两例无机化学制备实验教学解析
大四选修实验课无机化学实验教学重点解析
大四选修实验课无机化学实验教学重点解析无机化学实验是大学化学专业学生在大四选修课程中所必须参与的重要一环。
通过实验教学,学生们能够深入了解无机化学的基本原理和实验操作技巧,为日后的科研工作或者进入行业提供了必要的实践能力。
本文将对大四选修实验课无机化学实验的教学重点进行解析,以帮助学生们更好地掌握相关知识和技能。
实验1:无机离子的制备与检验在本实验中,学生们将通过反应控制和实验操作技巧,掌握无机离子的制备和检验方法,了解化学反应过程中的重要参数以及注意事项。
为了使实验结果准确可靠,学生们需要掌握实验室安全操作规范,正确使用实验仪器和设备。
实验2:配位化合物的合成和表征配位化合物是无机化学中的重要研究对象,本实验将教授学生们合成和表征不同配位化合物的方法和技巧。
学生们需要了解配位化合物的性质、结构以及合成原理,并掌握常用的实验方法和仪器。
实验3:氧化还原反应的研究氧化还原反应是无机化学中重要的反应类型之一,本实验将教授学生们氧化还原反应的基本原理和实验方法。
学生们需要了解氧化还原反应的电子转移过程,掌握不同氧化还原反应的实验条件和实验操作,以及反应结果的判别方法。
实验4:化学平衡与溶液配制化学平衡和溶液配制是无机化学实验中不可或缺的内容。
学生们需要了解化学平衡的基本原理、计算方法和影响因素,掌握溶液配制的方法和技巧。
同时,他们还需要学会准确计量实验试剂,控制实验条件,以保证实验的准确性和可重复性。
实验5:无机化合物的结构和性质研究本实验将引导学生们通过实验手段研究无机化合物的结构与性质。
学生们需要运用一系列的物理方法如X射线衍射、核磁共振等来确定化合物的结构,并通过一系列的实验手段如热分析、光谱分析等来探究化合物的性质。
实验6:无机化学实验数据处理与分析在无机化学实验中,学生们需要掌握实验数据处理和分析的方法。
本实验将引导他们运用统计学原理和常用的数据处理软件,如Excel等,对实验数据进行整理、处理和分析,并撰写实验报告。
无机化学设计制备实验
碱式碳酸铜的制备(1)由Na2CO3·10H2O跟CuSO4·5H2O反应制备根据CuSO4跟Na2CO3反应的化学方程式2CuSO4+2Na2CO3+H2O==Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑进行计算,称取14gCuSO4·5H2O,16gNa2CO3·10H2O,用研钵分别研细后再混合研磨,此时即发生反应,有“磁磁”产生气泡的声音,而且混合物吸湿很厉害,很快成为“粘胶状”.将混合物迅速投入200mL沸水中,快速搅拌并撤离热源,有蓝绿色沉淀产生.抽滤,用水洗涤沉淀,至滤液中不含SO42-为止,取出沉淀,风干,得到蓝绿色晶体.该方法制得的晶体,它的主要成分是Cu2(OH)2CO3,因反应产物与温度、溶液的酸碱性等有关,因而同时可能有蓝色的2CuCO3·Cu(OH)2、2CuCO3·3Cu(OH)2和2CuCO3·5Cu(OH)2等生成,使晶体带有蓝色.如果把两种反应物分别研细后再混合(不研磨),采用同样的操作方法,也可得到蓝绿色晶体.(2)由Na2CO3溶液跟CuSO4溶液反应制备分别称取12.5gCuSO4·5H2O,14.3gNa2CO3·10H2O,各配成200mL溶液(溶液浓度为0.25mol·L-1).在室温下,把Na2CO3溶液滴加到CuSO4溶液中,并搅拌,用红色石蕊试纸检验溶液至变蓝为止,得到蓝色沉淀.抽滤,用水洗沉淀,至滤液中不含SO42-为止,取出沉淀,风干,得到蓝色晶体.该晶体的主要成分为5CuO·2CO2.如果使沉淀与Na2CO3的饱和溶液接触数日,沉淀将转变为Cu(OH)2.如果先加热Na2CO3溶液至沸腾,滴加CuSO4溶液时会立即产生黑色沉淀.如果加热CuSO4溶液至沸腾时滴加Na2CO3溶液,产生蓝绿色沉淀,并一直滴加Na2CO3溶液直至用红色石蕊试纸检验变蓝为止,但条件若控制不好的话,沉淀颜色会逐渐加深,最后变成黑色.如果先不加热溶液,向CuSO4溶液中滴加Na2CO3溶液,并用红色石蕊试纸检验至变蓝为止,然后加热,沉淀颜色也易逐渐加深,最后变成黑色.出现黑色沉淀的原因可能是由于产物分解成CuO的缘故.因此,当加热含有沉淀的溶液时,一定要控制好加热时间.(3)由NaHCO3跟CuSO4·5H2O反应制备称取4.2gNaHCO3,6.2gCuSO4·5H2O,将固体混合(不研磨)后,投入100mL沸水中,搅拌,并撤离热源,有草绿色沉淀生成.抽滤、洗涤、风干,得到草绿色晶体.该晶体的主要成分为CuCO3·Cu(OH)2·H2O.(4)由Cu(NO3)2跟Na2CO3反应制备将冷的Cu(NO3)2饱和溶液倒入Na2CO3的冰冷溶液(等体积等物质的量浓度)中,即有碱式碳酸铜生成,经抽滤、洗涤、风干后,得到蓝色晶体,其成分为2CuCO3·Cu(OH)2.由上述几种方法制得的晶体颜色各不相同.这是因为产物的组成与反应物组成、溶液酸碱度、温度等有关,从而使晶体颜色发生变化.从加热分解碱式碳酸铜实验的结果看,由第一种方法制得的晶体分解最完全,产生的气体量最大硫酸铜的制备一、铜片的净化称取4.5g剪细的铜片,放在蒸发皿中,加入10ml mol·dm-33,在小火上微热,以洗去铜片上的污物(注意不要加热太久,以免使铜过多地溶解在稀HNO3中,影响产率)。
无机化学实验教案
无机化学实验教案一、实验目的与要求1. 实验目的(1) 掌握无机化学实验的基本操作技能。
(2) 学习常见无机化合物的制备方法。
(3) 培养观察实验现象、分析问题、解决问题的能力。
2. 实验要求(1) 熟悉实验原理和实验步骤。
(2) 准确称量、配制溶液和操作实验仪器。
(3) 记录实验现象和数据,并能进行初步分析。
二、实验原理与材料1. 实验原理(1) 介绍实验涉及的无机化学反应原理。
(2) 解释实验过程中观察到的现象。
2. 实验材料(1) 实验药品:硝酸、硫酸、盐酸等。
(2) 实验仪器:试管、烧杯、滴定管等。
三、实验内容与步骤1. 实验内容(1) 实验一:硝酸银的制备与纯化(2) 实验二:硫酸铜的制备与溶解(3) 实验三:盐酸与碳酸钙的反应(4) 实验四:氢氧化钠的制备与溶解(5) 实验五:硫酸铁的制备与溶解2. 实验步骤(1) 实验一:称量硝酸银固体;配制硝酸溶液;观察硝酸银与硝酸的反应现象。
(2) 实验二:称量硫酸铜固体;配制硫酸溶液;观察硫酸铜的溶解过程。
(3) 实验三:称量碳酸钙固体;配制盐酸溶液;观察碳酸钙与盐酸的反应现象。
(4) 实验四:称量氢氧化钠固体;配制水溶液;观察氢氧化钠的溶解过程。
(5) 实验五:称量硫酸铁固体;配制硫酸溶液;观察硫酸铁的溶解过程。
四、实验注意事项1. 遵守实验室安全规定,佩戴实验服、手套、护目镜等。
2. 操作仪器时要小心谨慎,防止损坏。
3. 准确称量和配制溶液,避免误差。
4. 观察实验现象时要仔细,并及时记录。
五、实验报告与评价1. 实验报告(1) 编写实验报告,包括实验目的、原理、步骤、现象、数据等。
2. 实验评价(1) 评价实验操作的准确性、规范性。
(2) 评价实验结果的可靠性、分析问题的能力。
六、实验六:氢氧化铁的制备与表征1. 实验目的(1) 学习氢氧化铁的制备方法。
(2) 掌握氢氧化铁的表征方法。
2. 实验步骤(1) 称量适量的硫酸铁固体;(2) 配制硫酸溶液;(3) 逐滴加入氢氧化钠溶液,观察氢氧化铁的沉淀现象;(4) 过滤、洗涤、干燥氢氧化铁沉淀;(5) 观察氢氧化铁的颜色、形状等特征;(6) 利用X射线衍射等方法对氢氧化铁进行表征。
无机制备实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 掌握无机制备的基本原理和方法。
2. 学习并熟悉实验室常见无机的制备过程。
3. 提高实验操作技能和数据分析能力。
二、实验原理无机化学实验是化学实验的重要组成部分,通过实验可以了解无机化合物的制备方法、性质和用途。
本实验主要涉及以下几种无机化合物的制备:1. 氢氧化钠的制备:利用氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,然后通过过滤、洗涤、干燥等步骤得到氢氧化钠。
2. 硫酸的制备:利用硫酸铜与硫酸反应生成硫酸铜沉淀,然后通过过滤、洗涤、干燥等步骤得到硫酸。
3. 氯化钠的制备:利用氯化钙与硝酸银反应生成氯化银沉淀,然后通过过滤、洗涤、干燥等步骤得到氯化钠。
三、实验步骤1. 氢氧化钠的制备(1)称取10g氢氧化钙,加入100ml蒸馏水溶解。
(2)称取5g碳酸钠,加入50ml蒸馏水溶解。
(3)将氢氧化钙溶液缓慢倒入碳酸钠溶液中,边倒边搅拌,直至沉淀完全。
(4)过滤,收集沉淀。
(5)将沉淀用蒸馏水洗涤3次,每次约50ml。
(6)将洗涤后的沉淀放入蒸发皿中,在60℃下干燥至恒重。
2. 硫酸的制备(1)称取10g硫酸铜,加入100ml蒸馏水溶解。
(2)称取5g硫酸,加入50ml蒸馏水溶解。
(3)将硫酸铜溶液缓慢倒入硫酸溶液中,边倒边搅拌,直至沉淀完全。
(4)过滤,收集沉淀。
(5)将沉淀用蒸馏水洗涤3次,每次约50ml。
(6)将洗涤后的沉淀放入蒸发皿中,在60℃下干燥至恒重。
3. 氯化钠的制备(1)称取10g氯化钙,加入100ml蒸馏水溶解。
(2)称取5g硝酸银,加入50ml蒸馏水溶解。
(3)将氯化钙溶液缓慢倒入硝酸银溶液中,边倒边搅拌,直至沉淀完全。
(4)过滤,收集沉淀。
(5)将沉淀用蒸馏水洗涤3次,每次约50ml。
(6)将洗涤后的沉淀放入蒸发皿中,在60℃下干燥至恒重。
四、实验结果1. 氢氧化钠:制备出的氢氧化钠固体质量为4.5g,产率为45%。
2. 硫酸:制备出的硫酸固体质量为4.0g,产率为40%。
高中化学实验无机实验教案
高中化学实验无机实验教案
实验目的:通过本实验,学生能够掌握制备二氧化硫气体的方法,并了解其性质及用途。
实验原理:将硫粉和铜片加热反应,生成二氧化硫气体。
实验器材:硫粉、铜片、试管、燃烧瓶、酸性溶液(稀盐酸)。
实验步骤:
1. 将一小撮硫粉和一块小的铜片放入试管中;
2. 在试管中加入少量酸性溶液(稀盐酸);
3. 用试管塞封闭试管口,摇动试管使硫粉和铜片充分接触;
4. 加热试管,观察试管内的现象。
实验结果分析:
1. 试管内会产生有刺激味道的气体,该气体为二氧化硫气体;
2. 二氧化硫气体是无色、有刺激气味的气体,具有较强还原性;
3. 二氧化硫气体可用于工业生产、防腐保鲜等方面。
实验注意事项:
1. 实验操作时需佩戴护目镜,避免气体直接接触眼睛;
2. 加热过程中需小心操作,避免烫伤;
3. 实验后要及时清洗实验器材,保持实验台面整洁。
实验扩展:
1. 可以进一步研究二氧化硫气体的性质及用途;
2. 可以尝试用其他金属与硫反应制备二氧化硫气体,比较不同金属反应的情况。
希望本实验能够帮助学生更好地理解化学知识,提高实际操作能力。
祝实验成功!。
案例版无机化学实验
案例版无机化学实验介绍无机化学是化学的一个重要分支,研究无机物质的性质、构造和变化规律。
无机化学实验是无机化学教学的重要环节,通过实践操作来加深学生对无机化学原理的理解,培养学生的实验操作技能和科学研究能力。
本文将介绍一个案例版的无机化学实验,通过一个具体的案例来展示无机化学实验的过程和方法。
实验目的本实验旨在通过合成和表征无机化合物的操作,让学生了解实验中的反应原理和实验操作技巧。
具体实验目的如下:1.合成具有特定性质的无机化合物。
2.通过合成反应、溶解性实验、沉淀实验等方法,掌握无机化合物的性质和变化规律。
3.学习使用仪器设备进行实验操作,提高操作技能和实验室安全意识。
实验原理本实验选取了一种常见的无机化合物氯化铜(CuCl2)作为案例,通过反应合成氯化铜,并使用化学分析方法进行表征。
氯化铜可通过铜粉与盐酸反应合成:2Cu + 4HCl → 2CuCl2 + 2H2氯化铜在水中完全溶解,但在浓盐酸中不溶。
通过加入浓盐酸,可以使氯化铜沉淀出来。
此外,通过控制溶液温度和浓度,还可以实现氯化铜晶体的生长。
实验步骤1.首先准备实验材料和设备:铜粉、浓盐酸、水、烧杯、试管、恒温水浴等。
2.取适量的铜粉放入烧杯中,加入足够的盐酸,搅拌均匀。
3.将烧杯放入恒温水浴中,加热反应,观察反应过程。
4.取少量反应液,放入试管中,加入少量盐酸进行检验:若有白色沉淀生成,则表示反应成功。
5.将反应液沉淀过滤,并用水洗涤,得到湿沉淀。
6.将湿沉淀放入烧杯中,加热并不断搅拌,使其充分干燥。
7.将干燥的氯化铜放入称量瓶中,用天平进行称量,记录质量。
8.将氯化铜溶解于适量的水中,观察其溶解情况。
实验结果与讨论根据实验步骤,我们成功地合成了氯化铜,并对其进行了一系列的实验操作。
在实验过程中,通过观察与检验,我们可以判断反应是否成功,并通过化学分析、溶解性实验等方法对氯化铜进行表征。
此外,我们还控制了溶液的温度和浓度,实现了氯化铜晶体的生长。
无机化学实验教案设计
无机化学实验教案设计引言:无机化学实验是化学教育中不可或缺的一部分,通过实验可以帮助学生巩固理论知识,培养实验操作能力和科学思维。
本文将设计一节无机化学实验课的教案,旨在提供一个系统的教学方案,帮助教师有条不紊地进行实验教学。
一、实验目的:本实验旨在让学生通过实际操作,了解无机化合物的制备和性质,培养学生的实验技能和观察能力。
二、实验器材和试剂:1. 器材:试管、滴管、酒精灯、玻璃棒、烧杯等。
2. 试剂:硫酸铜、氢氧化钠、盐酸、氯化钠等。
三、实验步骤:1. 实验一:硫酸铜的制备a. 取一定量的氢氧化钠溶液,加入试管中。
b. 使用滴管滴加硫酸铜溶液至溶液呈现蓝色。
c. 用玻璃棒搅拌溶液,观察溶液的变化。
2. 实验二:氯化钠的制备a. 取一定量的盐酸溶液,加入试管中。
b. 使用滴管滴加氢氧化钠溶液至溶液呈现沉淀。
c. 用玻璃棒搅拌溶液,观察溶液的变化。
四、实验结果和分析:1. 实验一结果:硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应后生成蓝色溶液,反应方程式为CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4。
实验分析:该反应是一种酸碱中和反应,氢氧化钠是碱,硫酸铜是酸,生成的Cu(OH)2是一种碱式盐。
2. 实验二结果:盐酸溶液与氢氧化钠溶液反应后生成白色沉淀,反应方程式为HCl + NaOH → NaCl + H2O。
实验分析:该反应是一种酸碱中和反应,氢氧化钠是碱,盐酸是酸,生成的NaCl是一种盐。
五、实验讨论和延伸:1. 通过本实验,学生可以了解到酸碱中和反应的特点和应用。
2. 学生可以进一步思考,如何利用无机化合物的制备和性质进行实际应用,例如在环境保护、医药制造等领域。
3. 学生可以通过实验结果和分析,探讨无机化合物的结构和性质之间的关系。
六、实验总结:通过本次实验,学生不仅学会了无机化合物的制备方法,还培养了实验操作能力和观察能力。
实验结果和分析的讨论,也帮助学生加深了对无机化学的理解。
无机化学实验(二)
引言:无机化学实验是化学专业学生必修的实验课程之一。
通过实验,学生能够亲身感受和学习无机化学中的基本原理和实验技术。
本文将介绍无机化学实验(二)的相关内容,包括实验目的、实验原理、实验步骤、实验结果分析与讨论等。
概述:无机化学实验(二)主要围绕着合成和分析无机化合物展开,包括有机金属化合物的合成、配位化合物的合成和表征、无机盐的鉴定等。
实验过程中,学生需要掌握熟练的实验技巧和仪器操作,以确保实验顺利进行并获得准确的实验结果。
下面将详细介绍实验内容的五个大点。
正文内容:1.无机金属化合物的合成1.1电化学方法合成无机金属化合物1.1.1制备氧化物和碳酸盐1.1.2制备金属的氯化物和溴化物1.2沉淀法合成无机金属化合物1.2.1氢氧化物的制备1.2.2能复分解性金属盐的制备1.2.3沉淀法制备含氨金属配合物2.配位化合物的合成和表征2.1配合物的合成方法2.1.1配体置换反应法2.1.2配体加成反应法2.2配合物的表征方法2.2.1元素分析2.2.2红外光谱2.2.3电子吸收光谱3.无机盐的鉴定3.1盐酸测试3.2硫化氢测试3.3硝酸银试剂测试3.4高锰酸钾试剂测试4.实验结果分析与讨论4.1分析实验结果4.1.1判断无机金属化合物纯度4.1.2判断配位化合物情况4.2讨论实验结果4.2.1结果差异的原因分析4.2.2实验中可能存在的误差5.安全注意事项5.1实验室环境安全5.2实验操作安全5.3废液处理安全总结:通过无机化学实验(二)的学习,学生可以掌握无机化学实验中常用的合成方法、表征方法和鉴定方法。
在实验过程中,学生需要注意实验室环境和操作安全,并正确处理废液。
通过分析实验结果和讨论误差来源,学生能够提高实验技能和科学思维能力,为日后的研究工作和实践活动打下良好的基础。
2020届高考化学无机化学制备实验技巧分析(共10张PPT)
整体把握 搞懂原理 规范答题
无机制备实验(一)
谢谢指导!
无机制备实验(一)
交流讨论
化工厂要具备较强的市场竞争力 在工艺上需解决好哪些问题?
1、生产效率高
控制生产速率
控制原料利用率
2、产品质量好(纯度高)
3、环境友好
题型示例
某盐[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要的化工原料。为充分利 用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑来制备,具体
流程如下:
1、在碱性条件下,ClO2与H2O2反应生成NaClO2, 写出化学反应方程式
2ClO2+H2O2+2NaOH===2NaClO2+O2↑+2H2O
2、冰水浴冷却的目的是 __降__低__N_a_C_l_O_2_的__溶__解__度__;___(写出两种)。
减少H2O2的分解;增加ClO2的溶解 度;减少ClO2的分解 3、空气流速过快或过慢,均降低NaClO2产率,试解释其原因______。 空气流速过慢时,ClO2不能及时被移走,浓度过高导致分解;空气流 速过快时,ClO2不能被充分吸收
某盐[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要的化工原料。为充分利 用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑来制备,具体 流程如下:
溶液 1
产品
利用溶解度
1、溶液1是 硫酸铁溶液,溶液1与固体硫酸铵制备出产品的原理是差异结晶
反应过程中加入稍过量的硫酸铵固体的原因是 使硫酸铁转化完全
2、步骤②需要加热的目的是 加快反应速率 。 绿色氧化剂,不会造成环境
预处理
条件控制
核心反应
分离提纯
溶液 1
产品
条件控制
题型特点
制备背景新 题给信息多 知识覆盖广 能力要求高
无机化学实验教案教案
无机化学实验教案一、实验目的与要求1. 实验目的(1)掌握无机化学实验的基本操作技能。
(2)熟悉常见无机化合物的性质和反应。
(3)培养观察、分析、解决问题的能力。
2. 实验要求(1)严格按照实验步骤进行操作。
(2)注意实验安全,遵守实验室规定。
(3)准确记录实验数据,书写实验报告。
二、实验内容与原理1. 实验内容(1)无机化合物的制备。
(2)无机化合物的性质测定。
(3)无机化学反应的观察。
2. 实验原理(1)根据化学方程式进行物质的制备。
(2)利用物理化学性质进行物质性质的测定。
(3)观察化学反应的现象,分析反应机理。
三、实验仪器与试剂1. 实验仪器(1)试管、烧杯、锥形瓶等玻璃仪器。
(2)电子天平、滴定管、pH计等分析仪器。
(3)加热设备、磁力搅拌器等实验室常用设备。
2. 实验试剂(1)无机化合物试剂:如NaOH、HCl、BaCl2等。
(2)指示剂:如酚酞、甲基橙等。
(3)其他试剂:如硫酸铜、硝酸银等。
四、实验步骤与方法1. 实验步骤(1)根据实验原理,编写实验步骤。
(2)进行实验操作,注意安全防护。
(3)观察实验现象,记录实验数据。
2. 实验方法(1)化学分析法:利用化学反应进行物质的测定。
(2)仪器分析法:利用仪器设备进行物质的测定。
(3)物理方法:利用物质的物理性质进行测定。
五、实验结果与分析1. 实验结果(1)记录实验数据,包括浓度、颜色、温度等。
(2)绘制图表,如折线图、柱状图等。
2. 实验分析(1)分析实验现象,判断实验结果是否符合预期。
(2)讨论实验中可能出现的问题及解决方法。
(3)提出改进措施,提高实验效果。
六、实验报告与评价1. 实验报告(2)报告应包括实验目的、原理、步骤、结果及分析。
(3)报告要求字迹清晰、条理分明、数据准确。
2. 实验评价(1)评价实验操作的规范性、安全性。
(2)评价实验结果的准确性、可靠性。
(3)评价实验分析的深度、广度。
七、实验注意事项1. 实验安全(1)遵守实验室安全规定,佩戴防护用品。
大学化学教案:无机化学实验设计
大学化学教案:无机化学实验设计1. 引言1.1 概述本篇文章旨在探讨大学无机化学实验设计的教案制定。
无机化学是大学化学课程中的重要组成部分,具有广泛的应用领域和深厚的理论基础。
通过进行无机化学实验,学生可以加深对相关概念和原理的理解,并锻炼实验操作技能,培养科学探究精神。
1.2 文章结构本文将按照以下结构进行展开:引言、正文、章节三、章节四、结论。
首先介绍文章的目的和概述,然后详细讨论大学无机化学实验设计方面的内容,包括实验目标、实验步骤和材料准备等方面的考虑。
最后,总结并提出一些建议供读者参考。
1.3 目的编写本教案旨在提供一种系统且有条理的方法,帮助大学教师设计和安排无机化学实验课程。
通过合理设计的实验内容和流程,旨在促进学生主动参与实验活动,培养他们批判性思维和问题解决能力。
此外,该教案也致力于提供实用的参考指导,帮助教师组织好教学资源和管理实验室,保障实验过程的安全性和实效性。
若您还有其他问题,请随时提问。
2. 正文本文旨在提供一份无机化学实验设计教案,适用于大学化学课程中的实验教学。
无机化学是化学科学中的重要分支,通过实验的方式可以帮助学生巩固理论知识、培养实验操作技能,并加深对无机化学原理的理解。
2.1 实验目标本教案旨在通过一系列精心设计的实验,使学生能够:- 掌握常见无机盐的制备和性质;- 理解溶液浓度及酸碱中和反应原理;- 学会使用仪器设备进行准确的化学定量分析;- 培养实验操作技能和团队合作精神。
2.2 实验安全措施在进行实验前,必须确保所有参与者已经了解并遵守实验室安全规范。
以下是一些基本的安全措施建议:- 戴好防护眼镜、手套和实验室外套;- 注意对有毒物质、腐蚀物质和易燃物品的正确使用和处理;- 按照操作规程正确使用仪器设备,并避免误操作。
2.3 实验内容为了达到上述实验目标,本教案包含以下几个实验项目:2.3.1 盐酸与铁粉反应产物的制备与分析- 实验目的:通过发生氧化还原反应,制备出一种无机盐,并进行相关性质测试。
无机化学实验教案
无机化学实验教案一、实验目的1. 熟悉实验室的基本操作和实验仪器的使用。
2. 学习无机化学实验的基本技能,如溶解、过滤、结晶等。
3. 加深对无机化学理论的理解,提高实验操作能力和科学思维。
二、实验原理1. 溶解:固体物质在溶剂中均匀分散形成溶液的过程。
2. 过滤:利用滤纸等材料将固体与液体分离的方法。
3. 结晶:溶液中溶质以晶体形式析出的过程。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器:烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸、称量纸、容量瓶、滴定管等。
2. 实验材料:硝酸钾、硫酸铜、氢氧化钠、硫酸、氯化钠等。
四、实验内容与步骤1. 实验一:溶解实验步骤:(1) 将一定质量的硝酸钾加入烧杯中。
(2) 加入适量的溶剂(水或酒精),用玻璃棒搅拌,观察溶解过程。
2. 实验二:过滤实验步骤:(1) 将实验一中的溶液倒入漏斗中,过滤。
(2) 观察滤液和滤渣,记录过滤效果。
3. 实验三:结晶实验步骤:(1) 将实验二中的滤液倒入干净的烧杯中。
(2) 逐渐加热烧杯,观察结晶过程。
(3) 结晶后,用滤纸过滤,收集晶体。
五、实验结果与分析1. 实验一:观察硝酸钾的溶解过程,了解溶解规律。
2. 实验二:分析过滤效果,探讨过滤条件对过滤效果的影响。
3. 实验三:观察结晶过程,分析结晶条件对结晶的影响。
注意:在实验过程中,严格遵循实验规程,注意安全操作。
实验结果需进行准确记录和分析,以便对实验现象进行深入探讨。
六、实验四:溶液的配制与浓度测定1. 目的:学习配制一定物质的量浓度的溶液,并掌握浓度测定的方法。
2. 原理:利用滴定法测定溶液的浓度。
3. 材料与仪器:滴定管、容量瓶、pH试纸、指示剂、标准溶液、待测溶液。
4. 步骤:(1) 准确配制一定浓度的标准溶液。
(2) 用滴定管量取一定体积的标准溶液。
(3) 加入指示剂,用标准溶液进行滴定。
(4) 记录滴定终点时的体积,计算待测溶液的浓度。
七、实验五:酸碱滴定实验1. 目的:学习酸碱滴定的基本操作,掌握滴定终点的判断。
高中化学选修六无机物制备与合成深入篇目教学案例
高中化学选修六无机物制备与合成深入篇目教学案例
以下是一个高中化学选修六无机物制备与合成深入篇目教学案例,以硫酸铜的制备为例:
一、教学目标
1. 掌握硫酸铜的制备原理和实验操作方法。
2. 了解硫酸铜的性质和应用。
3. 培养学生的实验能力和探究精神。
二、教学内容
1. 硫酸铜的制备原理
2. 实验操作方法
3. 硫酸铜的性质和应用
三、教学过程
1. 导入:通过展示硫酸铜在日常生活中的应用,如净水、农药等,激发学生的学习兴趣。
2. 理论学习:介绍硫酸铜的制备原理,包括硫酸铜的溶解度、硫酸铜的结晶过程等。
3. 实验操作:带领学生到实验室进行硫酸铜的制备实验,包括称量、溶解、结晶等步骤。
在实验过程中,强调实验安全和操作规范,引导学生观察实验现象,记录实验数据。
4. 数据分析:对实验数据进行整理和分析,得出硫酸铜的制备方法和最佳条件。
5. 总结与反思:总结硫酸铜的制备方法和注意事项,引导学生反思实验过程中的问题和不足,提出改进意见。
四、教学评价
1. 对学生的实验操作进行评价,包括实验步骤、实验技能、实验安全等方面。
2. 对学生的实验结果进行评价,包括数据记录、数据分析、结论得出等方面。
3. 对学生的学习态度进行评价,包括学习积极性、探究精神、合作精神等方面。
五、教学反思
1. 在教学过程中,应注重学生的主体地位,引导学生主动探究和思考。
2. 在实验操作中,应强调实验安全和操作规范,确保学生的安全和实验的顺利进行。
3. 在教学评价中,应注重过程评价和结果评价相结合,全面评价学生的学习表现和成果。
无机化学反应实验设计与分析
无机化学反应实验设计与分析实验设计本实验旨在通过设计无机化学反应实验,探究不同实验条件对反应速率和产物形成的影响。
为了实现这一目标,我们选择了以下两个无机化学反应进行实验设计和分析。
实验一:铁(III)离子与亚硝酸根离子的反应反应方程式:Fe3+ + NO2- → Fe2+ + NO实验步骤:1.准备一组铁(III)离子溶液,另外准备一组亚硝酸根离子溶液。
2.将两组溶液分别倒入两个试管中。
3.将两个试管放入恒温水浴中,分别控制温度为25℃和40℃。
4.同时将两个试管中的溶液加入一定量的甲酚指示剂。
5.观察反应的颜色变化,并记录下颜色变化的时间。
6.根据反应方程式计算反应速率。
实验二:铜离子还原反应反应方程式:2Cu2+ + H2 → 2Cu + 2H+实验步骤:1.准备一组铜离子溶液,并将其倒入一个电解池中。
2.在电解池中加入适量的酸溶液,使其与铜离子反应生成铜金属。
3.将电解池连接到一个电源上,在电源的作用下进行电解反应。
4.观察电解过程中的铜金属沉积情况,并记录下时间。
5.根据反应方程式计算反应速率。
实验结果和分析在实验一中,通过观察铁(III)离子与亚硝酸根离子反应的颜色变化,我们可以发现在40℃的温度下反应速率更快。
这是因为温度的升高会增加反应物的分子动能,促进反应物分子的碰撞,从而加快反应速率。
此外,我们还可以根据颜色变化的时间来定量计算反应速率,进一步分析温度对反应速率的影响。
在实验二中,通过观察铜离子的电解沉积情况,我们可以发现电解时间越长,铜金属的沉积量越多。
这是因为电解反应是通过外加电压将正离子还原为金属,而电流的大小和时间的长短会直接影响到电解反应的进行。
因此,我们可以根据电解时间来定量计算反应速率,并进一步分析电流大小对反应速率的影响。
总结与展望通过以上实验设计与分析,我们成功探究了不同实验条件对无机化学反应速率的影响。
实验结果表明,在温度升高和电流增大的情况下,反应速率会变得更快。
无机化学实验教案的案例研究与总结
无机化学实验教案的案例研究与总结引言:无机化学实验是化学专业学生培养实践能力的重要环节,通过实验可以加深学生对无机化学理论的理解,培养他们的实验技能和科学思维能力。
然而,在实验教学中,教案的设计和实施是至关重要的。
本文通过对某无机化学实验教案的案例研究与总结,探讨如何设计和改进无机化学实验教案,以提高实验教学的效果。
案例研究:某无机化学实验教案的目标是通过实验了解金属离子溶液的电导性质,并掌握相关实验技术。
教案的内容包括实验原理、实验步骤、实验操作和实验数据处理等。
实验原理部分详细介绍了金属离子溶液的电离和电导性质,以及电导计的原理和使用方法。
这部分内容相对简单,但是对于初学者来说可能会有一定的难度。
因此,在教学中可以通过引入实例和图表等形式,帮助学生更好地理解和掌握相关知识。
实验步骤部分列举了实验所需的材料和仪器,以及具体的实验步骤。
这部分内容的设计需要考虑到实验操作的连贯性和合理性。
在这个案例中,教案的实验步骤比较清晰,但是在一些细节上还可以进行改进。
例如,可以在每个步骤之后加入一些小提示,帮助学生更好地理解和掌握实验操作的要点。
实验操作部分是教案的核心内容,包括具体的实验操作和实验数据记录。
在这个案例中,教案的实验操作比较简单,但是实验数据记录较为繁杂。
为了提高学生的实验操作能力和数据处理能力,可以适当简化实验数据记录的内容,并引入一些实验数据处理方法,帮助学生更好地理解和分析实验结果。
总结:通过对某无机化学实验教案的案例研究与总结,可以得出以下几点结论:首先,无机化学实验教案的设计需要考虑到学生的实际情况和学习能力。
教案的内容应该简洁明了,避免过多的理论知识和实验操作。
同时,可以通过引入实例和图表等形式,帮助学生更好地理解和掌握相关知识。
其次,实验操作的连贯性和合理性对于教案的设计和改进至关重要。
教案应该详细列举实验所需的材料和仪器,并给出具体的实验步骤。
在实验操作部分,可以适当简化实验数据记录的内容,并引入一些实验数据处理方法,帮助学生更好地理解和分析实验结果。
高中化学实验教案:制备无机化合物
高中化学实验教案:制备无机化合物1. 引言本实验教案旨在介绍高中化学实验中制备无机化合物的方法和步骤。
通过本实验,学生将学习到无机化合物的制备原理和基本实验操作技巧。
2. 实验目的•学习不同无机化合物的制备方法;•掌握基本的实验操作技巧和安全注意事项;•培养团队协作能力和解决问题的能力。
3. 实验材料与仪器•高纯度药品:根据实验需要准备所需药品;•试剂瓶、容量瓶、滴定管等常用玻璃仪器;•天平、加热器、恒温水浴等其他常用实验仪器。
4. 实验步骤步骤一:准备工作1.根据所需制备的无机化合物确定所需药品和试剂。
2.准备所需仪器和设备,确保其处于良好状态,并进行消毒清洁。
步骤二:化合物制备1.按照给定的配方计算所需药品的数量。
2.分析配方中各药品的性质,选择适合的溶剂和反应条件。
3.依次将所需药品称取到容量瓶中,并加入适量溶剂搅拌溶解。
4.根据反应条件进行加热、冷却等操作。
5.若需要进行沉淀分离,可使用过滤器或离心机来处理。
步骤三:产品收集与后续处理1.完成化合物制备后,用适当的方法将其分离出来。
2.进行产品纯化处理,如重结晶、烘干等。
3.对得到的无机化合物进行检测和表征,如通过红外光谱、质谱等手段确定其结构和纯度。
5. 实验安全注意事项1.在实验过程中要戴好实验眼镜、手套等防护用具,避免接触有害物质。
2.注意控制火源和电源,确保实验环境安全。
3.遵守实验室废弃物管理规定,并正确处置产生的废液和废固体。
6. 实验结果记录与分析学生应该准确记录每个步骤的操作过程和观察结果。
在实验结束后,可以对结果进行分析并得出结论。
7. 总结与展望通过制备无机化合物的实验,学生能够加深对无机化学原理和实验操作的理解,培养实验技能和解决问题的能力。
同时,在实验中也需要注意安全事项,并正确处理废弃物。
希望通过这个实验教案,学生们能够提高自己的科学素养和探索精神。
以上是关于高中化学实验教案:制备无机化合物的文档内容编写,旨在提供详细步骤、材料与仪器、安全注意事项以及结果记录与分析等信息,以帮助学生顺利完成实验并获得相关知识和技能。
无机化学实验 (3)
无机化学实验引言无机化学实验是化学教学中非常重要的一部分。
通过实验,学生可以直接参与化学反应过程,观察和记录实验现象,加深对无机化学理论知识的理解和掌握。
本文将介绍几个常见的无机化学实验,并对实验中的步骤和要注意的事项进行详细说明。
实验一:酸碱中和反应实验目的通过酸碱中和反应实验,了解酸和碱的性质以及中和反应的特点。
实验材料•盐酸(HCl)溶液•硫酸(SO4)溶液•醋酸(CH3COOH)溶液•氨水(NH3)溶液•酚酞指示剂1.将盐酸和硫酸分别倒入两个试管中,并标记。
2.将酚酞指示剂加入盐酸中,观察颜色变化。
3.逐滴向盐酸中加入氨水,每次加入后搅拌均匀,观察颜色变化。
4.重复步骤3,直到出现明显的颜色变化。
5.用氨水逐滴再次加入盐酸,观察颜色变化,直到颜色回复原样。
6.重复步骤2-5,使用硫酸代替盐酸。
实验注意事项•实验过程中要戴上眼镜和手套,避免对皮肤和眼睛造成伤害。
•实验中要小心操作,避免溅洒和误吸入有害物质。
•实验过程中要注意酸碱溶液的容量,不要超出试管容量的限制。
•实验完毕后,要将废液集中处理,不要直接倒入下水道。
实验二:氧化还原反应实验目的通过氧化还原反应实验,了解氧化还原反应的特点以及电子转移的过程。
•锌片(Zn)•硫酸铜溶液(CuSO4)•铜片(Cu)•锌硫酸溶液(ZnSO4)•盐桥实验步骤1.在一个容器中倒入适量的硫酸铜溶液。
2.将一片铜片放入溶液中,观察是否有反应发生。
3.将一片锌片放入溶液中,观察是否有反应发生。
4.将一片铜片和一片锌片分别放入锌硫酸溶液中,观察是否有反应发生。
5.在两个溶液中间设置盐桥,观察是否有反应发生。
实验注意事项•实验过程中要小心操作,避免溅洒和误吸入有害物质。
•实验完毕后,要将废液集中处理,不要直接倒入下水道。
实验三:盐类实验实验目的通过盐类实验,观察盐的性质以及盐溶液的性质。
实验材料•氯化钠(NaCl)晶体•碳酸钠(Na2CO3)晶体•硫酸钠(Na2SO4)晶体•氢氧化钠(NaOH)固体•盐酸(HCl)溶液实验步骤1.分别取一小块氯化钠晶体、碳酸钠晶体、硫酸钠晶体和氢氧化钠固体。
无机化学设计制备实验
碱式碳酸铜的制备(1)由Na2CO3·10H2O跟CuSO4·5H2O反应制备根据CuSO4跟Na2CO3反应的化学方程式2CuSO4+2Na2CO3+H2O==Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑进行计算,称取14gCuSO4·5H2O,16gNa2CO3·10H2O,用研钵分别研细后再混合研磨,此时即发生反应,有“磁磁”产生气泡的声音,而且混合物吸湿很厉害,很快成为“粘胶状”.将混合物迅速投入200mL沸水中,快速搅拌并撤离热源,有蓝绿色沉淀产生.抽滤,用水洗涤沉淀,至滤液中不含SO42-为止,取出沉淀,风干,得到蓝绿色晶体.该方法制得的晶体,它的主要成分是Cu2(OH)2CO3,因反应产物与温度、溶液的酸碱性等有关,因而同时可能有蓝色的2CuCO3·Cu(OH)2、2CuCO3·3Cu(OH)2和2CuCO3·5Cu(OH)2等生成,使晶体带有蓝色.如果把两种反应物分别研细后再混合(不研磨),采用同样的操作方法,也可得到蓝绿色晶体.(2)由Na2CO3溶液跟CuSO4溶液反应制备分别称取12.5gCuSO4·5H2O,14.3gNa2CO3·10H2O,各配成200mL溶液(溶液浓度为0.25mol·L-1).在室温下,把Na2CO3溶液滴加到CuSO4溶液中,并搅拌,用红色石蕊试纸检验溶液至变蓝为止,得到蓝色沉淀.抽滤,用水洗沉淀,至滤液中不含SO42-为止,取出沉淀,风干,得到蓝色晶体.该晶体的主要成分为5CuO·2CO2.如果使沉淀与Na2CO3的饱和溶液接触数日,沉淀将转变为Cu(OH)2.如果先加热Na2CO3溶液至沸腾,滴加CuSO4溶液时会立即产生黑色沉淀.如果加热CuSO4溶液至沸腾时滴加Na2CO3溶液,产生蓝绿色沉淀,并一直滴加Na2CO3溶液直至用红色石蕊试纸检验变蓝为止,但条件若控制不好的话,沉淀颜色会逐渐加深,最后变成黑色.如果先不加热溶液,向CuSO4溶液中滴加Na2CO3溶液,并用红色石蕊试纸检验至变蓝为止,然后加热,沉淀颜色也易逐渐加深,最后变成黑色.出现黑色沉淀的原因可能是由于产物分解成CuO的缘故.因此,当加热含有沉淀的溶液时,一定要控制好加热时间.(3)由NaHCO3跟CuSO4·5H2O反应制备称取4.2gNaHCO3,6.2gCuSO4·5H2O,将固体混合(不研磨)后,投入100mL沸水中,搅拌,并撤离热源,有草绿色沉淀生成.抽滤、洗涤、风干,得到草绿色晶体.该晶体的主要成分为CuCO3·Cu(OH)2·H2O.(4)由Cu(NO3)2跟Na2CO3反应制备将冷的Cu(NO3)2饱和溶液倒入Na2CO3的冰冷溶液(等体积等物质的量浓度)中,即有碱式碳酸铜生成,经抽滤、洗涤、风干后,得到蓝色晶体,其成分为2CuCO3·Cu(OH)2.由上述几种方法制得的晶体颜色各不相同.这是因为产物的组成与反应物组成、溶液酸碱度、温度等有关,从而使晶体颜色发生变化.从加热分解碱式碳酸铜实验的结果看,由第一种方法制得的晶体分解最完全,产生的气体量最大硫酸铜的制备一、铜片的净化称取4.5g剪细的铜片,放在蒸发皿中,加入10ml mol·dm-33,在小火上微热,以洗去铜片上的污物(注意不要加热太久,以免使铜过多地溶解在稀HNO3中,影响产率)。
大学无机化学实验范例2024
引言概述:大学无机化学实验是学生在学习无机化学课程中的重要环节,通过实验的方式,可以帮助学生深入理解无机化学的基本概念和实验操作技巧。
本文将以《大学无机化学实验范例(二)》为主题,详细介绍5个大点的实验内容,分别包括:1.无机酸碱滴定实验;2.金属离子的化学分析实验;3.无机盐的合成实验;4.无机配合物合成与分析实验;5.无机固体材料的制备与表征实验。
正文内容:1.无机酸碱滴定实验1.1酸溶液浓度的测定1.2酸碱滴定反应的原理与方法1.3实验步骤与注意事项1.4实验结果与数据分析1.5结论与讨论2.金属离子的化学分析实验2.1金属离子的检测方法2.2金属离子的定性分析2.3金属离子的定量分析2.4实验步骤与注意事项2.5实验结果与数据分析2.6结论与讨论3.无机盐的合成实验3.1无机盐的合成原理3.2常见无机盐的合成方法3.3实验步骤与注意事项3.4实验结果与数据分析3.5结论与讨论4.无机配合物合成与分析实验4.1配合物的理论基础4.2配合物的合成方法4.3配合物的分析方法4.4实验步骤与注意事项4.5实验结果与数据分析4.6结论与讨论5.无机固体材料的制备与表征实验5.1固体材料的分类与性质5.2固体材料的制备方法5.3固体材料的表征方法5.4实验步骤与注意事项5.5实验结果与数据分析5.6结论与讨论总结:通过对《大学无机化学实验范例(二)》的详细介绍,我们了解了5个大点的实验内容,包括无机酸碱滴定实验、金属离子的化学分析实验、无机盐的合成实验、无机配合物合成与分析实验以及无机固体材料的制备与表征实验。
这些实验旨在帮助学生掌握无机化学实验的基本原理、实验操作技巧以及数据分析能力。
通过实验,学生能够深入理解无机化学的相关知识,并培养实验思维和科学研究能力。
因此,对于学习无机化学的学生来说,这些实验范例是宝贵的学习资源。
中学化学教学教案——无机化学知识的实践探究和应用展示
中学化学教学教案——无机化学知识的实践探究和应用展示一、实践探究内容1.实验目的:通过实验探究无机化学知识的实际应用,并学习相关实验操作技能。
2.实验材料:硝酸钙、氯化钠、硫酸铜、氢氧化钠、氯化铵、盐酸等。
3.实验步骤:(1)制备氯化钙溶液:取一定量的硝酸钙加入适量的水溶解,生成氯化钙溶液。
(2)生成沉淀实验:将氯化钙溶液和硫酸铜溶液混合,观察是否生成沉淀反应。
(3)生成氢气实验:将氢氧化钠溶液和氯化铵溶液混合,加入少量盐酸,观察生成气体现象。
4.实验结果:通过实验操作探究,得出氯化钙与硫酸铜混合生成沉淀反应,氢氧化钠和氯化铵混合生成氢气反应。
5.实验总结:本实验通过实际操作探究了无机化学知识的具体应用并学习相关实验技能,加深了对化学现象的理解。
二、应用展示内容1.应用场景:在日常生活中,许多无机化学知识都有实际应用,如化肥生产中的氮磷钾化合物、药品生产中的硫酸铜制备、水处理中的氯化钙消毒等。
2.知识应用:无机化学知识可应用于生产、医疗、环境保护等领域,如制备化合物、分析检测、废弃物处理等。
3.实践案例:化工厂使用氮磷钾化合物作为肥料生产原料,通过硫酸铜制备药品,同时使用氯化钙对废水进行处理。
这些实际案例充分展示了无机化学知识的实际应用。
4.知识推广:通过学习和实践,广泛推广无机化学知识的应用,提高学生对化学学科的兴趣和认识,培养学生的实践能力和创新思维。
总结:通过实践探究无机化学知识的实际应用,可以加深学生对化学知识的理解和应用能力,激发学生对化学学科的兴趣和热情。
在教学中,教师应注重理论知识与实践操作相结合,培养学生的实验技能和综合能力,促进学生全面发展。
只有将知识与实践相结合,才能更好地提高学生的学习效果和实际应用能力。
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两例无机化学制备实验教学解析*吴永娟1,2** 高元哲3(1. 陕西学前师范学院化学与化工系陕西西安710100;2.河北师范大学汇华学院河北石家庄050091;3.河北师范大学化学与材料科学学院河北石家庄050061)摘要对硫酸亚铁铵和三草酸合铁(III)酸钾两个制备实验方案进行了详细解析,并进行了适当改进。
学生实验结果表明:与参考文献相比,这两例制备实验按本文所述实验方案进行操作不但节约了实验时间,而且提高了学生实验成功率和产品收率,达到了良好的实践教学效果。
关键词硫酸亚铁铵;三草酸合铁(III)酸钾;制备;实验方案;改进“硫酸亚铁铵制备”、“三草酸合铁(III)酸钾制备”是《无机化学实验》教学大纲必做实验。
同时,这两个实验项目存在一定的联系。
“三草酸合铁(III)酸钾制备”实验中需要硫酸亚铁铵原料,所以这两个实验项目可以相继进行。
首先安排学生做“硫酸硫酸亚铁铵”制备实验。
然后再安排学生做“三草酸合铁(III)酸钾制备”实验。
学生新制备的硫酸亚铁铵可以作为“三草酸合铁(III)酸钾制备”的原料,这样安排不仅可以达到我们既定的教学目标,还可以节省试剂,加深学生“制”有所用”、学有所用、节约环保的概念。
这两个实验项目相继安排的前提条件是学生必须成功制备硫酸亚铁铵,但实际上由于学生操作上的失误,硫酸亚铁铵制备效果往往并不理想。
所以,本文在考察文献[1–4]及其他相关资料的基础上,对这两例制备实验的具体过程进行了解析,并对某些关键步骤进行了适当的改进。
从大学一年级近200名本科学生实验结果来看,这两例实验按文中所述实验方案操作节省了学生实验时间,提高了实验成功率和产品收率,达到了良好的教学效果。
1 硫酸亚铁铵制备1.1 实验原理硫酸亚铁铵:化学式(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,式量392.18。
俗称摩尔盐,是一种复盐,透明浅蓝绿色单斜晶体,密度1.864g/cm3,100~110℃失去结晶水。
易溶于水,难溶于乙醇,比一般的亚铁盐(如硫酸亚铁、氯化亚铁等)稳定, 在空气中不易被氧化。
在定量分析常用摩尔盐来直接配制亚铁离子的标准溶液或标定未知溶液浓度。
还可用于医药,用于冶金、电镀等。
硫酸亚铁铵可由等物质量的FeSO4和(NH4)2SO4反应制备。
其原理在于复盐在水中的溶解度比组成它的任何一个组分的溶解度都小,因此,将FeSO4和(NH4)2SO4的混合溶液蒸发的过程中,首先析出硫酸亚铁铵晶体。
具体的化学反应方程式为:FeSO4 + (NH4)2SO4 + 6H2O = FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O↓1.2 实验方法具体的实验方法是利用足量的净铁钉或废铁屑与定量的稀硫酸(3 mol·L-1,25mL)反应,首先制备FeSO4溶液。
然后在FeSO4溶液中加入与其等物质的量的(NH4)2SO4固体,使其全部溶解后,经浓缩、冷却,即可以析出溶解度相对较小的硫酸亚铁铵晶体。
1.3 关键操作及注意事项(1) FeSO4溶液制备时,用合适大烧杯套小烧杯的方法自制水浴锅,且水浴锅的温度控制在50~60℃*校级基金:大类招生模式下无机化学实验教学探索(20120107);基于大类招生的生化地类创新型人才培养模式探索与实践(第12批教改项目)**通讯联系人:吴永娟,E-mail: yjwu76@以控制产生氢气的速度。
同时适当补充少量水,保持反应溶液的体积始终为25 mL左右。
因为如果水太少,FeSO4容易析出;反之,水太多,后续蒸发浓缩步骤所需时间过长。
(2) 将FeSO4溶液转移至蒸发皿中,加入计算量的(固体,搅拌使NH4)2SO4溶解。
调节溶液pH≈1,抑制二价铁离子水解。
(3) 用酒精灯加热蒸发浓缩溶液至溶液表面出现晶膜后,停止加热。
该步操作注意事项有:在加热浓缩的过程中,切不可再搅拌,否则会影响后续晶膜的观察;在加热浓缩的过程中,要如终保持溶液的pH≈1;在加热浓缩的过程中,若蒸发皿壁上有固体析出,可通玻璃棒磨擦使其重新回到到母液中。
晶膜观察方法:逆光观察溶液表面出现数颗具有一定形状的小晶种。
(4) 晶膜出现后,冷却到室温,可观察到浅蓝绿色晶体析出,晶体的形态特征见图1。
Fig. 1 Morphology of freshly prepared ammonium of ferrous sulfate图1新制硫酸亚铁铵的形态1.4 结论学生实验结果表明,按照上述要求操作,所有参与实验的学生均得到了硫酸亚铁铵晶体,部分同学甚至得到了单晶,产率多数在(80~95)%之间。
达到了较好的实验效果。
在FeSO4溶液与等物质的量的(NH4)2SO4混合制备硫酸亚铁铵的过程中,用酒精灯直接加热代替水浴加热,大大缩短了实验时间,多数同学在2.5个学时完成实验。
2 三草酸合铁(III)酸钾制备2.1 实验原理三草酸合铁(III)酸钾K3[Fe (C2O4)3]·3H2O 是翠绿色晶体,溶于水而难溶于乙醇,是制备负载型活性铁催化剂的主要原料。
该实验以学生在“硫酸亚铁铵制备”实验中自制的摩尔盐[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]为原料,通过沉淀、氧化还原、配位反应等多步转化,最后制得K3[Fe (C2O4)3]·3H2O。
主要反应为:(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O + H2C2O4 + 2H2O = FeC2O4·2H2O↓ + H2SO4+ (NH4)2SO4 + 4H2O 6FeC2O4·2H2O +3H2O2 + 6K2C2O4 = 4K3[Fe (C2O4)3] + 2Fe(OH)3↓+ 12H2O2Fe(OH)3 + 3H2C2O4 + 3K2C2O4 = 2K3[Fe (C2O4)3] + 6H2O2.2 实验步骤(1) 称取5 g 摩尔盐晶体于烧杯中,加入45 mL 去离子水和10滴3 mol·L−1 H2SO4酸化,加热使其溶解,然后加入2.0 gH2C2O4固体并不断进行搅拌使其溶解,加热煮沸,静置。
(2) 待FeC2O4·2H2O 完全沉降后,用倾析法除去上层清液,然后用少量蒸馏水洗涤沉淀三次。
(3) 在盛有黄色晶体FeC2O4·2H2O 的烧杯中,加入20 mL 去离子水,再加入5.0 g K2C2O4固体,水浴加热至40℃,逐滴滴加12 mL 3% H2O2,并不断搅拌。
保持反应体系温度为40℃、10 min,此时FeC2O4·2H2O沉淀逐渐被氧化为新鲜的红棕色Fe(OH)3悬浊液。
(4) 将反应体系从水浴中拿出,加热至沸。
保持上述沉淀为近沸状态,分两次加入1.2 g H2C2O4固体(第一次加入0.7 g,第二次加入0.5 g),不断搅拌使H2C2O4固体溶解,同时新鲜的红棕色Fe(OH)3逐渐消失,反应体系最终转变成翠绿色溶液。
(5) 若“2.2 (4)”得到的溶液中有混浊,这可能是由于黄色FeC2O4·2H2O或红褐色Fe(OH)3未被完全转化的原因,这时需要进行常压过滤操作,适当浓缩;如果溶液不混浊,则直接进行“(6)”的操作。
(6) 将2.2 (4)得到的翠绿色在避光下冷却,即有大量翠绿色晶体析出。
2.3结论学生实验结果表明,按照“2.2”实验步操作,所有参与实验的学生组大多数得到了K3[Fe (C2O4)3]·3H2O 翠绿色晶体,部分同学甚至得到了单晶,产率多数在(58~95)%之间,学生的实验成功率已达到90%以上。
表1比较了分别采用文献[5]和本文方案消耗主要试剂3% H2O2的体积和所达到的实验效果。
Table 1. Comparison of experiment effect for the preparation of diammonium ferrate dicsulfate by references [5] and scheme herein, respectively表1 三草酸合铁(III)酸钾制备文献[5]和本文方案实验效果对比比较项目3% H2O2用量95%乙醇用量成功率(%)产率(%)文献[5] 20 mL 10 mL 70 30~50本文方案12 mL 0 mL 90 58~95 由学生的实验结果可知,用一定量的H2C2O4固体和K2C2O4固体代替现有文献[5]中的相应饱和溶液能达到较好的实验教学效果。
这可能是由于用固体试剂代替相应饱和溶液减少了溶剂水的用量,提高了最终产品溶液的过饱和程度,从而冷却时最终产品更易析出,产率更高。
3 总结本文详细解析了“硫酸亚铁铵制备”和“三草酸合铁(III)酸钾制备”两例实验的具体制备实验方案,并结合现有无机化学教材教材进行了适当的改进。
学生实验结果表明,运用本文提出的具体实验方案提高了学生实验成功率和产品收率、节省了学生实验时间,达到了良好的实践教学效果。
参考文献[1] 姜述芹,马荔,梁竹梅等.硫酸亚铁铵制备实验的改进探索.实验室研究与探索,2005, 24(7):18–20.[2] 袁爱群,张直,马少妹等.用绿色化学理念改进硫酸亚铁铵制备实验.化学教学, 2004, (5):8–9.[3] 姜述芹,陈虹锦,梁竹梅等.三草酸合铁(Ⅲ)酸钾制备实验探索.实验室研究与探索,2006, 25(10):1194–1196.[4] 凌必文,刁海生.三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的合成及结构组成测定.安庆师范学院学报(自然科学版), 2001, 7(4):13–16.[5] 李铭岫.无机化学实验(第一版).北京:理工大学出版社,2002:141–143.Teaching analysis for two cases of preparation experiment of inorganic chemistryWU Yongjuan1, 2 GAO Yuanzhe3(1.Department of Chemistry and chemical engineering, Shaanxi Xueqian Normal university; Xi'an Shaanxi,China 710100;)2. Huihua College of Hebei Normal University, Shijiazhuang, Hebei Province, China 050091;3. School of Chemistry and Material Science, Hebei Normal University, Shijiazhuang,Hebei Province, China 050016)Abstract The scheme for the preparation of ammonium of ferrous sulfate and diammonium ferrate dicsulfatewas analyzed and improved, respectively. The experiment results show that the improved experimental schemes here not only abate student's experimental time and also enhance the rate of experiment success and product yield in comparison with those described in referrences.Key words Ammonium of ferrous sulfate; Potassium ferrioxalate; preparation; Experimental scheme;Improvement。