无机化学实验（李琳）

化学是一门以实验为基础的自然科学，化学理论的形成、完善和发展大多建立在实验的基础上，而化学理论又为实验实践提供指导作用。化学实验在化学教学中起着举足轻重的作用，它独立设课且贯穿化学教学的始终。正如著名化学家戴安邦指出：“全面的化学教育要求化学既能传授化学知识与技术，更训练科学方法和思维，还培养科学精神和品德。”所以，化学实验课是实施全面化学教育有效的教学形式。

无机化学实验是理工科院校化学、化工及同类专业开设的门化学实验课程，其内容包含无机化学实验基础知识、基本操作、理论验证、元素性质和制备等，在培养学生扎实的实验技能、良好的实验习惯和科学的思维方式等方面起着重要的作用；另外，也为后续课程的学习、科学研究和日后从事化学相关的工作打下良好的基础。

本教材是根据*面向化学、应化、化工、生物、药学、环境等相关专业无机化学实验教学大纲的要求，以及*对化学实验教学示范中心建设内容中对无机化学实验课的基本要求，结合普通高等院校无机化学实验教学的现状，由临沂大学无机化学教研室的教师在多年无机化学实验教学改革研究的基础上，总结多年实验教学经验，参照同类教材优点，吸收近年来无机化学教学与研究的成果编写而成。

本书共13 章，包括无机化学实验基本知识、无机化学实验常用仪器、无机化学实验基本操作、基本操作实验、常数测定实验、元素性质及定性分析实验、无机化合物的制备实验、综合性实验、设计性实验、定量分析实验、开放性实验、微型化学实验以及生活化学实验等实验内容。其中常数测定实验、元素性质及定性分析实验等在实验项目的选取上覆盖了无机化学重要理论和典型元素及其化合物的变化规律。在内容编排上体现了以无机化学理论体系为主线，适当减少验证性实验的比例，增加无机制备实验和综合性、设计性实验的比例，同时开设了一些开放性、微型化及趣味性实验，既有传统的基础实验，又有反映现代无机化学新进展、新技术及新材料的实验，体现基础性、应用性、先进性和综合性有效结合的特点。

本教材实验内容涉猎广泛，共设置了59 个实验项目，包括基本操作、常数测定、元素的性质、无机化合物的制备以及综合性、开放性、设计性实验以及微型化学实验和生活化学实验，同时设置了几个与生产生活密切相关的定量分析实验。实验内容的安排上体现了循序渐进的原则：①第1～3章是无机化学实验的基础知识，供学生实验前阅读、学习与参考，也是教师教学时选择性讲解和参考的依据；②第4章为基本操作实验，通过这些实验项目的训练，可以使学生掌握无机化学实验的实验方法，培养学生的化学实验基本操作技能与技巧，使学生能够正确使用各种基本的化学仪器；③第5～7章是基础理论和无机化合物的制备实验，学生通过实验获得物质变化的感性知识，巩固和加深对无机化学基本理论和基础知识的理解，加深对抽象无机化学概念和参数的理解，并通过实验进一步熟悉元素及其化合物的重要性质和反应，掌握一些无机物的定性分析方法；④第8～10章，是综合性实验、设计性和定量分析实验，能够培养学生查阅资料、设计实验方案、动手实验、观察现象、测量与记录数据、分析判断、推断结论以及后的文字表达等技能，可以强化实验能力，培养创新思维，训练科研素质；⑤第11～13章，是开放性、微型化学及生活化学实验，以开阔学生视野，增加实验兴趣为目的，培养学生的环境保护意识；⑥附录部分收集了无机化学实验常用数据、物质的物理常数、常见离子和化合物的颜色、某些特殊溶液的配制方法、危险化学品的分类性质及管理等，便于查阅和使用。

本书由李琳、陈爱霞主编，胡其图、李东娇、杨杰、颜峰、郑兴芳参编。全书后由郭士成审稿、定稿。本书编写人员皆来自教学一线，在编写无机化学实验讲义方面积累了丰富的经验，在校级精品课程建设方面取得了理想的教学效果。

在本教材的编写过程中，我们参考了部分兄弟院校的无机化学实验优秀教材、期刊等资料，虽有参考文献等标注，但恐有遗漏，在此谨致谢忱！

限于编者水平和编写时间，书中难免有疏漏和不妥之处，敬请广大读者不吝指正。

编者

2019年3月

本书共13章,主要介绍了无机化学实验基本知识、无机化学实验常用仪器、无机化学实验基本操作、基本操作实验、常数测定实验、元素性质及定性分析实验、无机化合物的制备实验、综合性实验、设计性实验、定量分析实验、开放性实验、微型化学实验、生活化学实验等内容。书后附录部分收集了无机化学实验常用数据、物质的物理常数、常见离子和化合物的颜色、某些特殊溶液的配制方法等内容,便于查阅和使用。

本书不仅可供从事化学专业相关的工程技术人员、科研人员和管理人员阅读,也可供高等学校化学工程、环境工程、药学、生物学、食品工程及相关专业的师生参考。

李琳，临沂大学化学化工学院，副教授，1992年毕业于山东师范大学化学系，获化学理学学士学位，2006年获山东大学应用化学工学硕士学位，一直从事《无机化学》、《无机化学和实验》的教学与研究工作，曾主持《无机化学实验》校级精品课程，参与《现代生活与化学》的编写工作，具有丰富的教学经验和教材编写经验。

第1章　无机化学实验基本知识 1

　1.1 无机化学实验课程的意义 1

　1.2 无机化学实验的目的和要求 1

　1.3 无机化学实验的学习方法 2

　1.4 实验规则 5

　1.5 安全守则 5

　1.6 事故的预防与处理 7

　　1.6.1　火灾的预防与处理 7

　　1.6.2　爆炸的预防与处理 9

　　1.6.3　化学中毒的预防与处理 10

　　1.6.4　受伤的预防与处理 10

　1.7 “三废”处理 11

　　1.7.1　废气 11

　　1.7.2　废水 12

　　1.7.3　废渣 14

　1.8 实验室用水 14

　　1.8.1　实验室用水的制备方法 14

　　1.8.2　实验室用水的规格 16

　　1.8.3　实验室用水的贮存 18

　1.9 实验数据的表达与处理 18

　　1.9.1　测量误差 18

　　1.9.2　有效数字 21

　　1.9.3　数据表达 23

第2章　无机化学实验常用仪器 26

　2.1 玻璃仪器 26

　　2.1.1　反应器 26

　　2.1.2　容器类 28

　　2.1.3　度量仪器 31

　　2.1.4　过滤器 39

　　2.1.5　其他玻璃器皿 42

　2.2 其他器皿 44

　2.3 其他器具 46

　2.4 毛刷类 50

　2.5 灯具类 51

　2.6 电器类 56

　　2.6.1　电加热装置 56

　　2.6.2　干燥设备 59

　　2.6.3　电动离心机 59

　　2.6.4　循环水真空泵 60

　2.7 称量仪器 60

　　2.7.1　托盘天平 61

　　2.7.2　电光分析天平 61

　　2.7.3　电子天平 64

　2.8 测量仪器 66

　　2.8.1　温度计 67

　　2.8.2　气压计 67

　　2.8.3　比重计 71

　　2.8.4　秒表 71

　　2.8.5　酸度计 71

　　2.8.6　电导率仪 75

　　2.8.7　分光光度计 78

第3章　无机化学实验基本操作 82

　3.1 仪器的洗涤与干燥 82

　　3.1.1　仪器的洗涤 82

　　3.1.2　仪器的干燥 87

　3.2 化学试剂相关知识 89

　　3.2.1　试剂的规格 89

　　3.2.2　试剂的存放 90

　　3.2.3　试剂的取用方法 91

　3.3 常用试纸的制备及用法 93

　　3.3.1　试纸的种类 93

　　3.3.2　试纸的使用 94

　3.4 物质的称量 95

　3.5 溶液的配制 97

　　3.5.1　一般溶液的配制 97

　　3.5.2　标准溶液的配制与标定 97

　3.6 加热和冷却 99

　　3.6.1　加热 99

　　3.6.2　冷却 103

　3.7 固体物质的溶解、蒸发、结晶和干燥 104

　　3.7.1　固体的溶解 104

　　3.7.2　蒸发浓缩和结晶 104

　　3.7.3　固体物质的干燥 105

　3.8 物质的分离 106

　　3.8.1　固液分离 106

　　3.8.2　升华 111

　　3.8.3　萃取和蒸馏 112

　3.9 玻璃管（棒）的加工 119

　　3.9.1　玻璃管的切割 120

　　3.9.2　玻璃管的熔光 120

　　3.9.3　玻璃管的弯曲 120

　　3.9.4　玻璃管的拉细 122

　　3.9.5　玻璃管的扩口 122

　3.10 塞子的钻孔和仪器的连接与安装 123

　　3.10.1　塞子的种类 123

　　3.10.2　塞子的钻孔 123

　　3.10.3　一般仪器的连接和安装 125

　3.11 气体的制备、净化干燥、收集与吸收 127

　　3.11.1　气体的制备 127

　　3.11.2　气体的收集 133

　　3.11.3　气体的净化干燥 134

　　3.11.4　气体的吸收 135

　3.12 滴定操作 136

　　3.12.1　滴定前的准备 136

　　3.12.2　滴定操作 137

　3.13 微型化学实验简介 137

　　3.13.1　微型化学实验的概念 137

　　3.13.2　微型化学实验的发展 137

　　3.13.3　微型化学实验的特点 138

　　3.13.4　微型化学实验仪器 139

　3.14 绿色化学简介 141

　　3.14.1　绿色化学的概念 141

　　3.14.2　绿色化学的发展 142

　　3.14.3　绿色化学研究的主要内容 142

　　3.14.4　绿色化学的思维方式 143

第4章　基本操作实验 145

　实验一仪器的认领、洗涤和干燥 145

　实验二灯的使用和玻璃管的简单加工 147

　实验三溶液的配制 148

　实验四滴定操作 151

　实验五氯化钠的提纯 153

　实验六硝酸钾的制备与提纯 156

第5章　常数测定实验 159

　实验七气体常数的测定 159

　实验八溶解度的测定 161

　实验九氢气的制备和铜原子量的测定 163

　实验十二氧化碳相对分子质量的测定 165

　实验十一过氧化氢分解热的测定 167

　实验十二化学反应速率与活化能 171

　实验十三醋酸电离度和电离常数的测定——pH 计的使用 175

　实验十四硫酸钡溶度积常数的测定——电导率法 177

　实验十五I-3 I2 I- 平衡常数的测定 179

　实验十六磺基水杨酸合铁（Ⅲ）配合物的组成及其稳定常数的测定 182

第6章　元素性质及定性分析实验 187

　实验十七氧化还原反应和氧化还原平衡 187

　实验十八配合物的生成和性质 190

　实验十九主族元素（ⅠA族、ⅡA族、铝、锡、铅、锑、铋）  193

　实验二十P区非金属元素（一）（氮族、硅、硼）  198

　实验二十一P区非金属元素（二）（卤素、氧、硫）  203

　实验二十二ds区元素（铜、银、锌、镉、汞）  209

　实验二十三过渡系元素（一）（钛、钒、铬、锰）  215

　实验二十四过渡系元素（二）（铁、钴、镍）  220

　实验二十五常见非金属阴离子的分离与鉴定 224

　实验二十六常见阳离子的分离与鉴定 229

第7章　无机化合物的制备实验 236

　实验二十七硫代硫酸钠的制备 236

　实验二十八硫酸亚铁铵的制备 239

　实验二十九草酸亚铁的制备 242

　实验三十三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备 243

　实验三十一五水硫酸铜的制备 245

　实验三十二硫酸四氨合铜（Ⅱ）的制备 247

第8章　综合性实验 250

　实验三十三硫酸铝钾的制备 250

　实验三十四高锰酸钾的制备——固体碱熔氧化法 252

　实验三十五含碘废液的回收 254

　实验三十六碳酸钠的制备和含量测定 256

　实验三十七由铬铁矿制备重铬酸钾 259

第9章　设计性实验 262

　实验三十八四氧化三铅组成的测定 262

　实验三十九粗硫酸铜的提纯 264

　实验四十三氯化六氨合钴（Ⅲ）的制备 266

　实验四十一铵盐中含氮量的测定——甲醛法 267

第10章　定量分析实验 270

　实验四十二碱液中NaOH 及Na2CO3 含量的测定(双指示剂法)  270

　实验四十三有机酸（草酸）摩尔质量的测定 272

　实验四十四阿司匹林中乙酰水杨酸含量的测定 274

　实验四十五维生素C含量的测定（直接碘量法）  277

　实验四十六水样中化学需氧量的测定——高锰酸钾法 279

　实验四十七双氧水中H2O2 含量的测定——高锰酸钾法 282

　实验四十八食盐中氯含量的测定——莫尔法 284

　实验四十九自来水总硬度的测定 286

第11章　开放性实验 290

　实验五十四碘化锡的制备——非水溶剂制备法 290

　实验五十一钴（Ⅲ）亚氨基二乙酸配合物的制备与表征 292

　实验五十二纳米TiO2 的制备与表征 294

　实验五十三Ag/TiO2 光催化剂的制备及光催化降解亚甲基蓝 296

　实验五十四金属有机骨架材料ZIF-8 的制备 298

　实验五十五三维球状结构磷酸氧钒的可控制备 299

第12章　微型化学实验 302

　实验五十六多用滴管的使用与加工 302

　实验五十七井穴板的使用 304

第13章　生活化学实验 307

　实验五十八镜画的制作-玻璃刻字与镀银 307

　实验五十九白花变五彩 308

附录 310

　附录1 气体在水中的溶解度 310

　附录2 实验室常用酸碱的密度、质量分数和浓度 310

　附录3 水的密度 311

　附录4 不同温度下水的饱和蒸气压（单位：kPa）312

　附录5 国际原子量表 313

　附录6 弱电解质的解离常数 315

　附录7 难溶化合物溶度积(25℃)  316

　附录8 常见沉淀物的pH 值 318

　附录9 标准电极电势（298.15K） 319

　附录10 常见配离子的稳定常数 330

　附录11 一些物质的热力学性质 331

　附录12 水溶液中某些离子的热力学性质 336

　附录13 某些特殊溶液的配制 337

　附录14 常见离子和化合物的颜色 340

　附录15 危险化学品的分类、性质及管理 342

参考文献 347

本书共13章,主要介绍了无机化学实验基本知识、无机化学实验常用仪器、无机化学实验基本操作、基本操作实验、常数测定实验、元素性质及定性分析实验、无机化合物的制备实验、综合性实验、设计性实验、定量分析实验、开放性实验、微型化学实验、生活化学实验等内容。书后附录部分收集了无机化学实验常用数据、物质的物理常数、常见离子和化合物的颜色、某些特殊溶液的配制方法等内容,便于查阅和使用。

本书不仅可供从事化学专业相关的工程技术人员、科研人员和管理人员阅读,也可供高等学校化学工程、环境工程、药学、生物学、食品工程及相关专业的师生参考。

李琳，临沂大学化学化工学院，副教授，1992年毕业于山东师范大学化学系，获化学理学学士学位，2006年获山东大学应用化学工学硕士学位，一直从事《无机化学》、《无机化学和实验》的教学与研究工作，曾主持《无机化学实验》校级精品课程，参与《现代生活与化学》的编写工作，具有丰富的教学经验和教材编写经验。