新大学化学实验9787030366948
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作者田玉美
出版社科学出版社
ISBN9787030366948
出版时间2012-09
装帧平装
开本其他
定价19元
货号7905327
上书时间2024-12-27
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目录
目 录
第三版前言 第二版前言 第一版前言
第一部分化学实验基础知识 1
一、学生实验守 则 1
二、化学实验室安全守 则 1
三、实验室意外事故的处 理 2
四、误差与数据处 理 3
五、滴定实验基本操 作 9
六、试剂的取用操 作 12
第二部分基本实验 14
实验一溶液的配制与酸碱滴定 14
实验二乙酸解离常数的测定及其缓冲溶液的配制 19
实验三磺基水杨酸铁（H)配合物的组成和稳定常数的测定 27
实验四离子平衡 32
实验五元素化学 39
目 录
第三版前言 第二版前言 第一版前言
第一部分化学实验基础知识 1
一、学生实验守 则 1
二、化学实验室安全守 则 1
三、实验室意外事故的处 理 2
四、误差与数据处 理 3
五、滴定实验基本操 作 9
六、试剂的取用操 作 12
第二部分基本实验 14
实验一溶液的配制与酸碱滴定 14
实验二乙酸解离常数的测定及其缓冲溶液的配制 19
实验三磺基水杨酸铁（H)配合物的组成和稳定常数的测定 27
实验四离子平衡 32
实验五元素化学 39
实验六摩尔气体常量的测定 48
实验七氧化还原与电化学（一） 51
实验八氧化还原与电化学（二） 55
实验九碳酸饮料中柠檬酸含量的测定 60
实验十碘酸铜溶度积的测定 64
实验十一肥皂的制备 67
实验十二化学反应速率和反应活化能的测定 70
第三部分综合性实验 78
实验十三五水硫酸铜的制备与分析 78
实验十四循环伏安法测定各种饮料中糖的含量 86
实验十五原子发射光谱法测定水中的钙离子 91
实验十六气相色谱法测定酱油中防腐剂苯甲酸的含量 97
实验十七高效液相色谱法测定茶叶、咖啡和可乐中咖啡因含量 105
实验十八紫外分光光度法测定苯酚 110
实验十九毛细管电泳法测定阿司匹林中的水杨酸 115
实验二十红外光谱定性分析方法 122
实验二十一印刷电路板的化学铣切和金属材料的电解抛光 125
实验二十二常用塑料的鉴别 128
实验二十三液体香波的制作 131
实验二十四溶胶-凝胶法制备纳米二氧化硅 133
EXPERIMENT 25 Absorption Spectroscopy and Lambert-Beer’s Law 135
附录 142
附录I 动画实验室简介 142
附录n 实验常用资料表 148
内容摘要
田玉美主编的这本《新大学化学实验(第3版)》是普通高等教育“十一五”重量规划教材，是《新大学化学》(第三版)(曲保中、朱炳林、周伟红主编，科学出版社，2012年)教材的配套实验教材。全书共分三部分：部分是化学实验基础知识；第二部分是基本实验，内容紧密配合大学化学课程的教学内容；第三部分是综合性实验，培养学生的综合素质和创新精神。
《新大学化学实验(第3版)》适用于高等院校非化学化工类各专业学生，也可供从事化学实验和科研的相关研究人员参考。
精彩内容
媒体评论
第一部分化学实验基础知识
一、学生实验守则
(1)实验前必须认真预习实验内容，写出实验预习报告。进入实验室后，首先 熟悉实验室环境及各种设施的位置，清点好仪器。
!)实验过程中保持肃静，集中精力，认真操作’仔细观察’如实记录，积极思 考’独立完成各项实验任务’不得妨碍他人。
(3)实验仪器、设备是国家财产’务必爱护’小心使用。
①使用玻璃仪器要小心谨慎’若有损坏，必须及时报告教师；
②使用精密仪器时，必须严格按照规程操作，遵守注意事项;若发现异常情况 或出现故障，应立即停止使用’报告教师，找出原因，排除故障。
!)使用试剂时应注意：
①试剂应按书中规定的规格、浓度与用量取用，以免浪费;如果书中未规定用 量或自行设计的实验’在保证实验效果的前提下’应尽量少用试剂’注意节约；
②取用固体试剂时注意勿使其撒落在实验容器外；
③试剂架上的试剂是公用的，使用时一律不得将试剂瓶从架上取下；
④试剂瓶的滴管、瓶塞是配套使用的’取药品时注意不要张冠李戴，以免沾污 试剂。
!)注意安全操作，遵守安全守则。化学实验室有易燃、易爆、易腐蚀及有毒 等多种危险药品，应先了解其性质，注意安全操作，听从教师的指导，出现意外伤害 应及时正确处理。
(6) 实验时应保持实验室及台面清洁整齐，火柴梗、废纸屑、废液、金属颗粒等 应投入废纸篓及回收瓶中，不要投入水槽中，以防扩大污染和造成下水道堵塞或
腐蚀。
(7) 实验完成后将仪器刷洗干净，放回原来位置;整理桌面，清扫地面’培养良 好的工作习惯。
(8) 实验过程中及时、准确地记录实验现象及实验数据，不得更改，培养实事 求是的科学作风。
二、化学实验室安全守则
化学实验室中许多试剂易燃、易爆且具有腐蚀性和毒性，存在不安全因素，所 以进行化学实验时思想上必须重视安全问题，绝不可麻痹大意。学生初次进行化
学实验应进行必要的安全教育。每次实验前应掌握本实验安全注意事项，在实验 过程中严格遵守安全守则，避免事故的发生。
(9) 实验时严禁吸烟、饮食、打闹。
(10) 水、电、煤气等用后应及时关闭。
!)洗液、浓酸、浓碱具有强腐蚀性’应避免溅落在皮肤、衣服、书本上，更应防 止溅入眼睛。
!)注意操作安全。
①能产生有刺激性或有毒气体的实验都应在通风橱内进行；
②具有易挥发和易燃物质的实验应在远离火焰的地方进行，最好在通风橱内 进行；
③加热试管时，不要将试管口对着自己或别人，也不要俯视正在加热的液体， 以免液体溅出受到伤害；
④有毒试剂(如氰化物、汞盐、铅盐、钡盐、重铬酸盐等)不得入口或接触伤口， 也不能随便倒入下水道，应回收统一处理；
⑤嗅闻气体时，应用手轻拂气体，把少量气体扇向自己再闻；
⑥稀释浓硫酸时，应将浓硫酸慢慢注入水中，并不断搅动。切勿将水倒入浓 硫酸中’以免迸溅，造成灼伤。
(5)实验完毕，应将实验台整理干净，洗净双手，关闭水、电、煤气等阀门后才 能离开实验室。
三、实验室意外事故的处理
(1)若因乙醇、苯或乙醚等引起着火，应立即用湿布或砂土(实验室备有灭火 砂箱)等扑灭。若遇电气设备着火，必须先切断电源，再用二氧化碳或四氯化碳灭 火器灭火。
!)遇有烫伤事故，可用高锰酸钾或苦味酸溶液清洗灼伤处，再擦上凡士林或 烫伤油膏。
(11) 若强酸或强碱溅在眼睛或皮肤上，应立即用大量清水冲洗，然后相应地用 碳酸氢钠溶液或硼酸溶液冲洗(若溅在皮肤上最后还可涂些凡士林)。
(12) 若吸入氯气、氯化氢气体，可立即吸入少量乙醇和乙醚的混合蒸气以解 毒，若吸入硫化氢气体而感到不适或头晕时，应立即到室外呼吸新鲜空气。
(13) 被玻璃割伤时，伤口内若有玻璃碎片，需先挑出，然后抹上消毒药水并 包扎。
(14) 遇有触电事故，首先应切断电源，然后在必要时进行人工呼吸。
(15) 伤势较重者，应立即送往医院治疗。
(16) 四、误差与数据处理
(17) 化学是一门实验性科学’要进行许多定量的测定，如常数的测定、物质组成的 测定、溶液浓度的测定等。有些是直接测定的’有些是根据实验数据演算得出的。 这些测定与计算结果的准确性如何？如何处理这些实验数据？在解决这些问题 时，都会遇到误差等有关问题。所以，树立正确的误差及有效数字的概念，掌握分 析和处理实验数据的科学方法是十分必要的。
(18) (一）误差
(19) 在定量的分析测定中，对于实验结果的准确度都有一定的要求。当然，绝对 的准确是没有的。在实验过程中，即使是实验技术很熟练的人员，用最好的测定 方法和仪器对同一试样进行多次测定，也不可能得到完全一样的结果，在实验测 定值与真实值之间总会产生一定的差值。这种差值越小，实验结果的准确度越 高;差值越大，实验结果的准确度越低。所以，准确度表示实验结果与真实值接 近的程度。
(20) 在实验中，常在相同条件下对同一样品平行测定几次，如果几次实验测定值彼 此比较接近，说明结果的精密度高;如果实验测定值彼此相差很多，测定结果的精 密度就低。所以，精密度表示各次测定结果相互接近的程度。
(21) 精密度与准确度是两个不同的概念，是实验结果好坏的主要标志。
(22) 精密度高不一定准确度高。例如，甲、乙、丙三人同时分析NaOH溶液的浓度 (准确浓度为0. 1234moi ? L-1)，三人测定的结果列于表1. 1。
表！1 测定结果
项目 C(甲）/(mol ? L"1) !(乙)/(moi ? L-1) !(丙)/(mol. L-1)
1 0.1210 0 . 1230 0.1231
0.1211 0.1261 0.1233
3 0.1212 0.1286 0.1232
平均值 0.1211 0.1259 0. 1232
真实值 0.1234 0.1234 0. 1234
差值 . 23 . 25 . 2
(23) 甲的分析结果精密度高，但准确度低，平均值与真实值相差太大；乙的分析结 果精密度低，准确度也低;丙的分析结果精密度与准确度都比较高。
(24) 一般情况下，精密度是保证准确度的先决条件。因为精密度低时，测得的几个 数据相差很大，根本不可信，也谈不上准确度了。所以，初学者进行实验时一定要 严格控制条件，认真仔细地操作，以得到精密度较高的数据。
当测定值不等于真实值时，误差即实验测定值与真实值之间的差值，误差越 小’表示测定值与真实值越接近’准确度越高。
误差的表示方法有绝对误差与相对误差两种。
绝对误差表示测定值与真实值(往往用平均值代替)之差’即 绝对误差E=测定值X—平均值又 相对误差表示绝对误差与真实值之比，即误差在真实值中所占的百分数
相对误差"％=绝平均H"xioo%
在上例中，甲、乙、丙三人测定结果的绝对误差和相对误差列于表！ 2。
表！ 2测定结果的绝对误差和相对误差
绝对误差 相对误差
甲 (0.1211-0. 1234)mo1 ? L-1 = —0. 0023mo1 ■ ■ L-1 (-0. 0023/0. 1234)X100% = -1. 96
乙 (0.1259-0. 1234)mo1 ? L-1 = +0. 0025mo1 ? ■ L-1 (0. 0025/0. 1234)X100% = + 2. 06
丙 (0.1232-0. 1234)mo1 ? L-1 = —0. 0002mo1 ? ■ L-1 (-0. 0002/0. 1234)X1006 = -0.166
在实际工作中，由于真实值不知道，通常是进行多次平行测定(完全相同条件 下进行的测定），求得其算术平均值，以此作为真实值。或者以公认的手册上的数
据为真实值。
(二）引起误差的原因
引起误差的原因有很多，一般分为两类：系统误差与偶然误差，此外还有过失 误差等。
!系统误差
系统误差是由于某种固定的原因造成的，又称可测误差。它使测定结果偏高 或偏低，在样品多次测定中会重复出现，对分析结果的影响比较固定，所以这些误 差可以设法减小到几乎可以忽略的程度。系统误差根据其产生的原因一般有如下 几方面。
(1)方法误差：由测定方法本身造成的。在物理量的测定中，如密度的测定， 由于体积与温度有关，因而选择的方法不同，所产生的误差就可能不同。
()仪器误差:使用的测量仪器精度不够;或精度足够，但使用不当；或腐蚀、 磨损等原因使精度降低。
(3)试剂误差：由于使用的试剂或蒸馏水等不纯造成的。
()读数误差:取得数据的方式不当使数据包含误差。
(25) .偶然误差
偶然误差（随机误差)是由一些预先估计不到，因而难以控制的偶然因素造
成的，如仪器性能的微小变化，操作人员对各份试样处理时的微小差别，测定过 程中的温度、压力、湿度、电压的变化，振动、气流等外界条件的临时变化等。由 于引起的原因具有偶然性，因此造成的误差是可变的，有时大，有时小，有时正， 有时负。但这种误差的大小和正负出现的概率是有一定规律的，因而如果多次 平行实验，取其平均值，则正、负偶然误差可以相互抵消，平均值就比较接近 真实值。
(26) .过失误差
这是由于工作粗心大意，过度疲劳或情绪不好等原因引起的误差。例如，称量 时弄错砝码的数值，滴定时读错滴定液体的体积，或记录错误、计算错误等。这种 错误有时无法找到原因。
这一类误差在工作上应该属于责任事故，是不允许存在的。它本来也不属于 误差问题的讨论范畴，在此列为一类是为了强调它的严重性。
通常只要提高对工作的责任感，平时培养细致严密的工作作风，做到原始记录 反复核对，这种错误是完全可以避免的。
对于明显属于错误的测定数据必须舍去，不能将它与其他数据放在一起进行 统计。但对属于怀疑的数据又不能任意地作为错误的数据处理。
在上述三种类型的误差中，过失误差是可以避免的;系统误差是可以检定和校 正的;偶然误差可以通过多次平行实验取得平均值抵消正、负误差的办法进行 控制。
(三）平均值
!偶然误差的特点
产生偶然误差的原因是不固定的，其大小和正负是可变的，但进行多次测定 后，可以发现它是有规律的'
(1) 同样大小的正、负误差有几乎相等的出现概率。
(2) 小误差出现的概率大。
!)大误差出现的概率小。 从^
以上规律可以用正态分布曲线来表示 I
(图 1. 1)
曲线中间的最大值较为接近平均值"，左边为 ■ ^
负误差，右边为正误差。正、负误差出现的概率均 G i +
等。由此可见，只要多做几次测定，取平均值，测定 图1.1正态分布曲线图
的正、负误差可以互相抵消。
2.平均值(X)
当XB的测定中无系统误差及过失误差，且测量次数n增加到很大时，由于n
次平行测定的正、负误差可以相互抵消，其平均值可能比较接近真实值，即
# Xb
# % $"(真实）
n
(四）有效数字
在讨论了测定误差的大小及产生原因（或其种类）之后，随之而来的问题就是 如何记录测定的结果，使之能够如实地反映出误差的大小，这就要求树立正确的有 效数字的概念。
1.有效数字的概念
实验中，所用仪器标出的刻度的精确程度总是有限的，如50mL量筒的最小刻 度为1mL，在两刻度间再估计一位，可读至0. 1mL，如34. 5mL等;若为50mL滴 定管，其最小刻度为0. 1mL，再估计一位，可读至0.01mL，如24. 78mL等。在 34. 5mL与24. 78mL这两个测定数字中，最后一位数字往往是估计出来的，而不 是准确的。
通常把只保留最后一位不准确数字，而其余数字均为准确数字的数字称为有 效数字’也就是说’有效数字是实际上测出的数字。
可见，有效数字与数学上的数有不同的含义。数学上的数只表示量的大小，有 效数字不仅表示量的大小，还反映所用仪器及方法的精确程度。例如，取NaCl 6. 5g，不仅说明NaCl质量为6. 5g，而且表明用感量0. lg或0. 5g的台秤即可。若 取NaCl 6. 5000g，则表明一定要在万分之一分析天平或电子天平上称量。
这样的有效数字还表示称量误差。用感量0. lg的台秤称6. 5g NaCl，绝对误 差为±0. lg，相对误差为（±0. 1/6. 5) X100% = ±1. 56。用感量0. 0001g的分析 天平或电子天平称6.
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