《无机化学实验》实验及习题简要注释(蒋碧如 潘润身 编,高等教育出版社)实验部分实验一、实验导言和仪器认领仪器介绍在书前几页,思考题的内容和实验作业都很简单,并且可以参考初高中的化学书需要注意的是各种仪器的画法及使用时的注意事项和使用方法实验二、玻璃细工和塞子钻孔本实验使用酒精喷灯对玻璃进行加工,烧制的玻璃仪器,热的部分要放在石棉网上冷却,避免烫伤其他事项均在书上玻璃的熔光使用酒精灯也可以完成实验中玻璃的加工应多加练习钻孔传统的方法使用打孔器,注意旋转用力如为了省事,可以使用电钻等工具进行钻孔实验三、分析天平的使用分析天平价格昂贵,所以在使用的时候应该缓慢操作用称量瓶称量物体时,应该带上手套或者使用镊子等工具夹取,切不可用手直接接触无论是分析天平还是托盘天平,都需要调平电子分析天平的操作比较简单,但为了练习操作仍应使用机械式的分析天平实验四、置换法测定镁的相对原子质量实验五、氧气和氢气可能涉及到的方程式:(注:本部分涉及到公式,有编辑需要的用户可以下载并安装MathType来修改、编辑)· (用氯酸钾加热制备氧气需要加入MnO2作为催化剂,否则会发生歧化反应,产生高氯酸钾和氯化钾)(氯酸钾受热分解可能会产生少量氯)也可使用高锰酸钾的热分解制备氧气,但注意试管口要塞棉花: 加热固体时应该注意试管口略向下倾斜。
或者使用双氧水在MnO2的催化下分解主要过氧化氢的浓度在10%以下,否则反应过于剧烈,而将液体喷出)· (木炭烧红后放入集气瓶)(现象:放热、耀眼白光)· (用木条引燃,木条快烧尽时再伸入集气瓶;集气瓶底加入少量水,防止熔化的产物落入瓶底使其炸裂)(现象:放出大量热、火星四射)(镁、铝、铁、镍、钨等金属均可以在纯氧中燃烧,发出耀眼白光)· (使用稀硫酸)· (点燃氢气应该验纯,防止爆炸!)(现象:放热、蓝色火焰)· (对氢气加热应验纯,其他可燃性气体亦同)(现象:黑色固体变红)实验六、气体密度法测定二氧化碳的分子量实验七、溶液的配制需要注意的是,观察刻度应用手拿容量瓶或者量筒的上方,使其悬空,与视线平行不可用手接触有溶液(或液体)的部分,否则影响准确度稀释浓酸时,应注意酸入水,并不断搅拌浓硫酸、浓高氯酸在稀释时会放出大量热)实验八、酸碱滴定用洗耳球通过移液管吸取液体时,注意控制,否则液体会冲入洗耳球内相应公式: (代入c时,注意酸的元数)对酸碱滴定的终点应多加练习实验九、化学反应速率和活化能的测定实验十、乙酸解离常数的测定相应公式已在书上给出使用pH计之前,其电极应该在饱和KCl溶液中浸泡24小时。
pH计的复合电极玻璃泡很薄,十分脆弱,小心使用不应用纸擦拭玻璃泡实验十一、解离平衡和沉淀反应可能涉及的方程式:·2 AgNO3 + K2CrO4 = Ag2CrO4↓ + 2 KNO3(现象:产生砖红色沉淀,溶液黄色褪去) AgNO3 + NaCl = AgCl↓ + NaNO3(现象:产生白色沉淀) Ag2CrO4 + 2 NaCl = Na2CrO4 + 2 AgCl(现象:砖红色沉淀转为白色,溶液变黄) 难溶沉淀倾向于转化为更难溶的沉淀·MgCl2 + 2 NH3·H2O = Mg(OH)2↓ + 2 NH4Cl(现象:产生白色沉淀) 加入1mol/L NH4Cl时沉淀溶解,因为氯化铵中水解,产生H+离子,pH降低,上反应式平衡左移,使氢氧化镁溶解·ZnCl2 + Na2S = ZnS↓ + 2 NaCl(现象:产生白色沉淀;沉淀溶于3mol/LHCl,不溶于3mol/L的HAc)·Pb(NO3)2 + 2 KI = PbI2↓ + 2 KNO3(现象:产生亮黄色沉淀)(沉淀加入NaNO3固体后,沉淀溶解原因:盐效应相关实验现象:P73(二)盐类的水解:Fe(NO3)2·9H2O溶于水。
加硝酸的颜色变浅;煮沸后颜色变深)SbCl3晶体加入水立刻产生白色沉淀:,加入浓盐酸后沉淀溶解(平衡左移)配制SbCl3溶液应先用浓HCl将固体溶解,再加水稀释)Al2(SO4)3和Na2CO3反应,产生Al(OH)3沉淀(白色)、CO2气体和水双水解)思考题:配制FeCl3溶液时不应加热,并加入少量盐酸抑制水解使用离心机应保证对称放置离心管实验十二、硫酸亚铁铵的制备实验十三、硝酸钾的制备和提纯实验十四、原子结构、晶体模型实验十五、氧化还原反应可能涉及的方程式:·Pb(NO3)2 + Zn = Zn(NO3)2 + Pb(现象:锌上结出银白色树枝状有金属光泽的晶体) CuSO4 + Zn = ZnSO4 + Cu(现象:锌上产生红色固体,溶液变蓝) Pb + CuSO4 = PbSO4 + Cu(现象:铅表面析出红色固体和白色固体,反应缓慢) (注:硫酸铅难溶)·2 FeCl3 + 2 KI = 2 FeCl2 + 2 KCl + I2(加入四氯化碳后,溶液下部四氯化碳层变紫) (氯气、溴、碘的CCl4溶液分别为黄色、橙红色、紫色) (使用KBr和FeCl3反应,加入四氯化碳后无明显现象)·其他反应书上均有方程式,见P83。
实验数据:书P82(四)、浓度对电极电势的影响 0.9、0.6、0.5(相关阅读:《无机化学》配合物)相关实验现象及结论:书P81一、1.活动性顺序Zn
二氧化氯不稳定,受热或撞击都会发生爆炸!) 6 KI + KClO3 + 3 H2SO4 = KCl + 3 I2 + 3 K2SO4 + 3 H2O 2 KClO3 + 3 S =撞击= 2 KCl + 3 SO2↑相关实验现象及结论:一、2.Cl2在碱中歧化,冷时产生Cl和ClO-,热时产生Cl-和ClO3-二、Cl2具有强氧化性,能氧化金属及非金属三、氧化性Cl2>Br2>I2五、氧化性NaClO>KClO3,NaClO氧化性碱性条件下更强,KClO3氧化性酸性条件下更强注意:·硫和氯酸钾在撞击时反应,反应剧烈,猛烈爆炸用铝箔包裹的反应物在反应时,铝箔(或锡箔)会飞出!!!(甚至熔化后飞出!)请注意安全!·容器内残留的MnO2残渍可用H2C2O4和HCl的混合溶液洗去实验十七、卤化氢一、 卤化氢的制备和性质1.CaF2 + H2SO4(浓)= CaSO4 + 2 HF↑(注:HF剧毒!请在通风处进行操作若不慎接触HF后感到疼痛,请立刻就医若实验中塑料瓶盖未找到,可以使用陶瓷的蒸发皿替代2.NaCl + H2SO4(浓) = NaHSO4 + HCl↑3.NaBr + H3PO4(浓)=△= NaH2PO4 + HBr↑石蕊试纸变红。
4.2 P + 3 I2 + 6 H2O = 2 H3PO3 + 6 HI↑滴水反应,反应放热石蕊试纸变红5.HI分解:2 HI = H2 + I2现象:有紫色蒸汽和结晶析出二、卤化氢的还原性NaCl+浓H2SO4NaBr+浓H2SO4NaI+浓H2SO4pH试纸变红变红变红KI-淀粉试纸无现象变蓝变蓝醋酸铅试纸无现象无现象部分变黄,部分变黑2 NaBr + 3 H2SO4(浓)= 2 NaHSO4 + Br2 + SO2↑+ 2 H2O8 NaI + 9 H2SO4(浓)= 8 NaHSO4 + 4 I2 + H2S↑ + 4 H2OH2S + Pb(CH3COO)2 = PbS↓ + 2 CH3COOH (醋酸铅试纸变黑)三、硝酸银和NaCl、NaBr、KI的反应均是复分解反应,方程式略实验作业:两种方法区分NaCl、NaBr、NaI:①加入AgNO3,②加入Cl2的CCl4溶液思考题:1.用淀粉-碘化钾试纸鉴别出氯气,再用氯气与剩下三种混合2.不能,因为会反应,方程式略3.因为氯与溴或碘继续反应:5 Cl2 + X2 + 6 H2O = 2 HXO3 + 10 HCl (X=Br或I),产生无色物质而褪色。
实验十八、过氧化氢 硫和硫化物一、1.加水后变碱性;加酸:Na2O2 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O22. H2SO4 + H2O2 + 2 KI = 2 H2O + I2 + K2SO4 (加淀粉变蓝) 2 KMnO4 + 3 H2SO4 + 5 H2O2 = K2SO4 + 2 MnSO4 + 5 O2↑ + 8 H2O (注:酸性条件下的还原产物是,中性和碱性条件下是,只有强碱性条件下才产生 ) (带余烬的木条复燃,产生耀眼白光)3. (现象:震荡后乙醚层变蓝,伴有气泡(O2)产生)三、1.FeS + 2 HCl = FeCl2 + H2S↑(注:硫化氢剧毒,有臭鸡蛋臭味,但长时间或高浓度下可抑制人的嗅觉,使人闻不到气味!)(现象:产生有臭鸡蛋气味的气体)2.Pb(CH3COO)2 + H2S = PbS↓(黑)+ 2 CH3COOH3.硫化氢燃烧有蓝色火焰:2 H2S + 3 O2 =点燃= 2 H2O + 2 SO2硫化氢通入碘水,碘水褪色:H2S + I2 = 2 HI + S硫化氢通入KMnO4:紫色→红紫色→结晶无色→乳白色浑浊硫化氢通入K2Cr2O7:橙色→绿色→碧绿色浑浊5 H2S + 2 KMnO4 + 3 H2SO4 = 5 S↓+ 2 MnSO4 + K2SO4 + 8 H2O;继续通入硫化氢H2S + MnSO4 = MnS↓ + H2SO4四、硫化物的溶解性NaCl:无现象; ZnSO4:白色沉淀; CdSO4:柠檬黄色沉淀;CuSO4:黑色沉淀; Hg(NO3)2:白色沉淀,然后转为黄褐色,最后变为黑色锌、镉、铜的为复分解反应,方程略。
汞见实验书P94ZnS溶于2mol/L HCl;CdS溶于6mol/L HCl;CuS溶于浓硝酸;HgS溶于王水实验十九、硫的含氧化合物实验现象:(一)1.浓硫酸接触NaHSO3固体,立刻产生大量气泡;2.(1)产生黄色沉淀:SO2 + 2 H2S = 2 H2O + 3 S↓,并放出热量。