基础化学课本实验.docx

1、基础化学课本实验实验一物质的分离一目的学习倾析过滤滤纸层析集气法及蒸馏等分离物质的实验技能。（集气法及蒸馏可采现场示范或影片播放）二原理一倾析：使用溶剂将物质溶解后倾倒出溶液使之与残渣分离的方法称为倾析。二过滤：利用物质颗粒大小的差异以滤纸或其他介质使沉淀物与溶液分离的方法称为过滤。三滤纸层析：用滤纸作为固定相时因为各种物质与滤纸间的附着力不同所以可利用物质随溶剂在滤纸上的移动速率不同而将物质分离并呈现在滤纸上色团分布的方法称为滤纸层析。四集气法：收集气体的方法有三种分别为：1. 排水集气法：适用于难溶或微溶于水的气体。例如：氧（O2）氮（N2）。2. 向下排气法：适用于密度小于空气并且易溶于

2、水的气体。例如：氨（NH3）。3. 向上排气法：适用于密度大于空气并且易溶于水的气体。例如：氯化氢（HCl）二氧化硫（SO2）。（注：CO2密度大于空气可用向上排气法收集亦可用排水集气法收集较纯的二氧化碳但产率会减损）五蒸馏：利用物质沸点的差异使沸点较低者汽化经冷凝后收集之此种物质分离的方法称为蒸馏。三器材 每组 每组 电子天平 1台 铝箔纸（约11公分11公分）（或保鲜膜） 1张 烧杯（100毫升） 4个 烧杯（250毫升） 1个 排水集气法装置 1套 玻棒 1支 向下排气法装置 1套 圆形滤纸 2张 镊子 1把 玻璃漏斗 1个 向上排气法装置 1套 漏斗架 1个 加热源（酒精灯本生灯加热板

3、或加热 棉花球 数粒包等） 1个 蒸馏装置 1套 沸石（或搅拌子） 数颗 方形滤纸（约9公分10公分） 1张 铁架 1组 乳头滴管 2支 标签纸 2张 乳胶手套 1双 打火机 1个 线香 2支四药品 每组 每组 红糖 6.00克 氯化铵（NH4Cl53.5） 2.14克 活性碳 0.50克 氢氧化钙（Ca(OH)274） 1.48克 细字用水性墨水笔（笔尖约0.5毫米 6M盐酸 30.00毫升黑色红色绿色紫色及蓝色） 蒸馏水 120.00毫升 各1支 大理石 60.00克 酒精（市售95优质酒精）3.00毫升 红色石蕊试纸 1张 双氧水（市售30水溶液）20.00毫升 绿色广用试纸 1张 二氧

4、化锰（MnO2） 1.00克（注：因为空气中有CO2会使广用试纸呈现黄色）五实验步骤一倾析：二过滤：过滤时漏斗要放在漏斗架上并使漏斗颈紧靠接受器的内壁。倾倒溶液时应使用玻棒接触第三层滤纸处液面应低于滤纸边缘。上述滤纸亦可折迭成菊花形滤纸过滤（如右图所示）。三滤纸层析：（注：折成三角四角等柱形或锯齿折页形时注意墨水点不能恰好折迭在折在线须使墨水点与折线彼此保持约数毫米的间距.若是卷成圆筒形时可用胶带将两边黏贴固定住竖立于烧杯中）四集气法：1. 用排水集气法收集氧气：2. 用向下排气法收集氨气：3. 用向上排气法收集二氧化碳：五蒸馏：六废弃物处理1. 实验用过的活性碳倾析或过滤后以固体废弃物处理。

5、2. 实验用过的二氧化锰可加蒸馏水过滤干燥后留置于空的药品罐内供重复使用。3. 实验用过的氯化铵与氢氧化钙的混合物可加水溶解倾析或过滤后液体直接倒入水槽中流放掉固体则以废弃物处理。4. 实验用过的大理石可加蒸馏水过滤干燥后留置于空的药品罐内供重复使用。5. 实验用过的红糖水墨汁与酒精可直接倒入水槽中流放掉。七问题与讨论1. 日常生活中有哪些混合物可用倾析法分离溶液与沉淀？2. 过滤时常用的滤材有哪些？3. 滤纸的折迭法有四折滤纸与菊花形滤纸各使用于何种情况？4. 在实验步骤二过滤后的甲乙两烧杯所得到的滤液其颜色有何差别？为什么？5. 层析时除了采用长条形的滤纸外还有哪些材料可以使用？6. 检验

6、瓦斯管有无破裂的一种方法是用肥皂水涂敷在管的外壁上然后再打开瓦斯观察肥皂泡产生的部位即可判断出管线破裂处。依据上述方法推想若想要收集瓦斯中的气体应该采用哪种集气法较好为什么？7. 用集气瓶收集到的氧气与二氧化碳为何须盖上玻璃片后正立于桌面上？而收集氨气的试管却是倒放于玻璃管的出口上？8. 蒸馏水应如何检验？参考解答见教学补充数据 P实-6实验二硝酸钾的溶解与结晶一目的熟悉溶解度的测定方法及结晶的技巧。二原理由于硝酸钾对水的溶解度随着温度的升高而明显增大因此其水溶液会随着温度的降低而析出晶体并且形成饱和溶液。三器材 每组 每组 电子天平 1台 铁架 1组 温度计 1支 棉布手套 1只 搅拌棒 1

7、支 广用夹 1支 大试管（30毫升） 1支 秤量纸 1张 烧杯（100毫升） 2个 橡皮塞 1个 刮勺 1支四药品 每组 每组 硝酸钾（KNO3） 16.0克 冰块 适量 蒸馏水 10.0毫升 热水 适量五实验步骤六注意事项1. 硝酸钾刚好全部溶解的温度很难判定所以采用冷却析出晶体的方法比较容易观察。2. 加热时试管中的液面要低于水浴的液面。3. 拿取热烧杯时需戴棉布手套以防烫伤。七废弃物处理 硝酸钾晶体和硝酸钾水溶液可回收处理后再利用。八问题与讨论1. 加热过程中为什么需要搅拌？1. 答：使热量均匀。2. 实验所得数据与文献上的数据是否相符？若不符指出导致偏差的可能原因。硝酸钾溶解度的参考数

8、值及关系图：温度（C）0102030405060708090100溶解度（100克H2O中溶解KNO3的克数）13.921.931.645.361.3106167203245参考数据：http:/en.wikipedia.org/wiki/Solubilitytable#P2. 答：大致上符合当加热硝酸钾的水溶液时会有部分水分蒸发导致后几根试管的实验偏差值较大。实验三化学反应热一目的使用自制的卡计测量酸碱中和的反应热及硝酸钾溶解于水的热量变化。二原理 反应热的测定在一般化学实验过程中可将卡计吸收或放出的微量热量忽略掉因此吸热反应所吸收的热量等于放热反应所放出的热量。也就是说温度的变化量可视为反

9、应过程中热量传递所造成的温度差。本实验是利用保丽龙杯组装成简单的卡计来测量反应的热量变化。将卡计当作绝热体不考虑系统热容量概念。三器材 每组 每组 电子天平 1台 秒表 1个 保丽龙杯（250毫升）附杯盖 1个 量筒（100毫升） 1个（注：可使用双套杯） 搅拌棒 1支 电子数字型温度计或一般温度计 烧杯（250毫升） 1个 1支四药品 每组 每组 氢氧化钠溶液（1.0 M） 100.0毫升 硝酸钾 5.05克 盐酸（1.0 M） 100.0毫升 蒸馏水 100.0毫升五实验步骤一中和热的测定：二溶解热的测定：六废弃物处理1. 中和热测定的实验后产物为食盐水可直接倒入水槽中流放掉。2. 硝酸钾

10、水溶液可回收处理后利用。七问题与讨论1. 为何采用保丽龙杯制作卡计？2. 酸碱中和是吸热或放热反应？3. 固体溶解一定是吸热反应吗？答：1. 因为保丽龙是很好的绝热体而若使用双套杯则两中间为空气隔热效果更好。在多数的化学实验过程中杯子所吸收或放出微量的热是可忽略的。因此温度变化可视为仅由杯内反应过程中所产生与传递热量而导致的结果。2. 因为酸碱中和会使水温升高故知其为放热反应。事实上所有的酸碱中和皆为放热反应。3. 硝酸钾的溶解会使水温降低故知其为吸热反应。但是也有些固体的溶解是放热反应。实验四简易的化学电池一目的经由测定不同金属电极组成的化学电池之电压了解化学电池的基本原理并熟悉三用电表的使

11、用方法。二原理化学电池是利用氧化还原反应把化学能转变成电能的一种装置。在反应中氧化剂接受电子还原剂放出电子。使氧化反应与还原反应分别在不同的电极上进行再以盐桥相连就构成了一个化学电池。简易的化学电池之基本组成单元包含两个半电池和一个盐桥每个半电池都是由一个金属电极及电解液所构成（图E4-1）。活性较大的金属电极为负极（阳极）该金属发生氧化反应而释出电子经由导线传至正极（阴极）半电池的电极其电解质中的金属阳离子在此获得电子而还原成金属。盐桥的功用在于链接两个半电池使电池形成通路。图E4-1铜银电池的装置三器材 每组 每组 烧杯（100毫升） 5个 三用电表 1台 U形管 6个 两端有电极夹之电线

12、 2条 乳头滴管 1支 标签纸 4张四药品 每组 每组 硫酸锌溶液（1.0 M） 50毫升 铜片（长100毫米宽10毫米厚0.2毫 硫酸镍溶液（1.0 M） 50毫升米） 1片 硫酸铜溶液（1.0 M） 50毫升 石墨棒（长100毫米直径6毫米） 硝酸银溶液（1.0 M） 50毫升 1支 硝酸钾饱和溶液 40毫升 砂纸（约15公分15公分） 1张 锌片（长100毫米宽10毫米厚0.2毫 脱脂棉 少许米） 1片 镍片（长100毫米宽10毫米厚0.2毫米） 1片五实验步骤六注意事项1. 硝酸钾为强氧化剂其溶液宜在低温且通风良好的场所配制。2. U形管两端所塞的脱脂棉不宜过紧或过松。3. 电池的电压

13、会随着放电时间的增加而降低故须记录刚接通电路时的电压。4. 若实验后盐桥两端有其他电解质溶液进入宜重新配制。5. 实验后各种电解质溶液可保留重复使用。七废弃物处理1. 锌片铜片镍片及石墨棒不必丢弃可回收使用。2. 废弃的硫酸铜硫酸锌硫酸镍及硝酸银溶液应倒入重金属类的废液桶内交由专业人员处理。3. 硝酸钾溶液倒入指定回收桶内交由专业人员处理。八问题与讨论1. 在本实验中为什么要用砂纸将金属电极及石墨棒的表面磨亮？2. 在本实验中是否可用硫酸钠硝酸铵等其他盐类代替硝酸钾？3. 在步骤5.中三用电表的读数是否为0？为什么？4. 在步骤6.中三用电表的读数是否为0？为什么？5. D烧杯中的电极为何可用碳棒代替银片？6. 在锌铜电池（A与C）中哪一个电极可用石墨棒取代？答：1. 为了除去附着在金属电极及石墨棒表面的杂质。2. 可以只要是不会参与反应的易溶性盐类即可。3. 是此时盐桥尚未置入未形成通路故读数为 0。4. 不是此时盐桥已置入整个装置形成通路故读数不为 0。5. 因银片价格较高而其功用仅是用来传递电子并不参与反应故可用碳棒代替银片。6. 铜片。