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第一部分 基础化学实验基本知识 1

第一章 实验室规则及安全知识 1

1 基础化学实验目的 1

2 化学实验室一般规则 1

3 化学实验室的安全知识 2

4 化学实验操作过程中可能发生的事故与处理 2

5 化学实验室的防火与灭火常识 3

5.1 引起化学实验室火灾的主要原因 3

5.2 灭火方法 3

第二章 基础化学实验常用仪器 4

1 实验室常用玻璃仪器 4

1.1 玻璃仪器的洗涤 4

1.2 玻璃仪器的干燥 4

2 容量分析仪器 4

2.1 滴定管 6

2.2 容量瓶 8

2.3 移液管和吸量管 9

3 常用定量分析仪器 10

3.1 分析天平 10

3.2 pH计 14

3.3 721型分光光度计 20

3.4 FM-9X型冰点渗透压计 22

4 离心机的使用 25

4.1 原理 25

4.2 操作方法 26

第三章 实验结果的表示 28

1 实验误差与有效数字 28

1.1 实验误差 28

1.2 准确度和精密度 28

1.3 有效数字 29

2 实验数据的表达与处理 30

2.1 列表法 31

2.2 作图法 31

2.3 计算机处理 31

3 实验报告 31

第二部分 基础化学实验课题 35

实验课题一 基本操作训练实验 35

实验一 常用容量分析操作练习 35

1 实验目的 35

2 仪器及试剂 35

3 实验步骤 35

3.1 台秤 35

3.2 容量仪器的洗涤和干燥操作练习 36

3.3 移液管 37

3.4 容量瓶 37

3.5 锥形瓶 38

3.6 滴定管 38

3.7 滴定 40

4 思考题 41

实验二 分析天平称量练习 42

1 实验目的 42

2 实验原理 42

3 仪器及试剂 42

4 实验步骤 42

4.1 电光分析天平称量练习 42

4.2 电子天平称量练习 43

5 数据记录与结果处理 44

6 思考题 44

实验三 缓冲溶液的配制与性质、溶液pH值测定 45

1 实验目的 45

2 实验原理 45

3 仪器及试剂 45

4 实验步骤 46

4.1 配制缓冲溶液 46

4.2 缓冲溶液的性质 46

4.3 影响缓冲容量的因素 46

4.4 缓冲比色法测定溶液pH 47

4.5 用pH计测定溶液的pH值 47

5 思考题 48

实验四 胶体溶液的制备与性质 48

1 实验目的 48

2 实验原理 48

2.1 胶体的制备 48

2.2 溶胶的光学及电学性质 49

2.3 胶体的净化 49

2.4 溶胶的聚沉 49

2.5 高分子溶液对溶胶的保护作用 49

3 仪器及试剂 49

4 实验步骤 50

4.1 胶体的制备 50

4.2 溶胶的性质 50

5 思考题 51

实验课题二 滴定分析实验 52

实验五 酸碱滴定分析 52

1 实验目的 52

2 实验原理 52

3 标准盐酸溶液浓度的标定 52

3.1 仪器与试剂 53

3.2 实验步骤 53

3.3 数据记录及结果处理 54

3.4 思考题 54

4 标准氢氧化钠溶液浓度的标定 54

4.1 仪器及试剂 55

4.2 实验步骤 55

4.3 数据记录及结果处理 55

4.4 思考题 56

5 食用醋中总酸度的测定 56

5.1 仪器与试剂 56

5.2 实验步骤 57

5.3 数据记录及结果处理 57

5.4 思考题 57

6 硼砂含量的测定 58

6.1 仪器与试剂 58

6.2 实验步骤 58

6.3 数据记录及结果处理 59

6.4 思考题 59

7 微型实验——醋酸含量的测定 59

7.1 仪器与试剂 59

7.2 实验步骤 59

7.3 思考题 60

实验六 氧化还原滴定分析 60

1 实验目的 60

2 实验原理 60

3 KMnO4溶液的标定 61

3.1 仪器及试剂 61

3.2 实验步骤 61

3.3 数据记录及结果处理 62

3.4 思考题 62

4 Na2C2O4含量的测定 62

4.1 仪器及试剂 62

4.2 实验步骤 62

4.3 数据记录及结果处理 63

4.4 思考题 63

5 市售双氧水中H2O2含量的测定 63

5.1 仪器及试剂 63

5.2 实验步骤 63

5.3 数据记录及结果处理 64

5.4 思考题 64

6 微型实验——市售双氧水中H2O2含量的测定 64

6.1 仪器及试剂 64

6.2 实验步骤 65

6.3 数据记录及结果处理 65

实验七 配位滴定分析 65

1 实验目的 65

2 实验原理 65

3 水的硬度的测定 66

3.1 仪器及试剂 66

3.2 实验步骤 67

3.3 数据记录及结果处理 68

3.4 思考题 69

4 微型实验——水样总硬度的测定 69

4.1 仪器与试剂 69

4.2 实验步骤 69

5 明矾含量的测定 70

5.1 仪器及试剂 70

5.2 实验步骤 70

5.3 数据记录及结果处理 71

5.4 思考题 72

6 微型实验——明矾含量的测定 72

6.1 仪器与试剂 72

6.2 实验步骤 72

7 葡萄糖酸钙含量的测定 73

7.1 仪器及试剂 73

7.2 实验步骤 73

7.3 数据记录及结果处理 74

7.4 思考题 74

8 微型实验——葡萄糖酸钙含量的测定 75

8.1 仪器及试剂 75

8.2 实验步骤 75

实验课题三 分光光度法实验 76

实验八 分光光度法测定水样中铁含量 76

1 实验目的 76

2 实验原理 76

3 邻二氮菲法 77

3.1 仪器及试剂 77

3.2 实验步骤 77

3.3 思考题 78

4 硫氰酸盐法 78

4.1 仪器及试剂 79

4.2 实验步骤 79

4.3 思考题 80

5 磺基水杨酸法 80

5.1 仪器及试剂 80

5.2 实验步骤 80

5.3 思考题 82

实验九 分光光度法测定阿司匹林药片的含量 82

1 实验目的 82

2 实验原理 82

3 仪器及试剂 82

4 实验步骤 82

4.1 标准系列溶液和样品溶液的配制及吸光度的测定 82

4.2 数据处理 83

5 思考题 83

实验十 吸光光度法测定磺基水杨酸合铁的组成和稳定常数 83

1 实验目的 83

2 实验原理 83

3 仪器及试剂 84

4 实验步骤 84

4.1 系列溶液的配制 84

4.2 配合物吸收曲线的测绘 85

4.3 系列溶液的吸光度测量 85

5 数据记录及结果处理 85

6 思考题 85

实验十一 荧光分析法测定维生素B2的含量 86

1 实验目的 86

2 实验原理 86

3 仪器及试剂 86

4 实验步骤 86

4.1 维生素B2标准溶液的配制 86

4.2 标准曲线的绘制 87

4.3 试样测定 87

5 数据记录及结果处理 87

6 思考题 87

实验十二 紫外分光光度法对维生素B12的鉴别与含量测定 88

1 实验目的 88

2 实验原理 88

3 仪器及试剂 88

4 实验步骤 88

4.1 样品溶液的配制 88

4.2 维生素B12定性鉴别 88

5 数据记录及结果处理 89

5.1 定性鉴别 89

5.2 样品测定 89

6 思考题 89

实验课题四 化学原理实验 90

实验十三 稀溶液的依数性及其应用 90

1 实验目的 90

2 实验原理 90

3 凝固点降低法测定溶质的相对分子质量 91

3.1 仪器及试剂 91

3.2 实验步骤 91

3.3 思考题 92

4 利用溶液的渗透浓度测定溶质的相对分子质量 92

4.1 仪器及试剂 92

4.2 实验步骤 92

4.3 思考题 93

5 冰点渗透压计的应用 93

5.1 仪器及试剂 93

5.2 实验步骤 93

5.3 思考题 93

实验十四 置换法测定Mg原子量 94

1 实验目的 94

2 实验原理 94

3 仪器及试剂 94

4 实验步骤 94

5 数据记录和结果处理 95

6 思考题 96

实验十五 化学反应速率与活化能的测定 96

1 实验目的 96

2 实验原理 96

3 仪器及试剂 97

4 实验步骤 97

4.1 浓度对化学反应速率的影响 97

4.2 温度对化学反应速率的影响 98

4.3 催化剂对化学反应速率的影响 99

5 思考题 99

实验课题五 化合物制备实验 100

实验十六 氯化钠的精制 100

1 实验目的 100

2 实验原理 100

3 仪器与试剂 100

4 实验步骤 101

4.1 粗食盐的提纯 101

4.2 产品纯度的检验 101

5 数据记录与结果处理 101

6 思考题 102

实验十七 硫酸亚铁铵的制备 102

1 实验目的 102

2 实验原理 102

3 仪器与试剂 103

4 实验步骤 103

4.1 铁屑的净化 103

4.2 硫酸亚铁的制备 103

4.3 硫酸亚铁铵的制备 103

4.4 产品检验 104

5 数据记录及结果处理 104

6 思考题 104

实验课题六 综合及研究性实验 105

实验十八 醋酸离解平衡常数的测定与HAc含量的测定 105

1 实验目的 105

2 实验原理 105

3 仪器及试剂 105

4 实验步骤 105

4.1 HAc溶液浓度的测定 105

4.2 配制不同浓度的醋酸溶液 106

4.3 测定HAc溶液的pH值 106

4.4 食醋中HAc含量的测定 106

5 数据记录及结果处理 106

6 思考题 107

实验十九 茶叶中钙、镁和微量元素铁的综合测定 108

1 实验目的 108

2 实验原理 108

3 仪器及试剂 108

4 实验步骤 109

4.1 茶叶灰化及试液的制备 109

4.2 茶叶中Ca、Mg总含量的测定 109

4.3 茶叶中Fe含量的测定 109

5 数据记录及结果处理 109

5.1 茶叶中Ca,Mg总量的测定 109

5.2 茶叶中Fe含量的测定 110

6 思考题 110

实验课题七 自行设计实验 111

实验二十 实验设计及研究 111

1 实验题目 111

2 实验目的 111

3 仪器试剂及材料 111

4 具体要求 111

5 提示 112

Part Ⅰ Experiment Essentials in Basic Chemistry 113

Chapter 1 Laboratory Rules and Safety Information 113

1 The Purpose of Experiments in Basic Chemistry 113

2 General Rules in Laboratory 113

3 Safety Information 114

4 The Treatment of Accidents in Chemical Experiments 115

5 Fire Prevention and Extinguishing Knowledge 115

5.1 Some Main Causes of Fire in Lab 115

5.2 Extinguishing Methods 116

Chapter 2 Ordinary Instruments in Chemical Experiments 117

1 Ordinary Glassware in Chemical Lab 117

1.1 Cleaning Glassware 117

1.2 Drying Glassware 117

2 Volumetric Glassware 119

2.1 Burets 119

2.2 Volumetric Flasks 121

2.3 Pipets 123

3 Analytical Instruments 124

3.1 Analytical Balance 124

3.2 pH Meter 129

3.3 721-Spectrophotometer 135

3.4 FM-9X Osmometer 139

4 Use of Centrifuges 142

4.1 Principle 142

4.2 Procedure for LDZ5-2 Centrifuge 143

Chapter 3 Experiment Results and their Expressions 145

1 Experimental Error and Significant Figures 145

1.1 Experimental Error 145

1.2 Accuracy and Precision 145

1.3 Significant Figures 146

2 Treatments of Experimental Data 148

2.1 Tabling 148

2.2 Graphing 148

2.3 Computer Treatment 149

3 Experiment Reports 149

Part Ⅱ Experiments in Basic Chemistry 153

Chapter 1 Basic Practice Experiment of Operation 153

Experiment 1 Operation of Volumetric Analysis 153

1 Purposes 153

2 Apparatus and Reagents 153

3 Procedure 153

3.1 Platform Balance 154

3.2 Cleaning and Drying of Volumetric Glassware Equipments 155

3.3 Pipets 155

3.4 Volumetric Flasks 157

3.5 Erlenmeyer Flask 157

3.6 Burette 158

3.7 Operation of Titration 159

4 Question 162

Experiment 2 Weighing Practice of Analytical Balance 162

1 Purposes 162

2 Principles 163

3 Apparatus and Reagents 163

4 Procedure 163

4.1 Weighing Practice of Electronic-optical Analytical Balance 163

4.2 Weighing Practice of Electronic Balance 164

5 Recording and Treating Data 165

6 Questions 166

Experiment 3 Preparation and Properties of Buffers and the pH of Solution 166

1 Purposes 166

2 Principles 166

3 Apparatus and Reagents 167

4 Procedure 167

4.1 Preparation of Buffer solutions 167

4.2 Properties of Buffer Solutions 167

4.3 Buffer Capacity 168

4.4 Measure the pH of Solution by Buffer Colorimetry 168

4.5 Measure the pH of Solution by pH Meter 169

5 Questions 169

Experiment 4 Preparation and Properties of Colloidal Systems 170

1 Purposes 170

2 Principles 170

2.1 Preparation of Colloid 170

2.2 Optical and Electrical Properties of Colloid 171

2.3 Purifying of Colloid 171

2.4 Coagulating of Colloid 171

2.5 The Protective Action of Macromolecular Solution to Sol 172

3 Apparatus and Reagents 172

4 Procedure 172

4.1 Preparation of Colloid 172

4.2 Properties of Colloidal Systems 172

5 Questions 174

Chapter 2 Experiments of Titration 175

Experiment 5 Acid-Base Titration Analysis 175

1 Purposes 175

2 Principles 175

3 The Standardization of HCl Concentration 176

3.1 Apparatus and Reagents 176

3.2 Procedure 176

3.3 Recording and Treating Data 177

3.4 Questions 178

4 Standardizing of NaOH Solution 178

4.1 Apparatus and Reagents 179

4.2 Procedure 179

4.3 Recording and Treating Data 180

4.4 Questions 180

5 Determination of Acetic Acid Content of Vinegar 180

5.1 Apparatus and Reagents 181

5.2 Procedure 181

5.3 Recording and Treating Data 182

5.4 Questions 182

6 Determination of Quantity of Borax Contained 182

6.1 Apparatus and Reagents 183

6.2 Procedure 183

6.3 Recording and Treating Data 184

6.4 Questions 184

7 Acid-Base Titration Experiments in Miniaturization 184

7.1 Apparatus and Reagents 184

7.2 Procedures 184

7.3 Question 185

Experiment 6 Oxidation-Reduction Titration 185

1 Purposes 185

2 Principles 185

3 Standardizing of KMnO4 Solution 186

3.1 Apparatus and Reagents 186

3.2 Procedure 186

3.3 Recording and Treating Data 187

3.4 Questions 188

4 Determine the Content of Na2C2O4 188

4.1 Apparatus and Reagents 188

4.2 Procedure 188

4.3 Recording and Treating Data 188

4.4 Questions 188

5 Determine the Content of H2O2 in Commercial H2O2 Solution 189

5.1 Apparatus and Reagents 189

5.2 Procedure 189

5.3 Recording and Treating Data 190

5.4 Questions 190

Experiment 7 Complexometric Titration 190

1 Purposes 190

2 Principles 190

3 Determination of the Hardness of Water 191

3.1 Apparatus and Reagents 192

3.2 Procedure 192

3.3 Recording and Treating Data 193

4 Determination of Hardness of Water in Miniaturization 194

4.1 Apparatus and Reagents 194

4.2 Procedure 195

5 Determination of KAl(SO4)2·12H2O in Alum 195

5.1 Apparatus and Reagents 196

5.2 Procedure 196

5.3 Recording and Treating Data 197

6 Determination of KAl(SO4)2·12H2O in Alum in Miniaturization 198

6.1 Apparatus and Reagents 198

6.2 Procedure 198

7 Determination of Calcium Gluconate 198

7.1 Apparatus and Reagents 199

7.2 Procedure 199

7.3 Recording and Treating Data 200

8 Determination of Calcium Gluconate in Miniaturization 200

8.1 Apparatus and Reagents 200

8.2 Procedure 201

Chapter 3 Spectrophotometry 202

Experiment 8 Determination of the Fe3+ Concentration in Water with Spectrophotometry 202

1 Purposes 202

2 Principles 202

3 O-phenanthroline Method 203

3.1 Apparatus and Reagents 203

3.2 Procedure 204

3.3 Questions 205

4 Sulfocyanate(MSCN)Method 205

4.1 Principle 205

4.2 Apparatus and Reagents 205

4.3 Procedure 206

4.4 Questions 207

5 Sulfosalicylic Acid Method 207

5.1 Principle 207

5.2 Apparatus and Reagents 207

5.3 Procedure 207

5.4 Questions 208

Experiment 9 Spectrophotometric Analysis of Aspirin 208

1 Purposes 208

2 Principles 208

3 Apparatus and Reagents 209

4 Procedure 209

4.1 Preparation of Several Standard Solutions and Sample Solution and the Measurement of Absorbance 209

4.2 Recording and Treating Data 209

5 Question 210

Experiment 10 Determination of the Formula and the Stability Constant for an Iron(Ⅲ)-sulfosalicylate Complex by Spectrophotometry 210

1 Purposes 210

2 Principles 210

3 Apparatus and Reagents 211

4 Procedure 211

4.1 Prepare a Series of Solutions 211

4.2 Determine the Absorption Spectrum of Complex 211

4.3 Determine the Absorbance of a Series of Solutions 212

5 Recording and Treating Data 212

6 Questions 212

Experiment 11 Determination of the Content of Vitamin B2 by Fluorescence Spectrophotometry 213

1 Purposes 213

2 Principles 213

3 Apparatus and Reagents 213

4 Procedure 214

4.1 Preparation of Standard Solution of Vitamin B2 214

4.2 Plotting the Standard Curve 214

4.3 Determine the Concentration of Sample Solution of Vitamin B2 214

5 Recording and Treating Data 215

6 Questions 215

Experiment 12 Determination the Content and Identification Compound of Vitamin B12 by Ultraviolet Spectrophotometry 215

1 Purposes 215

2 Principles 215

3 Apparatus and Reagents 216

4 Procedure 216

4.1 Preparation Sample Solution 216

4.2 Quantitative Identifying Vitamin B12 216

5 Recording and Treating Date 216

5.1 Qualitative Identifying 216

5.2 Determining the Content of Vitamin B12 216

6 Questions 217

Chapter 4 Chemical Principle Experiment 218

Experiment 13 Colligative Properties of Diluted Solution and It's Application 218

1 Purposes 218

2 Principles 218

3 Determination of the Relative Molecular Mass of Glucose by Freezing Point Depression Method 220

3.1 Apparatus and Reagents 220

3.2 Procedures 220

3.3 Questions 220

4 Determination of the Relative Molecular Mass of Glucose by Determining Osmolarity of the Solution 221

4.1 Apparatus and Reagents 221

4.2 Procedures 221

4.3 Questions 221

5 Application of the Freezing Point Osmometer 222

5.1 Apparatus and Reagents 222

5.2 Procedures 222

5.3 Questions 222

Experiment 14 Determination of the Atomic Mass of Magnesium by Replacement Reaction 223

1 Purposes 223

2 Principles 223

3 Apparatus and Reagents 223

4 Procedure 223

5 Recording and Treating Data 224

6 Questions 225

Experiment 15 Determination of the Rate of Chemical Reaction and Activation Energy 225

1 Purpose 225

2 Principles 225

3 Apparatus and Reagents 227

4 Procedure 227

4.1 The Effects of Concentration on the Rate of Reaction 227

4.2 The Effects of Temperature on the Rate of Reaction 228

4.3 The Effect of Catalyst on the Rate of Reaction 229

5 Question 229

Chapter 5 Preparation of Compounds 230

Experiment 16 Refining Sodium Chloride 230

1 Purposes 230

2 Principles 230

3 Apparatus and Reagents 230

4 Procedure 231

4.1 Refining Sodium Chloride 231

4.2 Test the Purity of the Purified Salt 231

5 Recording and Treating Data 232

Experiment 17 Preparation of Ammonium Iron(Ⅱ) Sulfate 232

1 Purposes 232

2 Principles 232

3 Apparatus and Reagents 233

4 Procedure 233

4.1 Cleanse the Iron Filings 233

4.2 Preparation of FeSO4 233

4.3 Preparation of (NH4) 2SO4·FeSO4·6H2O 234

4.4 Test the Product 234

5 Recording and Treating Data 234

Chapter 6 Comprehensive Experiments 235

Experiment 18 Determination of Dissociation Equilibrium Constant of Acetic Acid and Determination 235

1 Purposes 235

2 Principles 235

3 Apparatus and Reagents 235

4 Procedure 236

4.1 Determine the Concentration of 0.1 mol·L-1HAc Solution 236

4.2 Preparation of HAc Solution with Different Concentrations 236

4.3 Measurement of pH of Four Solutions Above Mentioned 236

4.4 Determination of the Content of Acetic Acid in Vinegar 236

5 Recording and Treating Data 237

6 Questions 238

Experiment 19 Comprehensive Determinations of Trace Elements in Tea 238

1 Purposes 238

2 Principles 238

3 Apparatus and Reagents 239

4 Procedure 239

4.1 Tea Ashing and Reagent Preparation 239

4.2 Determine the Total Content of Ca2+ and Mg2+ Ions in Tea 239

4.3 Determination the Content of Iron in Tea 240

5 Recording and Treating Data 240

5.1 Determination of the Total Content of Ca2+,Mg2+ in Tea 240

5.2 Determination of the Content of Iron in Tea 240

6 Questions 240

Chapter 7 Self-Designed Experiments 241

Experiment 20 Experiment Design and Research 241

1 Subjects 241

2 Purpose 241

3 Apparatus,Reagents and Materials 241

4 Detailed Requirements 242

5 Prompting 243

附录Ⅰ 国际相对原子量表 244

附录Ⅱ 不同温度下水的饱和蒸汽压 246

附录Ⅲ 危险药品的分类、性质和管理 247

附录Ⅳ 标准缓冲溶液 250

附录Ⅴ 参考书目 251