应用型本科化学化工系列丛书·普通高等教育"十二五"规划教材:无机化学实验.pdf

应用型本科化学化工系列丛书·普通高等教育
 

书籍描述

内容简介
本书是根据化学化工类专业无机化学实验课程的教学基本要求,并融合无机化学实验教学改革成果编写的无机化学实验教材。全书包括四章,第一章介绍无机化学实验的常用仪器、基本操作方法、无机合成基本理论、实验中的安全知识、无机化学工业知识介绍等;第二章是无机化学实验,包括基本操作、无机化合物的制备与提纯、物质常数的测定、无机物的性质实验等,其中无机化合物的制备与提纯占本章内容的一半以上;第三章为实验指导部分,对每个实验操作都有详细的细节指导,并在问题与探讨、补充说明栏中予以解释;第四章为无机化学实验试题库及解析,对于实验中常出现的问题,以各种习题的形式让学生思考,从而加深理解。
本书可作为高等院校化学化工类学生的教材,也可作为相关专业教师、教学辅助人员和无机化学类研究生面试时实验的参考资料。

编辑推荐
《应用型本科化学化工系列丛书·普通高等教育"十二五"规划教材:无机化学实验》可作为高等院校化学化工类学生的教材,也可作为相关专业教师、教学辅助人员和无机化学类研究生面试时实验的参考资料。

目录
第一章无机化学实验基础知识1
第一节化学试剂的规格、存放及取用1
一、化学试剂的规格1
二、化学试剂的存放1
三、试剂的取用2
第二节玻璃仪器的预处理、洗涤及用途3
一、常用玻璃仪器3
二、玻璃仪器的清洗4
三、玻璃仪器的干燥5
四、玻璃仪器的用途及注意事项5
第三节无机化学实验基本操作7
一、称量仪器的使用7
二、容量仪器的使用8
三、加热与冷却9
四、固体溶解11
五、结晶与重结晶11
六、固液分离11
七、液液萃取13
八、试纸的使用13
九、温度计的使用14
十、酸度计的使用14
第四节无机物的合成、分离原理和技术15
一、无机合成15
二、化合物的分离21
第五节无机化工生产简介24
一、无机化工原料的处理24
二、化学反应过程26
三、产品的获得27
第六节化学实验室的安全、救护和“三废”处理30
一、化学实验安全知识30
二、意外事故的处理31
三、常见化学品中毒的应急处理31
四、实验室废液的处理32
第七节常用化学文献和网络资源32
一、化学手册32
二、标准文献简介33
三、网上资源34
第八节学生实验的一般步骤35
一、预习实验35
二、听实验前的讲解36
三、操作及记录36
四、实验报告36
五、综合性实验37
第二章无机化学实验39
第一节基本操作与制备实验39
实验一基本操作39
实验二粗食盐的提纯41
实验三硝酸钾的制备43
实验四硫酸亚铁铵的制备44
实验五醋酸铬(Ⅱ)水合物的制备45
实验六硫代硫酸钠的制备47
实验七四碘化锡的制备48
实验八硫酸铜的提纯49
第二节化学原理与常数测定51
实验九化学反应热效应的测定51
实验十化学反应速率和化学平衡54
实验十一解离平衡56
实验十二弱酸的解离度和解离常数的测定59
实验十三难溶强电解质溶度积常数Ksp的测定60
实验十四分光光度法测定\[Fe(CSN)\]2+配位平衡常数63
第三节元素性质实验65
实验十五若干p区非金属元素单质及化合物的性质65
实验十六若干p区金属元素单质及化合物的性质67
实验十七若干d区元素化合物的性质70
实验十八若干ds区元素化合物的性质72
实验十九未知阳离子混合液的分析75
第四节综合实验76
实验二十从硼镁泥制取七水硫酸镁76
实验二十一三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的合成和配离子组成以及电荷数的测定77
实验二十二从废电池中回收锌皮制备硫酸锌80
实验二十三印制电路烂板液中铜的回收、利用及有关分析82
第三章无机化学实验指导89
第一节基本操作与制备实验89
实验一基本操作89
实验二粗食盐的提纯91
实验三硝酸钾的制备93
实验四硫酸亚铁铵的制备95
实验五醋酸铬(Ⅱ)水合物的制备97
实验六硫代硫酸钠的制备99
实验七四碘化锡的制备100
实验八硫酸铜的提纯102
第二节化学原理与常数测定104
实验九化学反应热效应的测定104
实验十化学反应速率和化学平衡105
实验十一解离平衡108
实验十二弱酸的解离度和解离常数的测定110
实验十三难溶强电解质溶度积常数Ksp的测定115
实验十四分光光度法测定\[FeNCS\]2+配位平衡常数119
第三节元素性质实验121
实验十五若干p区非金属元素单质及化合物的性质121
实验十六若干p区金属元素单质及化合物的性质126
实验十七若干d区元素化合物的性质129
实验十八若干ds区元素化合物的性质132
实验十九未知阳离子混合液的分析135
第四节综合实验139
实验二十从硼镁泥制取七水硫酸镁139
实验二十一三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的合成和配离子组成以及电荷数的测定141
实验二十二从废电池中回收锌皮制备硫酸锌143
实验二十三印制电路烂板液中铜的回收、利用及有关分析145
第四章无机化学实验试题库及解析148
第一节实验基础知识148
第二节实验基本操作153
第三节元素及化合物性质159
第四节无机化工生产164
第五节实验基础知识(答案与解析)169第六节实验基本操作(答案与解析)175
第七节元素及化合物性质(答案与解析)181
第八节无机化工生产(答案与解析)188
附录196
附录一常见阳、阴离子的鉴定方法196
附录二常用酸、碱的浓度199
附录三某些离子和化合物的颜色200
附录四某些试剂溶液的配制202
附录五几种常用的酸、碱指示剂203
参考文献205

序言
无机化学实验作为一门独立的课程,不仅是学习无机化学知识的重要环节,而且对培养学生的动手实践能力、科学思维的方法、创新意识及全面推进素质教育有着重要的意义。
本书是根据我校在无机化学实验教学中长期积累的经验并结合全国多所兄弟院校,尤其是应用技术类院校教学经验编写而成的教材(实验内容可根据各个专业具体情况进行取舍)。长期以来,实验教学由于各方重视程度不够(与理论教学相比),与实际化工生产联系甚少,毕业学生的动手实践能力较差,归根结底,与大一时无机化学实验的教学有很大关系。除增加学分和加强实验考核措施外,对实验进行更细致的指导,使实验与化工生产紧密联系是必须的,本书把实验操作、实验指导以及与化工生产的关系捆绑在一起,并在实验书面试题中多涉及一些实验操作和化工生产的内容,使学生在做实验和学习实验指导的过程中对所做实验有更深刻的理解,打好实验基础。
全书共分为四章,第一章是实验基本要求、实验基本操作技能和无机化工基本知识。无机化学实验的教学对象大多为大一新生,大多数学生在中学阶段受到的化学实验训练十分有限,需进行严格扎实的基础训练,改变某些不良习惯;循序渐进地对常用仪器的使用和基本操作进行训练。为增加应用性,还编写了无机化工生产基本知识,使每项实验操作与化工厂生产对应起来,既提高了学生的学习兴趣,又有利于学生认识真正的化工生产。第二章是实验,共有23个实验(包括4个综合实验),由于本书是以训练学生的动手操作能力为主,因此所安排的实验一半以上为无机物的合成和提纯,化学常数测定方面的实验安排较少(在物理化学实验中还会涉及)。第三章为实验指导,与第二章的23个实验逐一呼应,每个实验指导一般都由以下几部分组成:一是实验操作注意事项,这是本书的一个重点,以往有些实验根据教材上的内容操作得不到预期的结果,有时教师也很难讲清原因,我们根据学生在操作过程中容易忽视的问题、常犯的错误、试剂易出现的问题以及由此造成实验失败的原因,结合实验的关键操作、安全技术等问题进行必要的提示和分析;二是问题与讨论,对实验中容易出现的问题和异常现象,以及学生经常提出的某些疑难问题作一些必要的分析和讨论;三是补充说明,配合实验内容对实验原理或实验结果作进一步的说明,并对某些问题作为补充资料进行适当的扩充和深化;四是实验室准备工作注意事项,介绍某些有特殊要求的试剂的配制、仪器装置及其它用品在准备时所必须注意的事项;五是实验前准备的思考题,根据实验目的,从实验原理和基本操作等方面提出在实验前进行预习的具体要求以及应该思考的问题。第四章为无机化学实验试题库及解析。分为实验基础知识、实验基本操作、元素及化合物性质和无机化工生产。有利于学生巩固和加深对实验原理的理解,对实验操作要点的精确把握。另外还介绍了实验报告(包括预习报告)的写法,介绍了一些写预习报告和实验报告时常查阅的资料。
参加本书编写工作的有周祖新(第一章、第三章、第四章以及第二章的实验一、实验三至实验六、实验十九)、王根礼(实验二、实验十四、实验十六)、沈绍典(实验七、实验十三)、李忆平(实验八、实验十一、实验十二)、程利平(实验九、实验十、实验十八)、王爱民(实验十五、实验二十三)、郭晓明(实验十七、实验二十一)、周义锋(实验二十、实验二十二),黄莎华、肖秀珍、李向清、李亮参与校对。全书由周祖新统稿。教研室全体同仁对本书的编写作出了很大的贡献,在此一并表示感谢。
由于编者水平有限,书中不妥之处在所难免,敬希给予批评指正。

编者
2014年1月于上海应用技术学院

文摘
版权页:



无机化工生产除原理与实验基本相同外,生产规模相差巨大,工艺上有较多的差别。本节简单地介绍无机化工生产的方法及其与实验的区别和联系。
经典的无机化工产品包括合成氨、化学肥料、硫酸、硝酸、盐酸、纯碱与烧碱,现在有大量的精细无机化工产品。无机化工的生产主要包括原料的处理(如矿石的粉碎、精选,气体的纯化等),在反应器中通过若干个化学单元反应过程(如氧化还原反应、沉淀溶解反应、配位反应等)把反应物转化为所需产品,产品的后处理(如分离、纯化、干燥等),最后得到符合要求的产品。在上述无机化工产品生产过程中,把具有共同特点,遵循共同的物理学或化学规律,所用设备相似,作用相同的基本加工过程称为操作单元,加工过程称为单元操作。这里主要介绍与实验联系较密切的几个单元。
一、无机化工原料的处理
无机化工生产所需原料大致可分为以下几大类:化学矿物、空气和各种天然含盐水、工业废料、化工原料(中间体)、农副产品及其它。
无机化工生产的原料绝大多数来自天然矿物,其有效元素含量各异,组织生产的首要任务就是原料的处理,将原料经过一系列的物理、化学过程,加工成符合化学反应要求的状态和规格。包括破碎、分级、煅烧、气体分离、液体分离等步骤。
1.矿石的处理
矿石开采后要经过破碎、细磨、用筛网将固体颗粒按大小分级即筛分,使粒度达到一定的大小,才能进行化学加工,如硫酸工业中,先将硫铁矿粉碎到1~4mm颗粒,然后送人沸腾炉焙烧。
矿石的精选是利用矿石中各组分之间在物理及化学性质上的差别而使有用成分富集的方法。精选方法有手选、光电选、摩擦选、重力选、磁选、电选和浮选等,其中无机盐工业使用最多的是手选、磁选和浮选。
手选是按矿石外表特征,如颜色、光泽、形状进行选矿的简便方法,只能将明显的杂质挑去,提高矿石的品位。磁选是利用矿石的相对磁性差异进行选矿的方法,当矿石含有少量杂质时,其相对磁性也随之改变。浮选是利用矿石各种成分被溶剂润湿程度不同而分离的选矿方法。矿石磨细悬浮在水中,当鼓入空气时,不易被水润湿的矿粉颗粒即附在气泡上被带到悬浮液上部,而易被水润湿的矿粉颗粒沉到底部,有时加入药剂,使各种矿物产生不同润湿性,从而达到分离的目的。
2.矿石的热化学加工
由于品位、矿物结构或其它原因,粉碎后的矿石还要进行一系列其它加工过程,才能用于产品的生产,矿石的热化学加工有煅烧、焙烧、烧结、熔融等。有时热加工过程也能直接得羽所需产品。

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