本科实验内容 下载本文

内容发布更新时间 : 2025/5/15 23:23:28星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

无机化学实验

实验一 单多相离子平衡

一、实验目的

1、深入了解同离子效应对弱电解质解离平衡的影响、多相离子平衡中溶度积规则及其应用。

2、认识缓冲溶液的作用,加深理解盐类水解及其影响因素。

3、掌握试管的使用(加入试剂、加热液体等)和用指示剂检测溶液性质等基本操作。 二、实验内容 1. 同离子效应

在试管中加入0.1mol·L-1 HAc溶液2mL,1~2滴甲基橙指示剂,摇匀,观察溶液的颜色。然后分在两支试管中,一支作对比,在另一支中加入少量固体NaAc,振荡溶解后,观察两只试管中溶液颜色的变化,解释实验现象。 2. 盐类的水解平衡及其移动

(1)用pH试纸分别检验0.1mol·L-1的Na2CO3、Al2(SO4)3和NaCl溶液的pH值,并用去离子水作空白实验。写出水解反应的离子方程式。

(2)用pH试纸分别检验0.1mol·L-1的Na3PO4、Na2HPO4、NaH2PO4溶液的pH值。解释实验现象。

(3)温度、溶液酸度对水解平衡的影响

①在试管中加入1.0mol·L-1 NaAc溶液2mL和1滴酚酞溶液 ,加热观察溶液颜色的变化,解释实验现象。

②在试管中加入0.1mol·L-1 BiCl3溶液1滴,加水稀释有何现象?再逐滴加入2mol·L-1 HCl溶液,观察现象。当沉淀刚刚消失后,再加水稀释又有何现象?写出水解的离子反应式,解释实验现象。 3. 能水解的盐类间的相互作用

(1)在试管中加入0.1mol·L-1 Al2(SO4)3溶液1mL,加入0.1mol·L-1 NaHCO3溶液1mL,从水解平衡移动的观点解释之。写出反应的离子方程式。

(2)在试管中加入0.1mol·L-1 CrCl3溶液1mL,加入0.1mol·L-1 Na2CO3溶液1mL,观察实验现象。写出反应的离子方程式。 4.沉淀反应

(1)在两支试管中分别加入0.5mol·L-1 Pb(NO3)2溶液5滴,一支试管中加入1mol·L-1 KCl溶液5滴;另一支试管中加入0.02mol·L-1 KCl溶液5滴,观察有无

白色沉淀产生(不产生沉淀的留作下一实验)。写出离子反应方程式。 (2)在上面未产生沉淀的试管中加入0.02mol·L-1 KI溶液,观察现象。写出离子反应方程式。

(3)在两支试管中分别加入0.1mol·L-1 MgCl2溶液0.5mL和数滴2.0mol·L-1 NH3·H2O溶液,至沉淀生成。在一支试管中加入几滴2.0mol·L-1 HCl溶液;在另一支试管中加入数滴1.0mol·L-1 NH4Cl溶液,观察沉淀是否溶解。解释每步实验现象。

(4)在试管中加入0.01mol·L-1 Pb(Ac)2溶液2滴和0.02mol·L-1 KI溶液2滴,再加入少量去离子水,最后再加入少量NaNO3固体,并振荡试管,直到沉淀消失。解释沉淀溶解的原因。

实验二 氧化还原反应

一、实验目的

1、加深了解电极电势与氧化还原反应的关系,巩固掌握氧化型、还原型物质的浓度以及介质的酸碱性对电极电势和氧化还原反应的影响 2、学习离心分离、沉淀洗涤、气体性质检验等基本操作 二、实验内容

1、电极电势与氧化还原反应的关系

(1)在试管中分别加入少量0.5mL 0.1mol·L-1 KI溶液和2滴0.1mol·L-1 FeCl3溶液,混匀后加入0.5mL CCl4,充分振荡,观察CCl4层颜色有何变化? (2)用0.1mol·L-1KBr溶液代替KI进行同样实验,观察CCl4层是否有Br2的橙红色?

(3)分别用Br2水和I2水同0.1mol·L-1FeSO4溶液作用,有何现象?再加入1滴0.1mol·L-1NH4SCN溶液,又有何现象?

根据以上实验事实,定性比较Br2/Br-、I2/I-、Fe3+/Fe2+三个电对的电极电势相对高低,指出哪个物质是最强的氧化剂,哪个物质是最强的还原剂,并说明电极电势和氧化还原反应的关系

2、浓度、酸度对氧化还原的影响

(1)用碘水、NaOH(6mol·L-1)、H2SO4(3mol·L-1)设计一组实验、验证介质的酸碱性对氧化还原反应方向的影响,写出离子反应方程式

(2)在两只试管中各加入0.1mol·L-1硫酸铁1ml、四氯化碳0.5ml,然后向其中一支中加入水1ml、0.1mol·L-1KI1ml;另一只加入10%氟化铵(课余铁离子形成难解离的配离子)1ml,摇动试管,再加入0.1mol·L-1KI1ml,震荡后观察四氯化碳层颜色。解释实验现象有何不同并写出有关化学反应方程式

(3)介质的酸碱性对氧化还原反应产物的影响

用高锰酸钾(0.01mol·L-1)、亚硫酸钠(0.1mol·L-1)、硫酸(3mol·L-1)、氢氧化钠(6mol·L-1)设计一组实验,证明高锰酸钾在不同介质中被还原的产物不同。写出离子反应方程式。 3、氧化还原的相对性

(1)在离心试管中加入0.1mol·L-1硝酸铅0.5ml,在加入0.1mol·L-1硫酸钠1~2滴,搅拌,观察沉淀的颜色。离心分离,弃取溶液,用水洗涤沉淀一两次,加入3%过氧化氢,不断搅拌观察沉淀颜色的变化。说明过氧化氢在反应中起什么作用,写出离子反应方程式。

(2)用过氧化氢(0.1mol·L-1)、硫酸(3mol·L-1)、过氧化氢(3%)设计一个实验,证明过氧化氢还具有还原性。 4、催化剂对氧化还原反应的影响

在两支试管中分别加入0.01mol·L-1高锰酸钾0.5ml和3mol·L-1硫酸几滴,并在其中一支试管内加入铁盐几滴,摇匀,在两支试管中同时加入一小匙锌粉,比较两份溶液颜色变化的先后情况。写出离子反应方程式。

实验三 物质结构和性质的关系

一、实验目的

1、了解原子光谱与原子结构的关系 2、熟悉物质极性、磁性与物质结构的关系

3、认识物质溶解性的一般规律及离子极化对物质溶解性的影响 二、实验内容 1、原子光谱的观察

用分光镜观察H、Na、Hg、Ne等元素的原子光谱,几下各个原子光谱主谱线的颜色。 2、物质磁性的测定

用电磁铁装置进行测定。 3、晶格能大小对物质溶解度的影响

在两支试管中各加入少量硝酸钙(0.5mol·L-1)溶液,然后向一支试管中加入氟化钾(0.1mol·L-1)溶液,在另一支试管中加入几滴氯化钾(0.1mol·L-1)溶液,观察现象。写出有关的离子反应方程式。

实验四 去离子水的制备

一、实验目的

1.了解离子交换法的原理。

2.掌握离子交换柱的制作方法及去离子水的制备方法。 3.学习电导率仪的使用及水中常见离子的定性鉴定方法。 二、实验内容

1.离子交换装置的制作

离子交换装置由两根离子交换柱串联组成。上面一根柱子中装阳离子交换树脂,下面一根柱子中装阴离子交换树脂。柱子底部垫有玻璃纤维,以防止树脂颗粒掉出柱外。用烧杯将离子交换树脂装入柱内,一直填满到离柱口大约2 cm处。在装填过程中一定要填实,不能让柱子内部出现空洞或者气泡,出现以上情况可以拿玻璃棒伸入树脂内部捣实。最后加水封住离子交换树脂,以避免接触空气。

装置的流程为自来水→阳离子交换柱→阴离子交换柱→去离子水。 2.去离子水的制备

将自来水加入阳离子交换柱上端的开口(注意:在实验过程中,要随时补充自来水,以防止树脂干涸,水位要求能堵住树脂表面)。调节螺旋夹,使得流出液的速度为15~20滴/min,并流过阴离子交换柱,而且要保持上下柱子流速一致。用烧杯在阴离子交换柱,而且要保持上下柱子流速一致。用烧杯在阴离子交换柱下承接大约15mL流出液后,再用微型烧杯收集水样至满,然后进行检验。实验结束后将上下两个螺旋夹旋紧,并把两个柱子内加满水。 3.水质的检验 (1)电导率的测定

每次测定前,都要先后用蒸馏水和待测水样冲洗电导电极,并用滤级吸干,再将电极浸入水样中,务必保证电极头的铂片完全被水浸没,然后按照附录中电导率仪的说明进行操作。 (2)离子的定性检验

Ca2?离子:取水样1mL,加入1滴2 mol·L-1 NaOH溶液,再加入少许钙指示剂,

观测溶液颜色。

-1

Mg2?离子:取水样1mL,加入1滴2 mol·L氨水,再加入少许铬黑T,观察溶

液颜色。

??SO24离子和C1离子:自己设计检验方案。

在这几组方案中,为了使实验现象更明显和便于比较,应当采取对照的方法。如检验Ca2?离子时,将2支试管内别装入自来水和去离子水,然后按实验步骤进行,观察比较2支试管内的颜色。

实验五硫酸亚铁铵的制备

一、实验目的

1.学会利用溶解度的差异制备硫酸亚铁铵。 2.从实验中掌握硫酸亚铁、硫酸亚铁铵复盐的性质 3.掌握水浴、减压过滤等基本操作 4.学习pH试纸、吸管、比色管的使用 5.学习用目测比色法检验产品质量。 二、实验内容 1、铁屑的净化

称取5g的铁屑注入15mL1mol/LNa2CO3溶液→浸泡(水浴加热)→倾析法分

离→用蒸馏水洗涤数次→晾干(烘干) 2、制取硫酸亚铁溶液

称取4.2g铁屑记总质量为为m1,加入25mL3mol/LH2SO4溶液水浴加热→振荡补充水→加1mL3mol/L H2SO4→趁热过滤→洗涤瓶、渣(用少量热水)→转移至蒸发皿→将过滤后的固体烘干称量记作m2→计算m1-m2即为实际参加反应铁的质量

3、制备硫酸亚铁铵晶体

通过实际参加反应铁的质量计算出所需硫酸铵质量→配成饱和溶液,加入到硫酸亚铁溶液→蒸发浓缩(出现晶膜)→冷却至室温→抽滤→少量酒精洗涤晶体→抽滤 4、计算产率

用滤纸吸干产品→称量产品记为m3→计算 5、产品质量的检验

取少量晶体于一支试管中,加入几滴硫氰化钾溶液,观察溶液颜色。