………………………………85参考文献……………………………………………………………………………………87常用化学信息网址…………………………………………………………………………88实验一基本操作实验目的1.了解煤气灯的构造，掌握其正确的使用方法。2.学习煤气灯火焰的性质。3.熟悉台式天平的正确使用方法。4.掌握固体药品的称量、溶解、溶液的配制。5.学习移液管、容量瓶的正确使用；浓硫酸的取用和稀释。6.学习沉淀的分离、洗涤的正确操作，练习电动离心机的使用。7.掌握减压过滤的原理和正确操作。实验要求：课前预习附录中无机化学实验的基本操作说明。实验药品和材料药品C