基础化学实验教程 第2版

前言

《基础化学实验教程》自2015年出版以来，受到了教师和学生的好评，也得到了同行们的认可，特别是为我校相关专业学生的必修实验课程的学习提供了方便。随着高等教育事业的发展和教学体系的更改，教材内容的局限逐渐显示出来。结合该教材使用者所反映的意见和要求，参考和借鉴近期国内出版的同类教材，我们进行了修订。我们对部分章节内容作了变动或补充，对版中一些欠准确之处进行了修正。修订后的教材基本保持原来的内容体系，更加突出了基础化学实验的实用性。

全书仍包括三部分内容，按基本知识，实验内容和附录三部分进行编写。上篇为基础化学实验基本知识，介绍化学实验的基础知识、实验室安全常识及常用化学软件应用，力求学生掌握化学实验基本知识、操作技能及实验室安全常识，为后续阶段的学习奠定良好的基础。中篇为基础化学实验，选编了无机化学、分析化学、有机化学中有关原理、性质、合成、表征等方面的实验。下篇为突出“设计性”与“研究性”的开放综合性实验。通过学习，使学生掌握相关的化学基本知识、基本原理及基本实验技能，了解这些知识、理论和技能的应用，培养分析和解决涉及化学实际问题的能力，为今后的学习和工作打下一定的基础。附录较系统全面地编排了基础化学实验中涉及的常用仪器、数据，可作为基础化学实验手册使用。

《基础化学实验教程》(第2版)由实验中心基础化学实验室策划并共同编写而成。在搜集相关资料方面，王满刚、曹忻、孙万虹、张麟文、孙豫及徐静老师提供了很多帮助。在编写方面，上篇和中篇的实验1至实验28由李海玲老师编写；中篇的实验29至实验54、下篇及附录由肖朝虎老师编写，哈斯其美格老师负责全书的校对。陈丽华老师则负责从科学谋篇到整体布局、从开篇前言到内容细节的修改及全书统稿。本教程是全体编写人员集体劳动和智慧的结晶。

由于编者的学识水平有限，本次修订仍难免有疏漏和欠妥之处，恳请同行专家读者批评指正。

编者

2018年6月

版前言

《基础化学实验教程》是依据“西北民族大学规划教材”主旨，结合高等民族院校特色，以科学性、系统性为基础，强调实用性、内容衔接性、整体优化性而编写的一门基础化学实验教材。

基础化学实验是以实验操作为主的技能课程，由传统的无机化学实验、分析化学实验和有机化学实验结合而成，同时融入综合化学实验的适量内容。基础化学实验既是一门独立课程，又与相应的理论课程——《无机化学》、《分析化学》、《有机化学》存在紧密联系。整个实验教材体系包括无机、分析、有机和综合开放实验四大板块，各板块间既明确分工，又紧密联系，每个大板块又分成若干存在内在规律的小板块，以更好体现学科渗透的特点。整个体系及各个板块均贯穿“基础、提高、综合、创新”这一特点。在“基础”阶段，着重进行基本知识、基本操作、基本技能的训练，即强调基础性；在“提高”阶段，突出教学对象的主动性和独立性；在“综合”阶段，强调化学实验的综合性和先进性；在“创新”阶段，强调化学实验的设计性和研究性。

全书按照基本知识、实验内容和附录三部分进行编写。上篇为基础化学实验基本知识，介绍化学实验的基础知识、实验室安全常识及常用化学软件应用，力求学生掌握化学实验基本知识、操作技能及实验室安全常识，为后续阶段的化学学习奠定良好的基础。中篇为基础化学实验，选编了无机化学、分析化学、有机化学中有关原理、性质、合成、表征等方面的实验，下篇为突出“设计性”与“研究性”的综合开放实验。通过中篇和下篇的学习，使学生掌握相关的化学基本知识、基本原理及基本实验技能，了解这些知识、理论和技能的应用，培养分析和解决涉及化学实际问题的能力，为今后的学习和工作打下一定的基础。附录则较系统全面地编排了基础化学实验中涉及的常用仪器、数据，可作为基础化学实验手册使用。

本教程由西北民族大学实验中心基础化学实验室策划并共同编写而成。在搜集相关资料、书籍方面，王满刚、曹忻、孙万虹、张麟文及徐静老师提供了很多的帮助。在教程编写方面，上篇、附录和中篇的实验1至实验16由李海玲老师编写；中篇的实验17至实验54由哈斯其美格老师编写；下篇由肖朝虎老师编写。陈丽华老师则从科学谋篇到整体布局、从全书统筹到内容细节的完善等方面进行了严格地把关。本教程是全体编写人员集体劳动和智慧的结晶，谨在此表示诚挚的谢意。

由于编者的水平有限，疏漏之处在所难免，恳请读者批评指正。

编者 

2014年10月

陈丽华，西北民族大学实验中心，实验中心主任，教授，主要教学经历

承担课程：无机化学、无机化学实验、有机化学、有机化学实验、大气控制工程、环境化学课程的教学与实验教学。

授课对象：生命科学与工程学院与化工学院各专业学生。近五年，授课学生人数635人，完成教学工作量720余学时。

主要教学、科学研究、实践经历

近年来主持或主要承担国家自然科学基金项目3项“陇东黄土塬微生物-植物联合修复石油污染土壤机理研究（41361070）”、“溶气异相析出微气泡在石油污染土壤清洗中增效机理的研究（21277023）”等；中国石油长庆油田分公司项目：“长庆姬塬油田特低渗透油藏综合利用示范基地(编号：12AQ-KF-018)”，“黄土塬区降解原油特殊功能菌开发技术研究（编号：11AQ-KF-007）”，国家民委重点科研项目“利用ANNs研究21世纪黄河甘肃段水资源污染状况及影响因素”， 兰州市科技创新项目“智能化环境空气采样系统的研制开发 (编号：2009-1-152)”等十余项国家、省部级科研项目。负责的项目“利用人工神经网络研究黄河甘肃段水资源污染状况及影响因素”获甘肃省“环境杯”科学技术进步二等奖、兰州市科学技术进步三等奖；负责项目“理工农医专业基础课实验教学通用平台建设”
获甘肃省教学成果奖；获得甘肃省“普通高等学校青年教师成才奖”、西北民族大学“十佳三育人”、西北民族大学“综合治理先进个人”、西北民族大学“青年教师课堂比赛”三等奖等荣誉称号。

发表论文四十多篇，其中SCI收录六篇，EI和CSCD十五篇。出版专著两部，教材一本。

上篇 
基础化学实验基本知识

第1章绪论1

1.1化学实验课程的目的1

1.2化学实验室守则2

1.3化学实验室安全守则2

1.4化学实验室意外事故处理3

1.5化学实验室“三废”处理4

第2章化学实验基本知识6

2.1普通化学实验常用玻璃仪器6

2.2化学实验室化学试剂的分类及保管12

2.3化学实验常用指示剂16

2.4化学实验用水18

2.5化学实验的学习方法19

2.6化学实验误差及数据处理23

2.7化学软件Origin的应用26

第3章化学基本操作训练29

3.1分析天平的称量练习29

3.2塞子的钻孔和简单玻璃工32

3.3滴定分析基本操作35

3.4溶液体积测量和密度测定40

3.5酸碱标准溶液的配制和标定41

3.6常压蒸馏及沸点测定44

3.7水蒸气蒸馏47

3.8重结晶提纯49

3.9熔点的测定及温度计的校正51

3.10萃取与洗涤53

3.11柱色谱56

3.12物质的制备58

中篇  基础化学实验

第4章基础无机及分析化学实验60

4.1元素性质实验60

实验1卤素60

实验2碱金属和碱土金属62

实验3氧、硫、氯、溴、碘64

实验4氮族67

实验5铜、银、锌、汞69

实验6铁、钴、镍72

4.2化学原理及平衡实验75

实验7醋酸解离常数的测定75

实验8B-Z振荡反应78

实验9摩尔气体常数的测定80

实验10化学反应速率与活化能的测定81

实验11碘化铅溶度积常数的测定84

实验12分光光度法测定［Ti(H2O)6］3 的分裂能86

实验13银氨配离子配位数及稳定常数的测定87

实验14无机纸上色谱89

实验15酸碱反应与缓冲溶液91

实验16配合物与沉淀-溶解平衡93

4.3定量分析实验96

实验17食醋中总酸量的测定96

实验18水的总硬度的测定97

实验19混合碱中各组分含量的测定(微型滴定法)99

实验20邻二氮菲分光光度法测定水中微量铁101

实验21配位滴定法测定白云石中钙、镁的含量103

实验22直接碘量法测定维生素C的含量105

实验23沉淀滴定法测定可溶性氯化物中的氯含量106

实验24微型称量滴定法测定氯化铵的含量108

4.4无机物质提纯、制备实验109

实验25氯化钠的提纯109

实验26硫酸铜的提纯110

实验27硫酸亚铁铵的制备及组成分析112

实验28三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备、组成测定及表征114

实验29高锰酸钾的制备117

实验30过氧化钙的制备及其含量分析118

实验31七水合硫酸锌及其衍生物的制备119

第5章基础有机化学实验122

5.1有机化合物性质实验122

实验32烃的性质与鉴定122

实验33醇和酚的性质与鉴定124

实验34醛和酮的性质与鉴定126

实验35胺的性质与鉴定128

实验36羧酸和羧酸衍生物的性质与鉴定129

实验37糖类化合物的性质与鉴定132

实验38蛋白质的性质与鉴定133

5.2基本合成实验136

实验39溴乙烷的制备（微型实验）136

实验40甲基橙的制备（微型实验）137

实验41苯胺的制备139

实验42乙酸乙酯的制备140

实验43乙酰苯胺的制备141

实验44乙酰水杨酸的制备142

实验452-甲基-2-己醇的合成144

实验46环己酮的合成146

实验47苯亚甲基苯乙酮的合成147

5.3高级合成实验148

实验48乙酰基二茂铁和二乙酰基二茂铁的合成及柱色谱分离148

实验49高分子聚合物——聚苯乙烯的制备149

实验50离子液体——溴化N-十六烷基-N′-甲基咪唑的合成151

实验51表面活化剂——十二烷基硫酸钠的合成152

实验52从橙皮中提取柠檬烯153

实验53绿色植物中色素的提取和分离155

实验54从中草药黄连中提取黄连素156

下篇  开放综合性实验

第6章化学与环境保护159

实验55水中溶解氧、高锰酸盐指数（即化学需氧量）的测定159

实验56化学实验中含铬废液的处理161

实验57用废锌皮制取硫酸锌晶体162

实验58废干电池的综合利用164

第7章化学与人类健康167

实验59无铅松花蛋的制作及其卫生指标检测167

实验60从茶叶中提取咖啡因168

实验61从果皮中提取果胶169

实验62紫外分光光度法测定鱼肝油中维生素A的含量171

实验63油脂酸值的测定172

第8章化学与材料174

实验64有机胶黏剂与涂料的制备174

实验65钢中锰含量的测定175

实验66水泥熟料中SiO2的测定177

实验67溶胶-凝胶法制备纳米复合催化剂及光催化活性178

实验68膜反应法制备Sb掺杂SnO2纳米半导体材料180

附录

附录1常用仪器使用简介182

附录1.1温度测量仪182

附录1.2电子分析天平187

附录1.3酸度计188

附录1.4分光光度计193

附录1.5电导率仪197

附录1.6超声波清洗仪198

附录1.7阿贝折射仪199

附录1.8旋光仪202

附录1.9熔点测定仪204

附录1.10气相色谱仪205

附录2常用理化数据208

附录2.1元素的标准原子量208

附录2.2常用酸碱浓度和常用缓冲溶液的配制209

附录2.3常用酸碱指示剂210

附录2.4常用基准物质的干燥条件和应用210

附录2.5常用有机溶剂的性质211

附录2.6几种常用液体的折射率212

附录2.7水的饱和蒸气压212

附录2.8常见共沸混合物213

附录2.9溶解度214

附录2.10常见离子鉴定方法216

附录2.11弱酸、弱碱的解离常数220

附录2.12溶度积常数222

附录2.13标准电极电势（298.16K）224

附录2.14配合物的稳定常数227

参考文献235

陈丽华，西北民族大学实验中心，实验中心主任，教授，主要教学经历

承担课程：无机化学、无机化学实验、有机化学、有机化学实验、大气控制工程、环境化学课程的教学与实验教学。

授课对象：生命科学与工程学院与化工学院各专业学生。近五年，授课学生人数635人，完成教学工作量720余学时。

主要教学、科学研究、实践经历

近年来主持或主要承担国家自然科学基金项目3项“陇东黄土塬微生物-植物联合修复