材料类基础化学实验

化学是一门实验性很强的学科，化学实验是化学理论、规律产生的基础。尤其是材料基础化学实验作为材料科学与工程专业学生的第一门专业实验课程，它直接关系到学生能否掌握材料基础化学基础知识和基本技能，能否有效地掌握科学思维方法、培养科研能力、养成科学的精神和品质。该实验课程在材料科学与工程专业中占有举足轻重的地位。
本书是为材料类专业学生编写的一本基础化学实验教材，目的是使学生在掌握并加深基础化学的知识、了解现代化学的研究方法和实验技术、提高综合应用化学各学科的知识和实验能力等方面打下坚实的基础。本教程在编写过程中，根据专业特点和实验室现有的实验条件，把一些实验性质和实验内容相近的项目进行归类、整理，形成了基础实验、设计性实验、综合性实验为主线的实验体系。所谓设计性实验是通过查阅文献、设计实验方案、分析实验结果等，对学生的科研能力进行初步系统的训练。而综合性实验则涉及某类实用材料的合成、测试分析以及性能评价的一系列实验内容。本教程内容涉及无机化学、有机化学、物理化学和分析化学四大化学的基础知识，实验方法包括物质的合成、分离、组成分析和性能测试。在选择实验时，编者既注重选择具有一定普适性的化学实验，又注重多种学科之间的交叉融合。
本书由刘志雄主编，伍建华、向延鸿担任副主编，刘清华参与了部分资料整理工作。全稿由刘志雄统稿。虽然编者在内容的取舍和编写中尽了最大的努力，但书中的不当之处在所难免，恳请读者批评指正。
在此感谢学校及学院和同事对本书出版的大力支持，鸣谢湖南省学位与研究生教育改革研究项目(2019JGZD075)和吉首大学独立设置实验(实训)课程建设项目(JDDL2016003)经费的资助。

编者
2020年7月

本书分为化学实验基本知识和材料基础化学实验两大部分。化学实验基本知识部分包括实验室的基础知识、实验室的仪器设备管理、实验室安全、实验报告的撰写、化学实验的一些基本操作。材料基础化学实验共50个实验，分为验证实验、综合实验和创新实验三类，递进式编排，分类清楚，目的明确，详细讲解化学反应原理，注重实验细节的操作，便于学生掌握要领。书中附有一些常用实验数据、常用指示剂的种类和常用试剂的配制等。
本书可供高等院校化学化工、材料相关专业师生参考。使用学校可根据教学实际选择不同实验来进行教学。

第一章化学实验基本知识
第一节化学实验概述
一、化学实验的重要意义1
二、化学实验教学的目的1
三、掌握学习方法2
第二节化学实验室规则
第三节实验室的管理
一、属于危险品的化学药品4
二、化学试剂级别4
三、试剂的存放4
四、实验室试剂存放要求5
五、精密仪器的管理5
六、其他实验物品的管理6
第四节化学实验基本操作
一、玻璃器皿的洗涤6
二、玻璃仪器的干燥7
三、固体试剂的取用7
四、液体试剂的取用7

第二章材料基础化学实验
实验一玻璃管加工和塞子的钻孔9
实验二仪器的领取、洗涤和干燥17
实验三溶剂的配制20
实验四硝酸钾的制备及提纯24
实验五中和法测定盐酸和氢氧化钠溶液的浓度27
实验六一种钴（Ⅲ）配合物的制备29
实验七五水硫酸铜的制备、提纯和检验32
实验八醋酸电离度和电离常数的测定37
实验九氧化还原反应与电极电势39
实验十由废铁屑制备硫酸亚铁铵43
实验十一氯化铅的溶度积和溶解热测定45
实验十二废干电池的回收47
实验十三磺基水杨酸合铁（Ⅲ）配合物的组成及其稳定常数的测定48
实验十四第一过渡系元素性质52
实验十五离子鉴定和未知物的鉴别56
实验十六碱式碳酸铜的制备与表征57
实验十七铜、银、锌、镉、汞的性质60
实验十八电解质溶液65
实验十九蛋壳中碳酸钙含量的测定69
实验二十工业纯碱中总碱度测定71
实验二十一食用白醋中醋酸含量的测定74
实验二十二分光光度法测定邻二氮菲合铁（Ⅱ）离子中的铁76
实验二十三高锰酸钾法测定双氧水的含量78
实验二十四含碘食盐中含碘量的测定81
实验二十五配合物的生成和性质84
实验二十六铁矿石全铁含量的测定(无汞定铁法)87
实验二十七氯化物中氯含量的测定(莫尔法)89
实验二十八铅锌矿中锌镉含量的测定90
实验二十九补钙制剂中钙含量的测定92
实验三十水样中化学耗氧量（COD）的测定93
实验三十一猕猴桃根中微量金属元素的测定95
实验三十二钼矿中钼的测定96
实验三十三蒸馏和沸点的测定98
实验三十四重结晶提纯法101
实验三十五蒸馏工业酒精105
实验三十六无水乙醇的制备106
实验三十七环己烯的制备109
实验三十八1-溴丁烷的制备111
实验三十九正丁醚的制备113
实验四十咖啡因的提取及其紫外光谱分析115
实验四十一安息香缩合反应119
实验四十二肉桂酸的制备与纯化120
实验四十三乙酰苯胺的制备与纯化122
实验四十四乙酸乙酯的制备124
实验四十五恒温水浴组装及性能测试127
实验四十六化学平衡常数及分配系数的测定132
实验四十七线性电位扫描法测定镍在硫酸溶液中的钝化行为136
实验四十八固体在溶液中的吸附140
实验四十九凝固点降低法测定相对分子质量143
实验五十乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定147

附录
附录1不同温度下水的饱和蒸气压150
附录2一些无机化合物的溶解度151
附录3气体在水中的溶解度154
附录4常用酸、碱的浓度154
附录5弱电解质的电离常数（离子强度等于零的稀溶液）155
附录6溶度积156
附录7常见沉淀物的pH158
附录8某些离子和化合物的颜色159
附录9标准电极电势163
附录10常见配离子的稳定常数171
附录11某些试剂溶液的配制172
附录12危险药品的分类、性质和管理173
附录13相对原子质量表174
附录14常用指示剂175
附录15常用缓冲溶液的配制177
附录16常用基准物质及其干燥条件与应用178
附录17常用熔剂和坩埚179
附录18常用酸碱溶液的质量分数、相对密度和溶解度180

参考文献