原電池是將化學能轉變為電能的裝置。原電池的電動勢可以表示為正極與負極的電極電勢之差：E=φ（+）-φ（-）電動勢可以用電位計測量。在銅鋅原電池中，改變Cu2+、Zn2+的濃度可以使電對的電極電勢發生改變，從而改變電動勢。
水溶液中自發進行的氧化還原反應，氧化劑電對的電極電勢值應大於還原劑電對的電極電勢值。即熱力學標態下氧化還原反應自發進行的條件是：E=φ(+)－φ(－)>0從前麵電對的電極電勢可以看出，FeCl3能與KI反應析出I2，而不能與KBr反應。
增大電對中氧化型物質的濃度或減小還原型物質的濃度時，電極電勢升高，氧化型物質在水溶液中的氧化能力增強，還原型物質的還原能力減弱；反之，減小氧化型物質的濃度或增大還原型物質的濃度時，電極電勢降低，還原型物質的還原能力增強，氧化型物質的氧化能力減弱。
生成沉澱或配合物可使離子濃度大大降低，從而使電極電勢值發生大幅度改變，甚至可能導致氧化還原反應方向的改變。
φ(Cu2+\/Cu+)=0.161V，φ(I2\/I－)=0.535 V，從電極電勢數值來看，標準狀態下CuSO4似乎不能與KI反應，實際上由於Cu+與I－生成CuI沉澱，使φ(Cu2+\/Cu+)升高，Cu2+的氧化能力大大增強，實際上此時已經組成了一個新的電對Cu2+\/CuI，φ(Cu2+\/CuI)=0.857V，使CuSO4與KI反應能順利進行：2Cu2+＋4I－2CuI＋I24. 介質酸堿性對氧化還原反應的影響
（1） 介質酸堿性對氧化還原反應產物的影響
高錳酸鉀在酸性、中性和強堿性介質中分別被還原為無色的Mn2+、棕色的MnO2沉澱、綠色的MnO2-4，說明介質酸度對氧化還原反應產物有影響。
（2） 介質酸堿性對氧化還原反應方向的影響
有H＋或OH－參加的電極反應，pH的改變會引起電對的電極電勢發生變化。當氧化還原反應的電動勢不是很大時，介質的酸堿性甚至會使氧化還原反應的方向發生改變。
介質的酸堿性還可影響氧化還原反應的速度。
三、 儀器和試劑
儀器：試管，量筒，燒杯，銅電極，鋅電極，pHS3C型酸度計，鹽橋，導線若幹。
試劑：KI（0.1mol·L－1），FeCl3（0.1mol·L－1），CCl4，KBr（0.1mol·L－1），KMnO4（0.05mol·L－1、0.1mol·L－1），H2SO4（2mol·L－1），H2O2（3%），CuSO4（0.1mol·L－1，1mol·L－1），NaOH（2mol·L－1、6mol·L－1），Na2SO3（0.2mol·L－1），KIO3（0.1mol·L－1），ZnSO4（1mol·L－1），NH3·H2O（濃），HAc（2mol·L－1），SnCl2（0.2mol·L－1），KSCN（0.1mol·L－1）。動畫：原電池
四、 實驗內容步驟
1. 電極電勢與氧化還原反應
在一支試管中加入10滴0.1mol·L－1 KI溶液與2滴0.1mol·L－1 FeCl3溶液，混勻，加入10滴CCl4，充分振蕩，觀察CCl4層顏色有什麼變化？寫出反應方程式。
用0.1mol·L－1 KBr溶液代替0.1mol·L－1 KI溶液進行同樣的實驗，觀察CCl4層顏色有什麼變化？
根據以上實驗結果定性判斷I2 \/I－、Fe3+\/Fe2+、Br2 \/Br－三個電對電極電勢的相對大小，判斷哪個是最強的氧化劑，哪個是最強的還原劑。
2.氧化性和還原性的相對性
（1）在一支試管中加入3滴0.05mol·L－1 KMnO4溶液、10滴2mo·L－1 H2SO4溶液，然後逐滴滴加3%的H2O2溶液直至紫色退去，寫出反應方程式。
（2）在一支試管中加入10滴0.1mol·L－1KI、6滴CCl4，然後逐滴滴加3%的H2O2溶液並不斷震蕩試管，直至CCl4層有紫紅色出現，寫出反應方程式。
上述哪個實驗中H2O2顯氧化性？哪個實驗中H2O2顯還原性？
圖51CuZn電池
3.濃度對電極電勢的影響
按圖51裝置原電池。往一個50mL燒杯中加入約15mL1mol·L－1 ZnSO4溶液，另一個50mL燒杯中加入約15mL1mol·L－1 CuSO4溶液，分別將鋅電極和銅電極插入相應兩個燒杯中，用鹽橋將兩個燒杯相連接。將兩電極的引線與pH S3C型酸度計相連，將酸度計的pHmV開關置於“+mV”檔，測量電池電動勢。
取出鹽橋，在CuSO4溶液中加入10mL濃NH3·H2O充分攪拌，直到沉澱完全溶解，形成深藍色溶液。再用鹽橋連接兩燒杯，測量電池電動勢，解釋原因。
取出鹽橋，在ZnSO4溶液中加入10mL濃NH3·H2O充分攪拌，直到沉澱完全溶解，再用鹽橋連接兩燒杯，測量電池電動勢，解釋原因。
4.濃度對氧化還原反應的影響
在一支試管中加入10滴0.1mol·L－1CuSO4溶液，再加入10滴0.1mol·L－1 KI溶液，觀察現象，再加入10滴CCl4溶液，充分振蕩，觀察CCl4層顏色變化，並寫出有關反應方程式。
5.介質的酸堿性對氧化還原反應的影響
（1）對反應產物的影響取三支試管，分別加入0.05mol·L－1 KMnO4溶液2滴；在第一支試管中加入6滴2mol·L－1 H2SO4溶液，在第二支試管中加入6mol·L－1 NaOH溶液6滴，在第三支試管中加入6滴去離子水，然後往三支試管中逐滴加入0.2mol·L－1 Na2SO3溶液，觀察各試管中溶液的顏色有何不同，解釋產生上述現象的原因，並寫出有關反應方程式。
（2） 對反應方向的影響在試管中加入10滴0.1mol·L－1 KI溶液和2～3滴0.1mol·L－1 KIO3溶液，混合後，觀察有無變化。再加入幾滴2mol·L－1 H2SO4溶液，觀察有無變化。再逐滴加入2mol·L－1 NaOH溶液，使混合溶液呈堿性，觀察反應現象。解釋產生上述現象的原因，並寫出有關反應方程式。
（3） 對反應速率的影響在兩支試管中各加3滴0.1mol·L－1 KBr溶液，在一支試管中加3滴2mol·L－1 H2SO4溶液，另一支試管中加6滴2mol·L－1 HAc溶液，然後各滴加1滴0.05mol·L－1 KMnO4溶液。比較紫色褪去的速度，解釋現象，寫出反應方程式。
6. 判斷氧化還原反應的順序
在試管中加入10滴0.1mol·L－1 FeCl3溶液和4滴0.1mol·L－1 KMnO4溶液，搖勻後再逐滴加入0.2mol·L－1SnCl2溶液，並不斷搖動試管，待KMnO4溶液剛褪色後（SnCl2溶液不能過量！），加入1滴0.1mol·L－1 KSCN溶液，觀察現象，並繼續滴加0.2mol·L－1SnCl2溶液，觀察溶液顏色變化。解釋實驗現象，並寫出有關離子反應方程式。
五、 思考題
1. 為什麼KMnO4能氧化HCl中的Cl－，而不能氧化NaCl中的Cl－？
2.如何判斷氧化劑和還原劑的強弱及氧化還原反應進行的方向？
3.為什麼H2O2既可作氧化劑，又可作還原劑？在何種情況下可作為氧化劑？何種情況下可作為還原劑？
實驗5.5硫酸銅的提純與純度檢驗
一、 實驗目的
1. 學習粗硫酸銅提純的原理和方法。
2. 掌握溶解、加熱、蒸發、常壓過濾、減壓過濾、濃縮結晶等基本操作。
3. 學習用目視比色法檢驗產品中雜質含量的方法。
二、 實驗原理
粗硫酸銅晶體中主要包括少量不溶性雜質（如泥沙）和可溶性雜質如Na+、FeSO4、Fe2(SO4)3等。不溶性雜質可在溶解、過濾的過程中過濾除去。
要分離Fe3+比較容易，因為Fe(OH)3的Ksp＝2.8×10－39，而Cu(OH)2的Ksp＝2.2×10-20，而當c(Fe3+)降到1×10－6mol·L－1時，{c(OH－)}＝3Ksp{c(Fe3+)}=32.8×10－391×10－6=1.4×10－11
pH=3.15而此時溶液中允許存在的Cu2+的濃度為{c(Cu2＋)}＝Ksp{c(OH－)}2=2.2×10－20(1.4×10－11)2=112大大超過了CuSO4的溶解度，所以Cu2+不會沉澱。從上述計算可以粗略看出，Cu2+與Fe3+是可以利用溶度積的差異，控製適當的pH，達到分離的目的。
由於Fe2+完全沉澱所需的pH較高，為防止在較高pH條件下Cu2+沉澱而影響硫酸銅的產量，實驗過程中用H2O2將Fe2+氧化成Fe3+，然後通過調節溶液pH，使Fe3+水解生成Fe(OH)3沉澱，再過濾除去，反應如下：2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2OFe3++3H2OFe(OH）3+3H+然後采用控製pH在3.5左右使Fe3+完全沉澱，達到Fe3+與Cu2+分離的目的。從氧化反應中可見，應用H2O2作氧化劑的優點是不引入其他離子，多餘的H2O2可利用熱分解去除而不影響後麵分離。
可溶性雜質是采用重結晶方法分離。根據物質的溶解度不同，特別是晶體的溶解度一般隨溫度的降低而減小，當熱的飽和溶液冷卻時，待提純的物質先以結晶析出，而少量易溶性雜質由於尚未達到飽和，仍留在母液中，通過過濾，就能將可溶性雜質分離，這就是重結晶分離可溶性雜質的原理。
目視比色法是確定雜質含量的常用方法，在確定雜質含量後便能定出產品的純度級別。將產品配成溶液，在比色管中加入顯色劑顯色、定容與在同樣條件下顯色、定容的一係列不同濃度的標準溶液（標準色階）進行顏色比較（方法是從管口垂直向下觀察），如果產品溶液的顏色比某一標準溶液的顏色淺，就可確定雜質含量低於該標準溶液中的含量，即低於某一規定的限度，所以這種方法又稱為限量分析。
由於本實驗的產品溶液Cu2+本身有顏色，幹擾Fe3+的比色觀察，因此在比色檢驗前需要首先在產品溶液中加入過量的6mol·L－1氨水，使微量的Fe3+雜質沉澱、過濾分離出來，沉澱用熱的6mol·L－1HCl溶解後收集到比色管中，加入25% KSCN溶液顯色（生成[Fe(SCN)n]3-n血紅色絡合物，n=1～6）、定容，然後與標準色階比較，從而確定產品中雜質鐵的含量範圍。
三、 儀器和試劑
儀器：台秤，100mL燒杯，量筒（50mL），鐵架台，石棉網，酒精燈，漏鬥，漏鬥架，蒸發皿，表麵皿，布氏漏鬥，抽濾瓶，循環水真空泵。
試劑：粗CuSO4,H2SO4（1mol·L－1），NaOH（2mol·L－1），3%H2O2，NH3·H2O（6mol·L－1），KSCN（25%），HCl（2mol·L－1）。
其他：精密pH試紙，濾紙，剪刀，火柴。視頻：五水
硫酸銅的製備
四、 實驗內容與步驟
1. 粗硫酸銅的提純
用台秤稱取已研磨的粗硫酸銅5 g置於100mL潔淨燒杯中，加入20mL去離子水，邊攪拌邊加熱，直至晶體完全溶解，停止加熱。攪拌下往溶液中逐滴滴加2mL3%H2O2溶液，加熱至H2O2分解完全，邊攪拌邊滴加2mol·L－1NaOH溶液，直至溶液的pH控製在3.5左右（用精密pH試紙），繼續加熱片刻，使Fe(OH)3加速沉澱。靜置15min，待Fe(OH)3沉澱沉降（千萬不要用玻璃棒去攪動！）。
先將上層清液過濾，下麵用蒸發皿承接。待清液濾完後再逐步倒入懸濁液過濾，過濾近完時，用少量去離子水洗滌燒杯，洗滌液倒入漏鬥中過濾，待全部濾完後，棄去濾渣。往蒸發皿中的濾液加3滴1mol·L－1H2SO4使溶液酸化，移到石棉網上加熱、蒸發、濃縮（勿加熱過猛，以免液體飛濺而損失），至溶液表麵剛出現薄層晶膜時，立即停止加熱，讓其自然冷卻到室溫（不要用水冷），慢慢地析出CuSO4·5H2O晶體。
減壓過濾除去母液。取出晶體，攤在濾紙上，再覆蓋一張濾紙，用手指輕輕擠壓進一步吸幹剩餘母液，最後將吸幹的晶體放在表麵皿上稱重，計算收率。
2. 純度的檢驗
稱取1.0g提純後的產品於100mL燒杯中，加10mL去離子水溶解，加入1mL1mol·L－1H2SO4，1mL3%H2O2，加熱煮沸至剩餘H2O2分解完全。溶液冷卻後，逐滴滴加6mol·L－1 NH3·H2O，至藍色沉澱全部溶解轉變為深藍色透明溶液，普通過濾，並用6mol·L－1 NH3·H2O洗滌沉澱和濾紙至無藍色，棄去濾液，濾紙上的沉澱用3mL熱的2mol·L－1 HCl溶解，用25mL比色管承接。在比色管中加入2mL25%的KSCN溶液，用去離子水稀釋至刻度，搖勻，與標準色階比較，確定產品的純度等級。
標準色階的製備見硫酸亞鐵銨的製備及純度分析實驗。五、 數據記錄與處理
1. 粗硫酸銅的提純
產品外觀（顏色、狀態）：
粗硫酸銅質量：
提純後硫酸銅質量：
回收率：
2. 產品純度檢驗
經目視比色，產品溶液的顏色比標準色階中號淺（含相同），所以產品中雜質鐵的含量≤ppm，產品的純度等級為級。
附：標準色階製備見硫酸亞鐵銨的製備及純度分析實驗
六、 注意事項
1. 本實驗有兩次普通過濾操作，過濾所除去和保留部分必須弄清楚，第一次是除去濾紙上的雜質Fe(OH)3，第二次是保留濾紙上的Fe(OH)3，用作檢驗提純後的產品純度。
2. 蒸發濃縮結晶，必須掌握合適的停止加熱時機，溶液表麵出現晶膜應立即停止加熱。冷卻析出晶體一定要自然冷卻，不能用水冷。
3. 減壓過濾轉移晶體時，不能用水衝洗蒸發皿，可用小片濾紙將殘留在蒸發皿的少量晶體刮下來。同樣，抽濾得到的硫酸銅產品，絕對不能用水去衝洗布氏漏鬥壁，以保證回收率。
七、 思考題
1. 除去Fe3+時，為什麼要調節pH在3.5左右？pH太大或太小有什麼影響？
2. 蒸發濃縮時，過早或過晚停火，各有什麼不利？
3. 為什麼要冷卻後才能過濾？冷卻程度與產率有關嗎？
4. 什麼情況下用常壓過濾？什麼情況下用減壓過濾？減壓過濾操作應注意些什麼？
實驗5.6硫酸亞鐵銨的製備及純度分析
一、 實驗目的
1. 了解複鹽的一般特性，學習複鹽硫酸亞鐵銨的製備方法。
2. 熟練掌握水浴加熱、常壓過濾與減壓過濾、蒸發、結晶等基本無機製備的操作和產品純度的檢驗方法。
二、 實驗原理
硫酸亞鐵銨（NH4)2SO4·FeSO4·6H2O，商品名為莫爾鹽，由等摩爾的硫酸亞鐵和硫酸銨形成的複鹽，為淺藍綠色單斜晶體，在空氣中穩定，不易被氧化，溶於水，不溶於乙醇，加熱到100 ℃時失去結晶水。在定量分析中常用作基準物質標定高錳酸鉀等溶液的濃度。此外，工農業生產中可用作染料的媒染劑、農用殺蟲劑、廢水處理的混凝劑等。
鐵與稀硫酸在適當溫度下反應，先製得硫酸亞鐵溶液，再加入等物質的量的硫酸銨，經適當溫度加熱濃縮結晶製得溶解度較小的硫酸亞鐵銨產品。反應式為:Fe+H2SO4FeSO4+H2↑FeSO4+（NH4)2SO4+6H2O（NH4)2SO4·FeSO4·6H2O與其他複鹽一樣，（NH4)2SO4·FeSO4·6H2O在水中的溶解度比組成它的每一個單鹽FeSO4和（NH4)2SO4的溶解度都要小。三種鹽的溶解度數據列於表51。表51三種鹽的溶解度單位：g\/100gH2O
溫度\/℃FeSO4·7H2O（NH4)2SO4（NH4)2SO4·FeSO4·6H2O1020.073.017.22026.575.421.63032.978.028.1因此，隻需將濃度較高的等物質的量的FeSO4溶液與（NH4)2SO4混合均勻，經蒸發濃縮、冷卻結晶，即得（NH4)2SO4·FeSO4·6H2O複鹽晶體。
硫酸亞鐵銨中雜質Fe3+的含量多少，是影響產品質量的重要指標之一。Fe3+與SCN－能生成血紅色[Fe(SCN)]2+，紅色深淺與Fe3+含量相關，可用目視比色法估計產品中所含雜質鐵離子的量，與標準顏色相比即可確定產品的等級。
硫酸亞鐵銨的純度分析是以K2Cr2O7測定亞鐵的含量。Cr2O2－7+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O
ω(產品)=6c(K2Cr2O7)·V(K2Cr2O7)·M［(NH4）2Fe(SO4）2·6H2O］ms三、 儀器和試劑
儀器：台秤，電子天平，燒杯(100mL)，酒精燈，三腳架，石棉網，電熱恒溫水浴鍋，量筒(25mL)，漏鬥，漏鬥架，蒸發皿，循環水真空泵，吸濾瓶，布氏漏鬥，比色管(25mL)，錐形瓶，酸式滴定管。
試劑：鐵屑，10% Na2CO3，3mol·L－1H2SO4，（NH4)2SO4（A.R)，95%乙醇，3mol·L－1 HCl，0.1mol·L－1 KSCN，K2Cr2O7基準物質，0.2%二苯胺磺酸鈉指示劑，H2SO4H3PO4混合酸。
其他：濾紙，剪刀，火柴。
視頻：硫酸
亞鐵銨的製備
四、 實驗內容與步驟
1. 鐵屑的淨化
稱取2g鐵屑於小燒杯中，加入15mL 10%Na2CO3溶液，小火加熱10min以除去鐵屑表麵的油汙，用傾析法倒掉堿液，再用水將鐵屑衝洗至近中性。
2. FeSO4的製備
往盛有鐵屑的小燒杯中加入20mL3mol·L－1H2SO4溶液，水浴加熱（在通風櫥中進行），用玻璃棒攪拌至不再有氣泡放出，適當補充少量水，保持體積在20 mL左右。趁熱過濾，濾液收集於幹淨的蒸發皿中，用少許熱水洗滌燒杯及濾紙上的殘渣。將殘渣收集在一起用碎濾紙吸幹後稱量，根據已反應的鐵屑質量計算出溶液中硫酸亞鐵的量。
3. （NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的製備
根據溶液中FeSO4的量，計算並稱取固體硫酸銨的量，加到所得的硫酸亞鐵溶液中。攪拌溶解，水浴蒸發，濃縮至表麵出現結晶膜。取出蒸發皿，放置冷卻、結晶。減壓過濾除去母液，用少許95%乙醇洗滌以除去晶體表麵的水分，抽幹。將晶體取出，攤在兩張濾紙之間並輕壓吸幹。觀察晶體的顏色和形狀。稱重，計算產率。
4. Fe3+的限量分析——產品等級的確定
稱取1.0g產品於25mL比色管中，加10mL不含氧的去離子水溶解，再加入2mL3mol·L－1HCl和1mL0.1mol·L－1KSCN，繼續用不含氧的去離子水稀釋至25mL，搖勻。與標準色階進行目視比色，確定產品等級。
5.硫酸亞鐵銨含量的測定
準確稱取烘幹的K2Cr2O7約0.8～1.0g於小燒杯中，加入30mL左右去離子水溶解，定量轉移至200mL容量瓶中，加水定容至刻度，搖勻。計算其準確濃度。準確稱取約06～0.8g產品三份，分別放於三個250mL錐形瓶中，加20mL水，加15mLH2SO4H3PO4混合酸，5～6滴二苯胺磺酸鈉指示劑，立即用K2Cr2O7標準溶液滴定至溶液呈穩定的紫色，即達到滴定終點。計算產品中硫酸亞鐵銨的質量分數。
五、 數據記錄與處理
1. 硫酸亞鐵銨的製備
產品外觀（顏色、狀態）：
鐵屑質量：鐵屑殘渣質量：
硫酸亞鐵銨質量：
產率：
2. 產品純度檢驗
經目視比色，產品溶液的顏色比標準色階中號淺（含相同），所以產品中雜質鐵的含量≤ppm，產品的純度等級為級。
3. 產品質量分析
（1）重鉻酸鉀質量：
（2）產品質量分析（滴定）123m(產品)\/gV(K2Cr2O7)初(mL)V(K2Cr2O7)終(mL)V(K2Cr2O7)(mL)ω(產品)(產品)附：Fe3+標準溶液的配製及標準色階的製作
1. Fe3+儲備液(含Fe3+0.100 0mg·mL－1)
稱0.863 4g(NH4)Fe(SO4)2·12H2O於小燒杯中，加適量的水，加2.5mL濃硫酸，轉入到1 L的容量瓶中，用水稀釋至刻度定容，搖勻。
準確移取10.00mLFe3+儲備液於100mL容量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻，得濃度為0.01000mg·mL－1的Fe3+標準溶液。
2. 標準色階的製作
取3支25mL比色管，分別加入Fe3+標準溶液5.00mL、10.00mL、20.00mLFe3+標準溶液，然後加入2mL3mol·L－1HCl和1mL 0.1mol·L－1 KSCN，用去離子水稀釋至25mL，搖勻，分別配製成相當於一級、二級、三級試劑的標準液。表52不同等級（NH4)2SO4·FeSO4·6H2O中的Fe3+含量
產品級別一級二級三級含Fe3+的量\/mg0.050.10.2產品等級評定：產品中Fe3+含量小於等於Fe3+含量評定為該等級。六、 注意事項
1. 不必將所有鐵屑都反應完，反應進行時間控製在20～30min為宜，反應時應分次補充少量水，以防止FeSO4析出。
2. 水浴溫度應低於90 ℃，以防止Fe2+的氧化；水浴濃縮結晶時溫度也不宜過高。
3. 蒸發濃縮初期要不停地攪拌溶液，一旦發現晶膜出現應停止攪拌。
七、 思考題
1. 在製備硫酸亞鐵時，為何有異味？
2. 製備過程中為什麼要保持硫酸亞鐵和硫酸亞鐵銨溶液有較強的酸性？
3. 濃縮（NH4)2SO4·FeSO4·6H2O時能否濃縮至幹？
4. 為什麼不能用去離子水洗滌晶體而要用95%的乙醇洗？
實驗5.7化學反應速率與活化能的測定
一、 實驗目的
1. 了解濃度、溫度和催化劑對反應速率的影響。
2. 掌握過二硫酸銨與碘化鉀反應的平均反應速率的測定方法，並計算一定溫度下的反應速率常數、反應級數和反應的活化能。
3. 學習用作圖法處理實驗數據。
二、 實驗原理
在水溶液中，過二硫酸銨與碘化鉀發生反應的離子方程式及反應速率方程為：S2O2-8+3I－2SO2-4+I－3（1）υ＝k［c(S2O2-8)］m［c(I－)］n式中c(S2O2-8)、c(I－)分別為兩種離子混合時的初始濃度。k為反應速率係數，m和n分別為S2O2-8和I－的反應級數，m+n為該反應的反應級數。
實驗能測定的是一定時間間隔（Δt）內S2O2-8濃度的改變量Δc(S2O2-8)，即平均速率：=－Δc(S2O2-8)Δt反應進行緩慢，在不太長的一段時間內，濃度變化較小，所以，初始階段的平均速率近似等於初始階段的瞬時速率，實驗中近似的用平均速率代替瞬時速率：υ＝k［c(S2O2-8)］m［c(I－)］n≈－Δc(S2O2-8)Δt為了能夠測定Δc(S2O2-8)，在混合(NH4)2S2O8和KI溶液的同時，加入一定體積已知濃度的Na2S2O3溶液和澱粉指示劑，這樣在反應進行的同時，也進行著如下的反應：2S2O2-3+I－3S4O2－6+3I－（2）反應(2)進行得非常快，幾乎瞬間完成，而反應(1)卻慢得多，所以由反應(1)生成的I－3立刻與S2O2-3作用生成無色的S4O2-6和I－。在反應開始階段，看不到碘與澱粉作用的特有藍色，一旦S2O2-3耗盡，反應(1)生成的I－3立即與澱粉作用，使整個溶液顯藍色。因此，藍色的出現就標誌著Na2S2O3耗盡。
本實驗所用Na2S2O3的起始濃度都相等，因此在所記錄的時間間隔Δt內的Δc(S2O2-3)都相等。由反應（1）和（2）的計量關係可以看出，S2O2-8濃度的減少量等於S2O2-3濃度減少量的一半：Δc(S2O2-8)=Δc(S2O2-3)2因此，隻要記下從反應開始到溶液出現藍色所需要的時間Δt，就可以求出反應（1）的平均反應速率。=－Δc(S2O2-8)Δt＝－Δc(S2O2-3)2Δt＝c(S2O2-3)2Δt在相同溫度和相同c(S2O2-3)條件下，固定c(I－)，改變c(S2O2-8)，分別測出反應時間Δt，計算出反應速率，再根據速率方程式推算反應級數m。同理，固定c(S2O2-8)改變c(I－)，可推算反應級數n。
求出m和n後，進一步求出速率常數k：k＝υ［c(S2O2-8)］m［c(I－)］n溫度對化學反應速率有明顯的影響。若保持各物質的濃度不變，隻改變反應溫度，記錄各溫度下反應所用時間，由關係式：υ1υ2＝k1［c(S2O2-8)］m［c(I－)］nk2［c(S2O2-8)］m［c(I－)］n＝c(S2O2-3)\/2Δt1c(S2O2-3)\/2Δt2k1k2＝Δt2Δt1從而求出不同溫度下的速率常數k。根據阿侖尼烏斯公式，反應速率常數k與反應溫度T之間的關係為：ln k=－EaRT+ln A式中，Ea為反應的活化能，R為摩爾氣體常數，T為熱力學溫度。因此，隻要測得不同溫度時的k值，以lnk對1\/T作圖可得一直線，由直線的斜率可求得反應的活化能Ea：斜率=－EaR催化劑能改變反應曆程，降低化學反應的活化能，對反應速率有較大的影響。本實驗反應采用可溶性銅鹽如Cu(NO3)2作催化劑。
三、 儀器和試劑
儀器：溫度計（273～323 K），恒溫水浴鍋，燒杯（100mL，5個），量筒（10mL，25mL，）。
試劑：KI（0.20mol·L－1），(NH4)2S2O8（0.20mol·L－1），Na2S2O3（0.010mol·L－1），KNO3（0.20mol·L－1），(NH4)2SO4（0.20mol·L－1），Cu(NO3)2（0.020mol·L－1），澱粉（0.2%）。
四、 實驗內容與步驟
1. 濃度對反應速率的影響
室溫下，在1#、2#、3#、4#、5#燒杯中，按表53的用量，用量筒分別量取KI、澱粉、Na2S2O3、KNO3、(NH4)2SO4溶液於100mL燒杯中，搖動燒杯混合均勻。再量取(NH4)2S2O8溶液，迅速加到燒杯中，同時按動秒表，並不斷搖動燒杯使燒杯內溶液混合均勻。觀察到溶液剛出現藍色，立即按下秒表，記錄反應時間和溫度。為了使溶液的離子強度和總體積保持不變，在2#、3#、4#，5#燒杯中所減小的KI或(NH4)2S2O8的量分別用KNO3和(NH4)2SO4溶液補充。表53濃度對反應速率的影響實驗編號12345試劑用量
\/mL0.20mol·L－1 KI20.020.020.010.05.00.010mol·L－1 Na2S2O38.08.08.08.08.00.2%澱粉溶液2.02.02.02.02.00.20mol·L－1 KNO300010.015.00.20mol·L－1(NH4)2SO4010.015.0000.20mol·L－1(NH4)2S2O820.010.05.020.020.0反應物
初始濃度
\/mol·L－1(NH4)2S2O8KINa2S2O3反應時間Δt\/sΔc(S2O2－8)\/（mol·L－1）反應速率v\/（mol·L－1·S－1）k\/[(mol·L－1)1-m-n·S－1]2. 溫度對反應速率的影響
在6#、7#、8#燒杯中，按表53中4#實驗的試劑用量分別加入KI、澱粉、KNO3和Na2S2O3溶液，攪拌均勻。把(NH4)2S2O8溶液加入另一個燒杯中或大試管中，將6#燒杯和一份裝(NH4)2S2O8溶液的燒杯放入溫度為室溫+10 ℃的恒溫水浴鍋中加熱5～10min，再將(NH4)2S2O8溶液迅速倒入燒杯中，同時按下秒表，搖動溶液，記錄反應時間和溫度。同理，將7#燒杯和一份裝(NH4)2S2O8溶液的燒杯放入溫度為室溫+20 ℃的恒溫水浴鍋中加熱5～10min，再將(NH4)2S2O8溶液迅速倒入燒杯中，同時按下秒表，搖動溶液，記錄反應時間和溫度。將8#燒杯和一份裝(NH4)2S2O8溶液的燒杯放入溫度為室溫+30 ℃的恒溫水浴鍋中加熱5～10min，再將(NH4)2S2O8溶液迅速倒入燒杯中，同時按下秒表，搖動溶液，記錄反應時間和溫度。將數據填入表54中。表54溫度對反應速率的影響
實驗編號4678反應溫度T\/K反應時間Δt\/s反應速率\/（mol·L－1·S－1）k\/[(mol·L－1)1-m-n·S－1]lnk1T\/K－1直線的斜率活化能Ea\/(kJ·mol－1)3. 催化劑對反應速率的影響
在室溫下的9#燒杯中，按表53中4#實驗的試劑用量分別加入KI、澱粉、KNO3和Na2S2O3溶液，再滴加1滴0.020mol·L－1的Cu(NO3)2溶液，攪拌均勻，把(NH4)2S2O8溶液迅速倒入燒杯中，攪拌，記錄反應時間。與4#實驗比較，計算加入一滴催化劑後反應的活化能下降值。
五、 數據處理
1. 用表53中實驗1、2、3的數據，按初始速率法求m；用1、4、5的數據計算求出n；再求出反應速率係數k，並把上述結果填入表53。
2. 用上述相同方法對表54結果進行數據處理，並將實驗結果填入表中相應位置。利用表中各次實驗的k和T，以lnk對1\/T作一直線，求出直線的斜率，再求出反應的活化能Ea。
3. 計算加入1滴Cu(NO3)2催化劑後反應活化能的下降值。
六、 注意事項
1. 向KI、澱粉、Na2S2O3混合溶液中加入(NH4)2S2O8時，越快越好，而且一定要充分攪拌，實驗過程中也要不斷攪拌直到實驗結束。
2. 恒溫水浴鍋顯示溫度與試劑溫度可能略有差異，故恒溫後應測定溶液的溫度。
3. 溶液顯色程度的顏色應盡可能一致。
4. 小燒杯要幹燥，量筒內溶液一定要倒完才能保證燒杯內混合液的濃度。
七、 思考題
1. 在向KI、澱粉和Na2S2O3混合溶液中加入(NH4)2S2O8時，為什麼必須越快越好？
2. 反應溶液出現藍色後，反應是否已經停止了？
實驗5.8醋酸解離度和解離常數的測定
一、 實驗目的
1. 加深對弱電解質解離平衡的理解。
2. 掌握測定HAc解離度和解離常數的方法。
3. 學習使用酸度計。
4. 學習移液管和容量瓶的操作。
二、 實驗原理
醋酸（CH3COOH或HAc）是弱電解質，在水溶液中存在著以下解離平衡:HAc+H2OH3O++Ac－在純HAc水溶液中若忽略水的解離，可簡寫為：HAcH++Ac－起始濃度（mol·L－1）c000
平衡濃度（mol·L－1）c0-c0αc0αc0α
c0為HAc的起始濃度，c(H+)、c(Ac－)、c（HAc)分別為H+、Ac－、HAc的平衡濃度，α為解離度，則有：c(H+)=c(Ac－)=c0αc（HAc)=c0(1-α)α＝c(H+)c0達到解離平衡時解離常數Ka為Ka(HAc)=［c(H+)\/c］［c(Ac－)\/c］［c(HAc)\/c］={c(H+)}{c(Ac－)}{c(HAc)}
Ka(HAc)={c(Ac－)}{c(H+)}{c(HAc)}={c0α}2{c0－c0α}＝{c0}α21－α當c0Ka(HAc)≥500時，α<5%，1-α≈1，則Ka(HAc)={c0}α2
溫度一定時，用酸度計測定一係列已知準確濃度的HAc溶液的pH即可計算出c(H+)：pH=-lg{c(H+)}{c(H+)}=10－pH將求出的c(H+)代入解離度定義式即可求出一係列對應濃度HAc溶液的解離度α。將α代入解離常數公式中，即可求出醋酸的Ka，Ka的值近似為一常數，取一係列Ka的平均值即為該溫度下HAc的解離常數。
在HAcNaAc構成的緩衝溶液中，溶液的pH計算公式為pH＝pKa-lgc(HAc)c(Ac－)≈pKa-lgc0(HAc)c0(Ac－)或pH＝pKa-lgn(HAc)n(Ac－)在實驗過程中配製一係列不同緩衝比的緩衝溶液，測出各緩衝溶液的pH，即可求出HAc的Ka。
三、 儀器和試劑
儀器：燒杯（50mL）七個，燒杯（100 mL），小滴管，移液管（5mL、10mL、25mL），10mL吸量管，容量瓶（50mL）三個，pHS3C型酸度計，pH複合電極。
試劑：HAc溶液（0.20mol·L－1），NaOH標準溶液（0.20mol·L－1），HAc和NaOH溶液用前須由實驗老師標定。標準緩衝溶液（pH=4.00，pH=6.86）。
四、 實驗內容與步驟
1. 配製不同濃度的HAc溶液
用移液管分別移取5.00mL、10.00mL、25.00mL濃度為0.20mol·L－1的HAc溶液，分別置於50mL容量瓶中，再用去離子水稀釋至刻度線，搖勻，計算出這三種不同HAc溶液的濃度。並將這三種溶液轉入幹燥的1#、2#、3#號燒杯中，在幹燥的4#燒杯中加30mL左右濃度為0.20mol·L－1的HAc溶液。
2. 配製不同緩衝比的HAcNaAc緩衝溶液
在編號為5#、6#、7#燒杯中分別加入10.00mL0.20mol·L－1的HAc溶液，再加入4.00mL、5.00mL、6.00mL濃度為0.20mol·L－1的NaOH溶液，加水至30mL左右，搖勻，計算三個燒杯中的緩衝比c(HAc)\/c(Ac－)或n(HAc)\/n(Ac－)。
3. 測定醋酸溶液及緩衝溶液的pH
按pH由大到小的順序測定上述7個燒杯中各溶液的pH，並換算成c（H+)，算出α，再算出Ka。
五、 數據記錄與處理
1. 醋酸溶液pH測定及解離度和解離常數的計算室溫：溶液編號c0（HAc）\/
（mol·L－1）pHc（H+)\/
（mol·L－1）α\/（%）解離常數Ka測定值平均值1#2#3#4#2. 緩衝溶液pH測定及解離度和解離常數的計算室溫：溶液編號n(HAc)\/
n(Ac－)pHα\/（%）解離常數Ka測定值平均值5#6#7#根據實驗結果討論HAc的解離度與濃度的關係。
六、 注意事項
1. 前四號溶液轉入燒杯時一定要注意保持溶液濃度不變，若燒杯不幹燥，可用要盛裝的HAc溶液潤洗2～3遍；
2. 測定7個燒杯中溶液pH時，應按溶液中氫離子濃度由小到大的順序測定；
3. 複合電極要輕拿輕放，避免損壞。
七、 思考題
1. 相同溫度下，不同濃度的HAc溶液的解離度是否相同？解離常數是否相同？為什麼？
2. 為什麼對前四號燒杯中要強調保持濃度不變，而對後三個燒杯中溶液不做要求？保持濃度不變有哪些方法？
3. 使用酸度計應注意哪些問題？
4. 實驗測定的HAc解離常數是否與附錄中所給的Ka(HAc)存在誤差？說明原因。第6章基礎分析化學實驗第6章基礎分析化學實驗
實驗6.1天平稱量練習和比較滴定
一、 實驗目的
1. 掌握電子天平的使用規則和使用方法。
2. 學會直接稱量法和差減稱量法。
3. 學習酸式和堿式滴定管的使用方法。
4. 熟悉酚酞、甲基橙指示劑的使用和終點的確定。
二、 實驗原理
天平工作原理見4.1。
比較滴定：0.1mol·L－1 NaOH溶液滴定等濃度的HCl溶液，滴定突躍為pH4.3～9.7，可選用酚酞（8.0～9.6）和甲基橙（3.1～4.4）作指示劑。由於甲基橙和酚酞變色的可逆性好，當濃度一定的NaOH和HCl相互滴定時，即使使用不同的指示劑，所消耗的酸堿溶液體積比VHCl\/VNaOH應是固定的；在使用同一指示劑的情況下，改變被滴溶液的體積，此體積比也應基本不變。
三、 儀器和試劑
儀器：電子天平，燒杯，稱量瓶，酸式滴定管，堿式滴定管，錐形瓶，試劑瓶，量筒，玻璃棒，電子台秤等。
試劑：HCl（6mol·L－1），NaOH固體，酚酞指示劑，甲基橙指示劑，NaCl試樣等。
四、 實驗內容與步驟
1. 天平直接稱量法練習
（1） 天平開機，顯示0.0000後，將幹燥的燒杯放在電子天平秤盤上；
（2） 顯示穩定讀數後，去皮歸零；
（3） 加入少量NaCl試樣，穩定後顯示屏上的讀數即為質量。
2. 天平差減稱量法練習
（1） 天平開機，顯示屏顯示0.0000後，將裝好NaCl試樣的稱量瓶放在秤盤上；
（2） 顯示穩定讀數後，去皮歸零；
（3） 取出稱量瓶（顯示屏上的讀數為負值），輕敲稱量瓶瓶口，待少量樣品轉入容器中後，將稱量瓶蓋好放回秤盤上，讀數穩定後，顯示屏上的數值即為傾倒出的試樣的質量（顯示屏上的讀數依然為負值）。
（4） 如果未達到需要的質量，則重複（3）操作，直到達到所需量。
3. 酸堿標準溶液的粗配
（1）配製0.1mol·L－1 HCl標準溶液用小量筒量取5mL6mol·L－1 HCl，倒入試劑瓶中，加去離子水稀釋至300mL，蓋上瓶塞，貼上標簽，搖勻備用。
（2）配製0.1mol·L－1 NaOH標準溶液用電子台秤迅速稱取1.2gNaOH固體於小燒杯中，加約30mL去離子水，攪拌溶解，轉移至試劑瓶中，加水稀釋至300mL，蓋好橡皮瓶塞，貼好標簽，搖勻備用。
4. 滴定練習
將配好的HCl溶液和NaOH溶液分別裝入酸式滴定管和堿式滴定管，將滴定管的氣泡趕盡，調整滴定管液麵至刻度0～1之間。
（1）酸滴定堿
用堿式滴定管準確放出20mL左右的NaOH溶液於250mL錐形瓶中，加1～2滴甲基橙（或甲基紅）指示劑，搖勻；
用HCl溶液滴定，當滴入HCl使溶液顏色由黃色變為橙色時，表明終點到達。（如果溶液變為紅色，說明已過終點，在滴定練習時可用NaOH溶液回滴，顯橙色即為終點。如果溶液由紅色又變為黃色，說明NaOH又滴多了，還需用HCl回滴。如此反複練習，達到能準確控製終點的目的）
（2）堿滴定酸
用酸式滴定管準確放出20mL左右的HCl溶液於250mL錐形瓶中，加1～2滴酚酞指示劑，搖勻。
用NaOH溶液滴定至溶液由無色到粉紅色且30 s內不褪色表明終點到達。（如果溶液紅色較深，說明已過終點，在滴定練習時可用HCl溶液回滴至剛變為無色即為終點。然後再用NaOH溶液滴定至粉紅色且30 s內不褪色即為終點。如此反複練習，達到能準確控製終點的目的）
（3）比較滴定
在上述酸堿互滴中，不回滴，到達終點後分別對應記錄NaOH、HCl溶液消耗的體積，平行測定3次，並計算體積比。
五、 注意事項
1. 差減法稱量要去皮；
2. 取放稱量瓶不能直接用手拿，可用紙條取或戴手套取；
3. 滴定體積的讀數要讀到小數點的後2位（最後一位是估讀）。
六、 思考題
1. 滴定管在裝液之前需要用標準溶液潤洗，錐形瓶需要潤洗嗎？為什麼？
2. 滴定至臨近終點時加入半滴的操作是怎樣進行的？
七、 數據記錄與處理參考格式
123V終（NaOH)\/mLV初（NaOH)\/mLV（NaOH)\/mLV終（HCl)\/mLV初（HCl)\/mLVHCl)\/mLV（NaOH)\/V（HCl)平均值實驗6.2酸堿標準溶液的配製和標定
一、 實驗目的
1. 掌握滴定管、容量瓶、移液管的使用方法。
2. 掌握酸堿標準溶液的配製和標定方法。
3. 掌握酚酞、甲基橙指示劑的使用和終點的確定。
二、 實驗原理
酸標準溶液通常用HCl或H2SO4來配製。因為HCl不會破壞指示劑，同時大多數氯化物易溶於水，稀鹽酸又比較穩定，所以多數情況下用HCl來配製。但由於濃HCl易揮發，不符合直接法配製的條件，需用間接法配製。
標定HCl標準溶液的基準物質有無水碳酸鈉和硼砂（Na2B4O7·10H2O）。
硼砂標定HCl的反應方程式為Na2B4O7+2HCl+5H2O4H3BO3+2NaCl化學計量點時溶液的pH約為5.2，可用甲基紅作指示劑。硼砂的摩爾質量比較大，可以減小稱量中產生的誤差，所以是比較優良的基準物質。但是，硼砂在空氣中易風化失去部分結晶水，因此應保存在相對濕度為60%的恒濕器中。
碳酸鈉標定HCl的標定反應方程式為：Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2化學計量點時溶液的pH為3.8～3.9，可用甲基橙作指示劑。由於Na2CO3易吸收空氣中的水分，因此使用前應在270～300 ℃下幹燥，然後密封於瓶內，保存在幹燥器中備用。
堿標準溶液通常用NaOH或KOH來配製。NaOH標準溶液應用最多，但NaOH固體易吸收空氣中的水分和CO2，不符合直接法配製的條件，需用間接法配製。
標定NaOH標準溶液的基準物質有乙二酸(H2C2O4·2H2O)和鄰苯二甲酸氫鉀(KHC8H4O4，常寫作KHP）。
鄰苯二甲酸氫鉀標定NaOH的標定反應方程式為：KHP＋NaOHKNaP＋H2O產物為二元弱堿，理論pH約為9.1，可選用酚酞作指示劑。KHP易溶於水，不含結晶水，在空氣中不吸水，易保存，且摩爾質量較大(204.2g·mol－1)，是較為理想的標定NaOH的基準物質。
乙二酸(H2C2O4·2H2O)是二元酸，Ka1=5.9×10－2,Ka2=6.4×10－5,Ka1\/Ka2<1×104，二元酸被一步滴定，標定反應為H2C2O4+2NaOHNa2C2O4+2H2O化學計量點時溶液的pH約為8.4，可用酚酞作指示劑。
本實驗用硼砂（或無水Na2CO3）標定HCl濃度後，NaOH標準溶液的濃度可用比較滴定法來標定；或者用KHP（或H2C2O4·2H2O）標定NaOH濃度後，HCl標準溶液的濃度可用比較滴定法來標定。注意在比較滴定和滴定過程中選擇相同的指示劑以減小滴定誤差。
三、 儀器和試劑
儀器：酸式滴定管，堿式滴定管，錐形瓶，容量瓶，移液管，燒杯，試劑瓶，量筒，玻璃棒，小滴管，電子台秤，電子天平等。
試劑：HCl（6mol·L－1），NaOH固體，酚酞指示劑，甲基橙指示劑，甲基紅指示劑，無水碳酸鈉（A.R.），硼砂（A.R.），乙二酸（A.R.），鄰苯二甲酸氫鉀（A.R.）。
四、 實驗內容與步驟
1. 酸堿標準溶液的粗配
（1）配製0.1mol·L－1 HCl標準溶液用小量筒量取5mL6mol·L－1 HCl，倒入試劑瓶中，加去離子水稀釋至300mL，蓋上塞子，貼上標簽，搖勻備用。
（2）配製0.1mol·L－1 NaOH標準溶液用電子台秤迅速稱取1.2g固體NaOH於燒杯中，加約30mL去離子水，攪拌溶解，轉入橡皮塞試劑瓶中，加水稀釋至300mL，蓋好瓶塞，貼好標簽，搖勻備用。視頻：HCl
濃度的標定
2. 溶液濃度的標定
（1）0.1mol·L－1 HCl溶液濃度的標定在電子天平上用差減法準確稱取1.8～2.0g硼砂於小燒杯中，加約30mL去離子水溶解後，完全轉移至100mL容量瓶中，定容搖勻備用。用移液管移取20.00mL硼砂液於250mL錐形瓶中，加甲基紅指示劑1～2滴，用待標定的HCl溶液滴定至溶液顏色由黃色變為橙紅色且30 s內不褪色即為終點，記錄消耗HCl的體積，計算HCl的準確濃度。平行測定2～3次，相對平均偏差應小於0.2%。c(HCl)＝2m(Na2B4O7·10H2O)×20.00100.0M(Na2B4O7·10H2O)V(HCl)或者在電子天平上用差減法準確稱取0.4～0.5g硼砂於250mL錐形瓶中，加30mL去離子水溶解後，加甲基紅指示劑1～2滴，用待標定的HCl溶液滴定至溶液顏色由黃色變為橙紅色且30 s內不褪色即為終點，記錄消耗HCl的體積，計算HCl的準確濃度。平行測定2～3次，相對平均偏差應小於0.2%。c(HCl)＝2m(Na2B4O7·10H2O)M(Na2B4O7·10H2O)V(HCl)或者在電子天平上用差減法準確稱取0.5～0.6g無水Na2CO3於小燒杯中，加30mL去離子水溶解後，完全轉移至100mL的容量瓶中，定容、搖勻，備用。移取20.00mL上述溶液於250mL的錐形瓶中，加甲基橙指示劑1～2滴，用待標定的HCl溶液滴定至溶液顏色由黃色變為橙色且30 s內不褪色即為終點，記錄消耗HCl的體積，計算HCl的準確濃度。平行測定2～3次，相對平均偏差應小於0.2%。c(HCl)＝2m(Na2CO3)M(Na2CO3)V(HCl)×20.00100.0（2）0.1mol·L－1 NaOH溶液濃度的標定在電子天平上用差減法準確稱取0.4～0.5gKHP於250mL錐形瓶中，加30mL去離子水溶解後，加酚酞指示劑1～2滴，用待標定的NaOH溶液滴定至溶液顏色由無色變為粉紅色且30 s內不褪色即為終點，記錄消耗NaOH的體積，計算NaOH的準確濃度。平行測定3次，相對平均偏差應小於0.2%。c(NaOH)＝m(KHP)M(KHP)V(NaOH)或者用已標定準確的HCl標準溶液比較滴定，求出NaOH的準確濃度。
五、 數據記錄與處理參考格式
1. 硼砂標定HCl123m(硼砂)\/gV(硼砂)\/mLV終(HCl)\/mLV始(HCl)\/mLV(HCl)\/mLc(HCl)\/（mol·L－1）(HCl)\/（mol·L－1）相對平均偏差2. 以KHP標定NaOH123m(KHP)\/gV終(NaOH)\/mLV始(NaOH)\/mLV(NaOH)\/mLc(NaOH)\/（mol·L－1）(NaOH)\/（mol·L－1）相對平均偏差六、 注意事項
1. 稱取NaOH要迅速。
2. 每次滴定的初始讀數應該在0～1之間。
3. 終點顏色要在30 s內不褪。
七、 思考題
1. 配製NaOH溶液時，應選用電子台秤還是電子天平稱NaOH？為什麼？
2. 將基準物質配製成標準溶液來標定溶液的濃度，直接稱取基準物質標定溶液的濃度，這兩種方法各有什麼優缺點？
3. 用硼砂作基準物質標定HCl的濃度，用已標定濃度的NaOH標準溶液標定HCl的濃度，比較這兩種方法的優缺點。
實驗6.3食用白醋中醋酸含量的測定
一、 實驗目的
1. 掌握容量瓶、移液管、滴定管的操作方法。
2. 學會食用白醋中總酸量的測定方法。
3. 了解強堿滴定弱酸的反應原理及指示劑的選擇。
二、 實驗原理
食用白醋的主要成分是醋酸（HAc，其含量約為3%～5%），此外還含有少量的其他有機酸，如乳酸等。可用NaOH標準溶液進行滴定，測出酸的總含量，其結果以含量最多的醋酸計算。其滴定反應式為：NaOH+HAcNaAc+H2O
此滴定反應為強堿滴定弱酸，反應產物為弱酸強堿鹽NaAc，水解後，溶液的理論pH在8.7左右，可選用酚酞作指示劑。
NaOH標準溶液必須采用間接法配製，常用鄰苯二甲酸氫鉀（KHP）作基準物質來標定，反應方程式如下：KHC8H4O4＋NaOHKNaC8H4O4＋H2O化學計量點時，溶液pH約為9.1，可選用酚酞作指示劑。
三、 儀器和試劑
儀器：堿式滴定管，錐形瓶（250mL），小燒杯（100mL），試劑瓶（500mL），量筒，容量瓶（100mL），移液管（20mL），分析天平等。
試劑：NaOH固體，食用白醋，酚酞指示劑，鄰苯二甲酸氫鉀（KHP）。
四、 實驗內容與步驟
1. NaOH標準溶液的配製與標定
（1）0.1mol·L－1 NaOH標準溶液的配製
用台秤迅速稱取1.2g固體NaOH於燒杯中，加50mL無CO2的去離子水溶解，轉入橡皮塞試劑瓶中，加去離子水至300mL，蓋好瓶塞，搖勻，貼好標簽備用。
（2）NaOH標液濃度的標定
在分析天平上用差減法準確稱取0.4～0.5gKHP三份，分別置於潔淨的250mL錐形瓶中，加入約30mL去離子水溶解（可稍加熱），冷卻至室溫後，加酚酞指示劑1～2滴，用配製好的NaOH標準溶液滴定至溶液顏色由無色至粉紅色，且30 s內不褪色，即為終點。記錄消耗的NaOH標準溶液的體積，計算NaOH標準溶液的準確濃度（mol·L-1）。
視頻：食醋
總酸度的測定
計算公式如下：c(NaOH)=m(KHP)M(KHP)×V(NaOH)×1 0002. 食用白醋中醋酸含量的測定
用移液管準確移取食用白醋試樣20.00mL於100.00mL容量瓶中，用去離子水稀釋、定容，搖勻。用移液管移取食用白醋稀釋液25.00mL於250mL錐形瓶中，加1～2滴酚酞指示劑，用配製好的NaOH標準溶液滴定至溶液由無色變為微紅，30 s內不褪色即為終點，記錄消耗NaOH標準溶液的體積（平行做3次，相對平均偏差應小於0.2%）。根據NaOH標準溶液的濃度和滴定時消耗的體積（V），可計算出食用白醋中醋酸含量ρ（HAc)（單位為g·L－1)，計算公式如下：ρ(HAc)=(NaOH)×V(NaOH)×M(HAc)V(HAc)×稀釋倍數五、 數據記錄與處理
1. NaOH濃度的標定
123m(KHP)\/gV終(NaOH)\/mLV始(NaOH)\/mLV(NaOH)\/mLc(NaOH)\/（mol·L－1）(NaOH)\/（mol·L－1）相對平均偏差2. 食醋中醋酸含量的測定123V(HAc)\/mL20.0020.0020.00V終(NaOH)\/mLV始(NaOH)\/mLV(NaOH)\/mL(NaOH)\/mLρ(HAc)\/（g·L－1）相對平均偏差六、 注意事項
1. 注意食醋取後應立即將試劑瓶蓋蓋好，防止揮發。
2. 稀釋食醋的去離子水應經煮沸，除去CO2。
七、 思考題
1. 測定食醋含量時，所用的去離子水不能含有CO2，為什麼？
2. 測定食醋含量時，是否可以選用甲基橙作為指示劑？
3. 已標定好的NaOH標準溶液，在存放過程中若吸收了二氧化碳，用它來測定HCl溶液的濃度，若以酚酞或甲基橙為指示劑對測定結果分別有何影響？
實驗6.4混合堿分析(雙指示劑法)
一、 實驗目的
1. 掌握HCl標準溶液的配製和標定方法。
2. 掌握雙指示劑法測定混合堿中各組分含量的原理、方法和計算。
二、 實驗原理
混合堿可能是Na2CO3、NaHCO3和NaOH中的一種或幾種物質的組合。可采用雙指示劑法，用HCl標準溶液滴定，根據實驗數據，可判斷混合堿試樣的組成，以及各組分的含量。本實驗隻討論組成為兩種物質的混合堿。
在混合堿試液中加入酚酞指示劑，用HCl標準溶液滴定到顏色變為很淺的紅色時，即到達第一終點，此時試液中所含NaOH完全被中和，Na2CO3則被中和到NaHCO3，到達第一終點時用去HCl標準溶液的體積為V1，反應如下：NaOH+HClNaCl+H2ONa2CO3+HClNaCl+NaHCO3再加入甲基橙指示劑，繼續用HCl標準溶液滴定到溶液由黃色變為橙色，到達第二終點，此時試液中的NaHCO3被中和成CO2和H2O，第二終點用去HCl標準溶液的體積為V2，反應如下：NaHCO3+HClNaCl+CO2+H2O滴定過程為：
根據V1、V2的大小可判斷出混合堿的組成，進而計算各組分的含量。
1. 如果V1>V2，試液為Na2CO3與NaOH的混合物
滴定NaOH消耗HCl溶液的體積為V1－V2，滴定Na2CO3消耗HCl溶液的體積為2V2。混合堿試樣體積為Vs，則Na2CO3與NaOH的含量（(單位為g·L－1)）可由下式計算：ρ(NaOH)=c(HCl)(V1－V2)M(NaOH)Vs
ρ(Na2CO3)=12c(HCl)2V2M(Na2CO3)Vs2. 如果V2>V1，試液為Na2CO3與NaHCO3的混合物
滴定NaHCO3消耗HCl溶液的體積為V2－V1，滴定Na2CO3消耗HCl溶液的體積為2V1。混合堿試樣體積為Vs，則Na2CO3與NaHCO3的含量（(單位為g·L－1)）可由下式計算：ρ(NaHCO3)=c(HCl)(V2－V1)M(NaHCO3)Vs
ρ(Na2CO3)=12c(HCl)2V1M(Na2CO3)Vs三、 儀器和試劑
儀器：酸式滴定管，錐形瓶（250 mL），燒杯（100 mL），試劑瓶（500 mL），量筒，容量瓶（100 mL）、移液管（10 mL、20 mL）、電子天平。
試劑：混合堿試液，無水碳酸鈉(基準試劑)，6mol·L－1 HCl，甲基橙指示劑，酚酞指示劑。
四、 實驗內容與步驟
1. 0.1mol·L－1 HCl標準溶液的配製及標定
（1）0.1mol·L－1 HCl標準溶液的配製
用量筒量取5mL6mol·L－1 HCl溶液，加入試劑瓶中，加去離子水至300mL，蓋好瓶塞，搖勻，貼好標簽備用。
（2）0.1mol·L－1 HCl標準溶液的標定
在分析天平上用差減法準確稱取0.1～0.15g無水Na2CO3三份，分別置於潔淨的250mL錐形瓶中，加入約30mL去離子水溶解，加入甲基橙指示劑1～2滴，用配製好的HCl標準溶液滴定至黃色變為橙色。計算HCl標準溶液的準確濃度。計算公式如下：c(HCl)=2m(Na2CO3)M(Na2CO3)×V(HCl)×1 0002. 混合堿分析
移取10.00mL混合堿試液於100mL容量瓶中，用去離子水稀釋定容，充分搖勻備用。
移取20.00mL稀釋後的混合堿於250mL錐形瓶中，加水20mL，酚酞指示劑1～2滴，用HCl標準溶液慢慢滴定且不斷劇烈搖動錐形瓶，滴定至紅色變為很淺的紅色（與加1～2滴酚酞的0.1 mol·L－1的NaHCO3溶液顏色做對比），記錄消耗的HCl標準溶液的體積V1。再加入甲基橙指示劑1～2滴，繼續用HCl標準溶液滴定至溶液由橙色變為黃色再變為橙色，記錄消耗的HCl標準溶液的體積V2。平行測定三次。判斷試樣的組成並計算各組分的含量及相對平均偏差。
五、 數據記錄與處理
1. HCl溶液濃度的標定123m(Na2CO3)\/gV終(HCl)\/mLV始(HCl)\/mLV(HCl)\/mLc(HCl)\/（mol·L－1）(HCl)\/（mol·L－1）相對平均偏差2. 混合堿成分分析123混合堿試液的體積\/mLV甲基橙終點(HCl)\/mLV酚酞終點(HCl)\/mLV始(HCl)\/mLV1(HCl)\/mLV2(HCl)\/mLV1(HCl)\/mLV2(HCl)\/mL相對平均偏差組分1\/（g·L－1）組分2\/（g·L－1）六、 注意事項
1.第一終點酚酞由紅色變為淺紅色，容易滴過量，注意仔細觀察，並用加1～2滴酚酞指示劑的0.1mol·L－1的NaHCO3溶液做顏色參比。
2.在第一終點滴完後的錐形瓶中加入甲基橙後，立即用HCl標準溶液進行V2滴定。千萬不能在三個錐形瓶中先分別滴V1，再分別滴V2。
3.第二終點要注意CO2的影響。由於溶液中有CO2存在使甲基橙指示劑終點提前。
因此在滴定到剛變橙色時，應將溶液加熱煮沸除去CO2（或者不加熱將溶液劇烈搖動趕走CO2），這時溶液又變黃色，冷卻後再滴加鹽酸至溶液變為橙色即為終點。
七、 思考題
1.第一終點變色不敏銳，為避免這種情況，還可選用什麼指示劑？
2.滴定到第二終點時應注意什麼問題？
3.加甲基橙後用鹽酸滴定為什麼顏色由橙色變為黃色再變為橙色？
實驗6.5果蔬汁中總酸度的測定
一、 實驗目的
掌握果蔬中總酸度的測定原理、方法和操作技術。
二、 實驗原理
果蔬及其加工品中所含的酸為有機酸（包括蘋果酸、檸檬酸、酒石酸和草酸），可用堿標準溶液直接滴定。由於滴定物為弱酸，滴定到終點時溶液呈堿性，應選酚酞作指示劑。因為二氧化碳的存在會多消耗堿標準溶液，產生正誤差，故應將去離子水先煮沸，待冷卻後立即使用，以消除二氧化碳的影響。測定出的酸度為總酸度，計算時以該果蔬所含主要酸來表示。如蘋果、梨、桃、杏、李子、番茄、萵苣主要含蘋果酸，以蘋果酸計；柑橘類以檸檬酸計；葡萄以酒石酸計等。
三、 儀器和試劑
儀器：打漿機，常壓過濾裝置，堿式滴定管，錐形瓶（250mL），小燒杯（100mL），試劑瓶（500mL），量筒，容量瓶（100mL），移液管（10mL，20mL），分析天平等。
試劑：NaOH固體，果蔬樣品，酚酞指示劑，鄰苯二甲酸氫鉀（KHC8H4O4）。
四、 實驗內容與步驟
1. 0.1mol·L－1NaOH溶液的配製與標定見實驗6.2。
2. 樣品測定
準確稱取20g粉碎並混合均勻的果蔬試樣於100mL燒杯中，用去離子水將試樣移入250mL容量瓶中定容，搖勻。用幹濾紙過濾，濾液入幹燒杯中。移取50.00mL濾液於250mL錐形瓶中，加酚酞指示劑1滴，用NaOH標準溶液滴定至淡紅色為終點，平行測定3次。
五、 數據記錄與處理(酸度)=(cV）NaOH×Km樣×50.00250.0式中K為換算係數（即毫摩爾質量），其中，蘋果酸：0.067；檸檬酸：0.064；酒石酸：0075；乳酸：0.090。
六、 注意事項
1. 選樣要有代表性。
2. 如果試液本身有顏色幹擾終點，可用活性炭脫色。
七、 思考題
1. 過濾時為什麼要用幹漏鬥和幹燒杯？如有水存在對測定結果有何影響？
2. 為什麼要用剛煮沸並冷卻的去離子水？
3. 蘋果酸、檸檬酸、酒石酸和草酸能否用NaOH標準溶液分步滴定？
實驗6.6水中鈣、鎂離子含量及總硬度的測定
一、 實驗目的
1. 掌握配位滴定法的原理，了解配位滴定的特點。
2. 學習EDTA標準溶液的配製和標定方法。
3. 掌握EDTA法測定水中鈣、鎂含量的基本原理和方法，了解水的硬度的表示方法。
二、 實驗原理
1. EDTA配製及標定
乙二胺四乙酸（簡稱EDTA，常用H4Y表示）是一種六齒有機配體，能與許多金屬離子形成穩定的螯合物，在配位滴定中常用作標準溶液測定金屬離子的含量。
常溫下EDTA飽和溶液的濃度約為0.000 7mol·L－1，在分析實驗中並不適用，因此通常用EDTA的二鈉鹽來配製標準溶液，也簡稱為EDTA。Na2H2Y·2H2O在水中溶解度較大，在22 ℃時，每100mL水中可溶解11.1g，約為0.3 mol·L－1，能滿足常量分析的要求（分析化學中常用濃度為0.01～0.05 mol·L－1）。
市售的EDTA含有少量雜質，故EDTA標準溶液采用間接法配製。標定EDTA溶液常用的基準物質有很多，如Zn，ZnO，CaCO3，MgSO4·7H2O，ZnSO4·7H2O，Ni，Pb等。實驗中，通常選用與被測物有相同組分的物質做基準物，這樣測定條件和標定條件一致，可減小測量誤差。如測水的硬度的實驗中，以MgSO4·7H2O為基準物質，在NH3NH4Cl緩衝溶液中，以鉻黑Ｔ為指示劑標定EDTA。
2. 水的硬度及測定原理
水的硬度主要由於水中含有鈣鹽和鎂鹽，其他金屬離子如鐵、鋁、錳、鋅等離子也形成硬度，但一般含量很少，測定工業用水總硬度時可忽略不計。鈣、鎂的酸式碳酸鹽遇熱分解，析出碳酸鹽沉澱而使硬度除去，這種硬度稱為暫時硬度；鈣、鎂的其他鹽類所形成的硬度遇熱不會分解除去，稱為永久硬度。暫時硬度和永久硬度之和稱為水的總硬度。我國目前表示水的硬度有以下兩種方法：一是將水中Ca2+，Mg2+的含量均折合為CaO後，以每升水中所含CaO的質量(單位為mg\/L)表示，這種表示方法很方便；二是德國度，即將水中Ca2+、Mg2+的含量均換算為CaO後，每升水中含10mgCaO稱為一個德國度，用“°d”表示。水的硬度32°d為超硬水。
水中鈣、鎂總量或總硬度的測定：在pH＝10的氨性緩衝溶液(NH3NH4Cl)中，以鉻黑Ｔ（EBT）為指示劑，用EDTA標準溶液滴定水中Ca2+、Mg2+的總量。EBT指示終點的變色原理為：滴定前Mg+EBTMgEBT
酒紅色滴定開始至理論終點前，溶液中遊離的鈣、鎂離子逐步被EDTA滴定，溶液一直呈酒紅色。終點時，EDTA奪取MgEBT中的鎂離子而遊離出指示劑EBT，溶液由酒紅色變為藍色，指示終點的到達：MgEBT+EDTAMgEDTA+EBT
酒紅色藍色鈣硬度的測定：用NaOH調節溶液pH＝12，使水中的Mg2+生成Mg(OH)2沉澱被掩蔽。加入鈣指示劑，鈣指示劑與鈣離子生成酒紅色配合物，終點時鈣指示劑遊離出來呈藍色，用EDTA標準溶液滴定，測出鈣的含量。從鈣、鎂總含量中減去鈣的含量即可求得鎂的含量。
根據滴定鈣鎂總量消耗的體積Vl，滴定鈣消耗的體積為V2，可按下式計算：水的總硬度(10 mg CaO·L－1）=c(EDTA)V1M(CaO)V水樣×1 000(°d)以鈣、鎂的質量濃度計，計算公式為：ρ(Ca)=c(EDTA)V2M(Ca)V水樣×1 000(mg·L-1）
ρ(Mg)=c(EDTA)(V1－V2)M(Mg)V水樣×1 000(mg·L-1）三、 儀器和試劑
儀器：酸式滴定管，容量瓶，移液管，錐形瓶，燒杯，試劑瓶，量筒，電子天平等。
試劑：EDTA（0.3mol·L－1），MgSO4·7H2O（A.R.），NaOH（2mol·L－1），pH=100的氨性緩衝液，鉻黑T指示劑，鈣指示劑。視頻演示
四、 實驗內容與步驟
1. 0.01mol·L－1EDTA標準溶液的配製和標定
用小量筒量取10mL0.3mol·L－1EDTA，倒入試劑瓶中，加去離子水稀釋至300mL，蓋上塞子，貼上標簽，搖勻備用。
用差減法準確稱取0.25g左右MgSO4·7H2O於小燒杯中，加約30mL去離子水溶解後，完全轉移至100mL容量瓶中，加去離子水稀釋至刻度，搖勻備用。用移液管移取20.00mLMgSO4·7H2O溶液於250mL錐形瓶中，加5mLpH=10.0的氨性緩衝液，加鉻黑T指示劑少許，用待標定的EDTA溶液滴定至溶液顏色由酒紅色變為藍色即為終點，記錄消耗EDTA的體積，計算EDTA的準確濃度。平行測定2～3次。
2. 水的總硬度的測定
準確量取100.0mL自來水樣於250mL錐形瓶中，加5mLpH=10.0的氨性緩衝液，加鉻黑T指示劑少許，用EDTA標準溶液滴定至溶液顏色由酒紅色變為藍色即為終點，記錄消耗EDTA的體積V1，計算水的總硬度。平行測定2～3次。
3. 鈣、鎂含量的測定
準確量取100.0mL自來水樣於250mL錐形瓶中，加5mL2mol·L－1 NaOH溶液，加鈣指示劑少許，用EDTA標準溶液滴定至溶液顏色由酒紅色變為藍色即為終點，記錄消耗EDTA的體積V2，計算水中鈣、鎂的含量。平行測定2～3次。
五、 數據記錄與處理參考格式
1. EDTA濃度的標定123m(MgSO4·7H2O)\/gV(MgSO4·7H2O)\/mLV終(EDTA)\/mLV始(EDTA)\/mL\/V(EDTA)\/mL\/c(EDTA)\/mol·L－1(EDTA)\/mol·L－1相對平均偏差2. 水樣中鈣、鎂總量測定123V(水樣)\/mL\/V終(EDTA)\/mLV始(EDTA)\/mLV1(EDTA)\/mLV1(EDTA)\/mL相對平均偏差3. 水樣中鈣含量測定
123V(水樣)\/mL\/V終(EDTA)\/mLV始(EDTA)\/mLV2(EDTA)\/mLV2(EDTA)\/mL相對平均偏差六、 注意事項
1. 指示劑加入的量要合適，加多了顏色深，變色不敏銳，加少了顏色太淺，不易觀察。
2. 鈣指示劑的滴定終點顏色不是突變，由酒紅—紫—藍紫—純藍的漸變過程，所以臨近終點時一定要慢滴，注意觀察。
七、 思考題
1. 標定EDTA濃度時，怎樣選擇基準物質？
2. 配位滴定中為什麼要加緩衝溶液？
3. 用EDTA測定水的硬度時，哪些離子對測定有幹擾？怎樣消除？
實驗6.7高錳酸鉀的配製與標定及雙氧水中
過氧化氫含量的測定一、 實驗目的
1. 了解KMnO4標準溶液的配製方法和保存條件。
2. 掌握用Na2C2O4標定KMnO4標準溶液濃度的標定條件。
3. 掌握用KMnO4測定H2O2含量的原理和方法。
二、 實驗原理
市售的高錳酸鉀含有少量的MnO2及其他雜質，KMnO4易與水中微量有機物等還原性物質發生緩慢的反應，生成的MnO2和MnO(OH)2又能促進KMnO4的分解，見光時分解速率更快。因此KMnO4標準溶液用間接法配製。
標定KMnO4溶液的基準物質有Na2C2O4，H2C2O4·2H2O，As2O3及純鐵絲等。其中以Na2C2O4最常用，因為它易提純、穩定且不含結晶水，在105～110 ℃烘幹2h，置於幹燥器中冷卻後即可使用。
用Na2C2O4標定KMnO4的反應在H2SO4介質中進行，其反應為：2MnO－4+5C2O2－4+16H+2Mn2++10CO2+8H2O滴定溶液必須保持一定的酸度。酸度過低，易生成MnO2沉澱；酸度過高，會促進H2C2O4分解，滴定開始時的適宜酸度為c(H+)應在0.5～1 mol·L－1，因HCl具有還原性，HNO3具有氧化性，HAc的酸性太弱，因此選用H2SO4作為酸性介質。室溫下反應速度很慢，常將溶液加熱至75～85 ℃時趁熱進行滴定。但溫度不能太高，溫度超過90 ℃，H2C2O4部分分解，導致標定結果偏高。滴定開始階段，即使在加熱條件下，MnO－4與C2O2－4反應速度仍然較慢，滴定速度不宜太快，否則加入的KMnO4溶液來不及與C2O2－4反應，即在熱的酸性溶液中分解：4MnO－4+12H+4Mn2++5O2+6H2O當滴定反應產生Mn2+後，Mn2+對反應有催化作用，滴定速度可稍快。故若在滴定前加入少量MnSO4作催化劑，則滴定在開始階段就可較快進行。
KMnO4可作為自身指示劑，滴定至化學計量點時，稍過量的KMnO4溶液就可使溶液呈淺紅色，若在30 s內不褪色，即可認為到達滴定終點。
H2O2（雙氧水）一般濃度約為30g\/100mL（或30%），實驗室常裝在塑料瓶內，置於暗處。在酸性介質中KMnO4與H2O2的反應為：2MnO－4+5H2O2+6H+2Mn2++5O2+8H2O故可用KMnO4標準溶液滴定H2O2，測定雙氧水中H2O2的含量。
三、 儀器和試劑
儀器：滴定管，容量瓶，移液管，錐形瓶，燒杯，試劑瓶，量筒，電子天平，水浴鍋。
試劑：KMnO4（1mol·L－1），Na2C2O4（A.R.），H2SO4（3mol·L－1），H2O2（30g\/100mL），MnSO4（1mol·L－1）
實驗演示
四、 實驗內容與步驟
1. 0.02mol·L－1KMnO4標準溶液的配製和標定
用小量筒量取5mL1mol·L－1KMnO4，倒入棕色試劑瓶中，加去離子水稀釋至300mL，蓋上塞子，貼上標簽，搖勻備用。
用差減法準確稱取0.15g左右Na2C2O4三份，分別置於250mL錐形瓶中，加30mL去離子水溶解，加入3mol·L－1 H2SO4 10mL，水浴加熱至75～85 ℃（錐形瓶口冒熱氣），趁熱用KMnO4標準溶液滴定，剛開始反應較慢，滴入第一滴KMnO4標準溶液需劇烈搖動錐形瓶至紅色消失，再滴加第二滴KMnO4，隨著反應速率加快，滴定速度也可加快，但滴定速度始終不能過快，尤其是終點附近，更要小心滴加，快速搖動錐形瓶。滴定至溶液呈微紅色並保持30 s內不褪色即為終點，記錄消耗KMnO4的體積，計算KMnO4的準確濃度。
2. H2O2含量的測定
用吸量管準確吸取2.00mL30%H2O2於200mL容量瓶中，加水稀釋至刻度，充分搖勻備用。
準確移取20.00mL稀釋後的H2O2溶液於250mL錐形瓶中，加入10mL3mol·L－1 H2SO4，再加20mL去離子水，用KMnO4標準溶液滴定，至溶液呈微紅色並保持30s內不褪色即為終點，記錄消耗KMnO4的體積，計算H2O2的含量。平行測定2～3次。
五、 數據記錄與處理
1. KMnO4濃度的標定123m(Na2C2O4)\/gV終(KMnO4)\/mLV始(KMnO4)\/mLV(KMnO4)\/mLc(KMnO4)\/（mol·L－1）(KMnO4)\/（mol·L－1）相對平均偏差c(KMnO4)=25×m(Na2C2O4)M(Na2C2O4)×V(KMnO4)2. H2O2含量的測定123V(H2O2)\/mLV終(KMnO4)\/mLV始(KMnO4)\/mLV(KMnO4)\/mLV(KMnO4)\/mLρ\/（g·L-1）相對平均偏差ρ(H2O2)=52c(KMnO4)V(KMnO4)M(H2O2)20.00×2.00200.0(g·L-1）六、 注意事項
1. 由於KMnO4顏色較深，看不到凹液麵，讀數時看液麵的最高點。
2. 正確控製滴定速度，滴定速度一定要與反應速率一致，開始慢，逐漸加快，近終點時再逐漸放慢滴定速度。
七、 思考題
1. 標定KMnO4濃度時，為什麼需在強酸介質中並在加熱條件下進行？酸度過低過高對標定結果有何影響？
2. KMnO4測定雙氧水時，能不能在加熱條件下進行？
實驗6.8重鉻酸鉀法測定亞鐵鹽中鐵的含量
一、 實驗目的
1. 掌握重鉻酸鉀標準溶液的配製方法。
2. 掌握重鉻酸鉀法測定亞鐵鹽中鐵含量的原理、測定條件及氧化還原指示劑的應用。
二、 實驗原理
在強酸性溶液中重鉻酸鉀可定量氧化Fe2+，本身被還原為綠色的Cr3+,指示劑為二苯胺磺酸鈉，滴定反應為6Fe2++Cr2O2-7+14H+6Fe3++2Cr3++7H2O由於滴定過程中生成的Fe3+影響終點的判斷，故常加入磷酸與鐵離子結合生成穩定的無色配離子[Fe(HPO4)2]－,消除鐵離子顏色的幹擾。同時，更重要的作用是降低了鐵離子的濃度，從而降低了電對Fe3+\/Fe2+的電極電勢，滴定電勢突躍範圍增大，使二苯胺磺酸鈉指示劑變色範圍全部落在突躍範圍內，防止指示劑提前變色而產生較大滴定誤差。
三、 儀器和試劑
儀器：酸式滴定管、錐形瓶（250mL）、小燒杯（100mL）、試劑瓶（500mL）、量筒、容量瓶（200mL）、分析天平。
試劑：硫酸磷酸混合酸（將150mL濃硫酸緩緩加入700mL水中，冷卻後加入150mL 85%磷酸，混勻）、分析純重鉻酸鉀、硫酸亞鐵樣品、二苯胺磺酸鈉指示劑（0.2%）。
四、 實驗內容與步驟
1. 重鉻酸鉀標準溶液的配製
準確稱取烘幹的重鉻酸鉀約0.8～0.9g於小燒杯中，加30mL左右去離子水使之溶解，定量轉移至200mL容量瓶中，定容，搖勻，計算其準確濃度。
2. Fe2+的測定
準確稱取約0.6g硫酸亞鐵樣品三份，分別置於已編號的三個250mL錐形瓶中，加入10mL硫酸磷酸混合酸，加水20mL，加入5～6滴二苯胺磺酸鈉指示劑（0.2%），立即用重鉻酸鉀標準溶液滴定至溶液呈穩定紫色，即達終點。
五、 數據記錄與處理
1. m(K2Cr2O7)=gc(K2Cr2O7)=mol·L－1
2. 亞鐵鹽中鐵含量的測定123m(試樣)\/gV終(K2Cr2O7)\/mLV始(K2Cr2O7)\/mLV(K2Cr2O7)\/mLω(鐵) 平均值相對平均偏差計算公式：c(K2Cr2O7)=m(K2Cr2O7)M(K2Cr2O7)×V(K2Cr2O7)×1 000
(Fe)=6(cV）K2Cr2O7×M(Fe)m樣×1000×100%六、 注意事項
在酸性溶液中，亞鐵離子易被氧化，故加入硫酸磷酸混合酸後，應立即滴定。
七、 思考題
1. 用重鉻酸鉀測鐵時，為什麼要加入硫酸磷酸的混合酸溶液？
2. 加有硫酸的亞鐵離子待測溶液在空氣中放置1小時再滴定，對測定結果有何影響？
實驗6.9間接碘量法測定膽礬中銅含量
一、 實驗目的
1. 掌握間接碘量法測定銅的原理、方法和計算。
2. 學習硫代硫酸鈉標準溶液的配製和標定。
3. 了解間接碘量法測定膽礬中銅含量的測定意義。
二、 實驗原理
膽礬（CuSO4·5H2O）是農藥波爾多液的主要原料。膽礬中銅含量常用間接碘量法進行測定。
在酸性溶液中（pH=3～4）Cu2+與過量的I－作用生成不溶性的CuI沉澱並定量析出I2：2Cu2++4I－2CuI↓+I2析出的I2用Na2S2O3標準溶液滴定，以澱粉為指示劑，間接測得銅的含量。I2+2S2O2-3S4O2-6+2I－
2Cu2+～I2～2S2O2－3由於CuI沉澱表麵會吸附一些I2，使滴定終點不明顯，並使分析結果偏低，可在大部分I2被滴定後，再加入少量KSCN，使CuI沉澱轉化為更難溶的CuSCN沉澱，被CuI吸附的I2從沉澱表麵解吸出來，可以提高測定結果的準確度。CuI+SCN－CuSCN+I－
I2+2SCN－(SCN）2+2I－KSCN應在接近終點時加入，否則KSCN會還原大量存在的I2，致使測定結果偏低。
Fe3+能氧化I－，對測定結果有幹擾，可加入NH4HF2掩蔽，同時NH4HF2又是一種很好的緩衝溶液，能將pH控製在3～4之間。
硫代硫酸鈉(Na2S2O3·5H2O)中常含有S2－、S2O2－3等雜質，且易風化、潮解；Na2S2O3標準溶液不穩定，易分解：Na2S2O3細菌Na2SO3+S↓
2Na2S2O3+O22Na2SO4+2S↓
Na2S2O3+CO2+H2ONaHCO3+NaHSO3+S↓因此，配製Na2S2O3溶液時，應當用新煮沸並冷卻的去離子水溶解，並加入少量Na2CO3使溶液呈弱堿性，溶液應貯存於棕色瓶中，置於暗處幾天，待其濃度穩定後，再進行標定。標定Na2S2O3溶液可用K2Cr2O7、KIO3等基準物質。標定均采用間接滴定法進行。以K2Cr2O7標定Na2S2O3的方法是先在酸性溶液中K2Cr2O7與過量KI反應，定量析出I2：Cr2O2－7+6I－+14H+2Cr3++3I2+7H2O再以澱粉為指示劑，用Na2S2O3滴定：I2+2S2O2－32I－+S4O2－6根據方程式可得出標準溶液與待測物之間物質的量比關係為：Cr2O2－7～3I2～6S2O2－3三、 儀器和試劑
儀器：酸式滴定管，錐形瓶，燒杯，試劑瓶，量筒，容量瓶，移液管，台秤，電子天平。
試劑：6mol·L－1 HCl，10%KI，0.5%澱粉，2mol·L－1 Na2S2O3，K2Cr2O7，10%KSCN，飽和NH4HF2，膽礬試樣。
四、 實驗內容與步驟
1. 0.1mol·L－1 Na2S2O3標準溶液的配製和標定
量取15mL2mol·L－1 Na2S2O3溶液於試劑瓶中，加水稀釋至300mL，搖勻，貼上標簽備用。
準確稱取0.1～0.13gK2Cr2O7基準物質於250mL碘量瓶中，加20mL去離子水，5mL6mol·L－1 HCl，10mL10%KI溶液，搖勻，塞上塞子，置於暗處5min，待反應完全後加入100mL去離子水，用待標定的Na2S2O3溶液滴定至稻草黃色，加入2mL澱粉指示劑，繼續滴定至呈現亮綠色即為終點，記錄體積，計算Na2S2O3的濃度。
2. 膽礬中銅的測定
準確稱取1.5～2.0g膽礬試樣於100mL小燒杯中，加入2mL1mol·L－1 H2SO4，25mL去離子水溶解後，定量的轉入100mL容量瓶中定容，搖勻。移取20.00mL上述溶液於250mL錐形瓶中，加水30mL，5mL飽和NH4HF2溶液及10mL10%KI，用Na2S2O3標準溶液滴定至淺黃色，加2mL澱粉指示劑繼續滴定至淺藍色，再加10mL10%KSCN，稍用力搖動錐形瓶，繼續滴定至藍色剛剛消失即為終點，記錄體積，平行測定3次，計算試樣中銅的質量分數。
五、 數據記錄與處理
1. Na2S2O3濃度的標定123m(K2Cr2O7)\/gV終(Na2S2O3)\/mLV始(Na2S2O3)\/mLV(Na2S2O3)\/mLc(Na2S2O3)\/(mol·L－1)(Na2S2O3)\/(mol·L－1)相對平均偏差c(Na2S2O3)=6m(K2Cr2O7)M(K2Cr2O7)V(Na2S2O3)2. 膽礬中銅含量的測定
123m(膽礬)\/gV(膽礬)\/mLV終(Na2S2O3)\/mLV始(Na2S2O3)\/mLV(Na2S2O3)\/mLω(Cu)(Cu)相對平均偏差ω(Cu)=c(Na2S2O3)V(Na2S2O3)M(Cu)m試樣×20.00100.0六、 注意事項
1. 錐形瓶的搖動要慢。
2. 澱粉指示劑需在滴定快接近終點時加入。
七、 思考題
1. 在膽礬測定實驗中，KI的作用是什麼？
2. 為什麼要加入KSCN?為什麼不能過早加入？
3. 用K2Cr2O7標定Na2S2O3濃度時為什麼要在暗處放置5min?滴定時為什麼要稀釋？
實驗6.10蘑菇中遊離α氨基酸含量的測定
一、 實驗目的
1. 了解分光光度計測定遊離α氨基酸的原理與方法。
2. 掌握分光光度計的使用方法。
二、 實驗原理
α氨基酸在pH=5.0的溶液中與茚三酮共熱時，與茚三酮作用生成藍紫色化合物，反應如下：
該藍紫色化合物的最大吸收波長為570nm，吸光度與α氨基酸含量成正比，可用分光光度法測定。
三、 儀器和試劑
儀器：722型分光光度計或其他型號的分光光度計、恒溫水浴鍋、漏鬥、研缽、比色管（25mL，10支）、移液管（5mL，6支）。
試劑：pH=5.0緩衝液：取4.74g檸檬酸及9.48g檸檬酸鈉，溶於500mL去離子水中。1%水合茚三酮溶液：將1.0g水合茚三酮溶於100mL 95%乙醇中搖勻，置於棕色瓶，冰箱保存備用。0.1%抗壞血酸（維生素C）溶液：取50mg抗壞血酸溶於50mL去離子水中，隨用隨配。氨基酸標準溶液：稱取0.153 7g於80 ℃烘幹的98%穀氨酸鈉，溶於50mL pH=5.0的緩衝溶液中，轉入500mL容量瓶中，用pH=5.0的緩衝溶液定容搖勻，即得氨基氮含量為25.0ml·L－1的標準溶液。
四、 實驗內容與步驟
1. 樣品中遊離α氨基酸的提取
稱取1.00～1.50g新剪碎的鮮蘑菇片，放入研缽中，加入2mL去離子水，研磨成勻漿後轉入編號為7的25mL比色管中，用6mL左右去離子水分三次洗滌研缽，洗滌液全部轉入7號管中，再置於80 ℃水浴鍋內加熱10min後取出冷卻，用去離子水稀釋至25mL，搖勻。將7號管中溶液過濾，濾液入8號比色管備用。濾紙和8號比色管均需幹燥。
2. 標準曲線的製作
在6支編號為1～6號25mL比色管中，按如下順序與用量加入試劑，配製標準溶液係列（表61）。表61製作標準曲線的實驗數據
比色管號123456V(標)\/mL00.501.001.502.002.50V(緩)\/mL3.02.52.01.51.00.5V(茚)\/mL2.02.02.02.02.02.0維生素C\/滴444444氨基氮（μg·管－1）012.525.037.550.062.5吸光度A搖勻後，將上述6支比色管置於80 ℃水浴鍋內恒熱15min，取出，用流水冷卻，用pH=5.0緩衝溶液定容至25mL，搖勻。
以1號管中溶液為參比溶液，用1cm比色皿在570nm處測定2～6號管中溶液的吸光度，填入上表。然後以氨基氮含量為橫坐標，以吸光度為縱坐標繪製標準曲線。
3. 樣品測定
從8號管中吸取1.00mL濾液置於編號為9的25mL比色管中，再向9號管中依次加入3.0mL緩衝溶液、2.0mL水合茚三酮溶液和4滴抗壞血酸，搖勻後將9號管置於80 ℃水浴鍋內恒溫15min，取出，用流水冷卻，用緩衝溶液稀釋至25mL，搖勻。
以1號管中溶液為參比，在與標準曲線製作相同的測量條件下測定9號管中溶液的吸光度，從標準曲線上查出對應的氨基氮含量，按下式計算樣品中氨基氮含量：每千克鮮樣氨基氮含量mg=25.01.00×Km式中，K為查標準曲線所得氨基氮含量（μg）；m為樣品稱取量（g）。因樣品含多種α氨基酸且相對分子質量各異，故用氨基氮含量表示。
五、 注意事項
1. 顯色反應溫度應控製在85 ℃以內，否則溶液易褪色；顯色反應完成後在50min內測完，否則溶液也會逐漸褪色。
2. 加維生素C可減少空氣中O2對顯色的影響，但維生素C用量應嚴格控製。
3. 實驗用水最好是無氨去離子水。
4. 水合茚三酮溶液不要濺到皮膚上。
六、 思考題
1. 簡述722型分光光度計的操作步驟。
2. 實驗過程中為何最好使用無氨去離子水？
3. 應用標準曲線法定量分析時應注意什麼？
實驗6.11分光光度法測定甲基橙的解離常數
一、 實驗目的
1. 了解分光光度法測定解離常數的基本原理，利用分光光度法測定甲基橙的解離常數。
2. 了解分光光度法在研究溶液平衡中的應用。
3. 熟練掌握分光光度計的使用。
二、 實驗原理
甲基橙是一種常用的酸堿指示劑，是有機堿，因其酸式型體（用HIn表示）和堿式型體（用In－表示）均有顏色而稱為雙色指示劑。其顏色和結構隨水溶液pH而變化，pH4.4時為堿型偶氮式結構，呈黃色：
甲基橙溶液的顏色取決於酸型和堿型的濃度比例，酸型和堿型具有不同的吸收光譜，可選擇兩者有最大吸收差的波長520nm左右進行測量。
甲基橙指示劑在水溶液中存在如下平衡：HInH++In－Ka(HIn)=c(H+)c(In－)c(HIn)(1)pKa(HIn)=pH+lgc(HIn)c(In－)（2）pH由酸度計測得，c(HIn)c(In－)可從溶液的吸光度獲得。實驗時，配製甲基橙總濃度相同，pH不同的三個溶液。pH4.4的溶液中主要以堿式型體In－存在，設在λ=520nm附近處的吸光度為AIn－：AIn－=εIn－c總(4）在pH為2.4～4.4之間的緩衝溶液中，甲基橙的酸式、堿式兩種型體共存。當兩種吸光物質間不發生相互作用時，吸光度具有加和性，此時吸光度Ａ值為A=AHIn+AIn－=εHInc(HIn)+εIn－c(In－)(5）c總=c(HIn)+c(In－)(6）將(3)、(4)代入（5）：A=AHInc總c(HIn)+AIn－c總c(In－)(7）由（6）和（7）運算可得到c(HIn)c(In－)＝A－AIn－AHIn－A(8）將（8）代入(2)：pKa(HIn)=pH+lgA－AIn－AHIn－A
三、 儀器和試劑
儀器：722型分光光度計，pHS3C型酸度計，50mL容量瓶，1mL吸量管，5mL吸量管。
試劑：2.0×10－4 mol·L－1甲基橙（鈉鹽）溶液，1.0mol·L－1鄰苯二甲酸氫鉀溶液，10mol·L－1Na2HPO4溶液，1.0mol·L－1HCl溶液。
四、 實驗內容與步驟
1. 在3個編號的50mL容量瓶中，各加入5.00mL甲基橙溶液，1號加1.0mLHCl溶液，2號加1.0mL鄰苯二甲酸氫鉀溶液，3號加1.0mLNa2HPO4溶液，將各溶液用水稀釋至刻度，搖勻備用。
2. 用pH計精確測定各溶液的pH。
3. 以去離子水做參比，用1cm的比色皿，在波長450～600nm之間每隔10nm測一次吸光度差，找出吸光度差值最大的波長作為測定波長。
4. 以去離子水做參比，用1cm比色皿，在找出的測定波長處測定1#、2#、3#溶液的吸光度。
5. 用測得的吸光度值和pH值，計算甲基橙的解離常數Ka。
五、 注意事項
1. pH計的測定應精確到小數點後第二位。
2. 溶液的配製將直接影響測定結果，容量瓶中甲基橙的含量盡可能相同。
六、 思考題
1. 在測定甲基橙的解離常數時，酸式和堿式是如何得到的？
2. 為什麼實驗中要求甲基橙濃度要一致？本實驗中甲基橙儲備液濃度為2×10-4 mol·L-1，配製時需十分準確嗎？第7章基礎有機化學實驗第7章基礎有機化學實驗
實驗7.1蒸餾、分餾與化合物沸點的測定
一、 實驗目的
1. 學習蒸餾、分餾分離液體有機物的基本原理。
2. 掌握蒸餾裝置和分餾裝置的基本操作方法。
3. 了解測定沸點的意義、原理和方法。
二、 實驗原理
一定溫度下，液麵都會從其表麵逸出一些溶劑分子在空間形成蒸氣，建立如下平衡：液體（l）蒸氣（g）如果液麵上的空間是密閉的，蒸氣將達到一個恒定的平衡壓力，這個壓力稱為飽和蒸氣壓。這種情況下，逸出形成蒸氣的溶劑的量將正好等於冷凝成液體的蒸氣的量。蒸氣壓大小與溶劑的本性和溫度有關。溫度愈高，分子逸出變成蒸氣的傾向愈大，蒸氣壓將愈高。在敞開的容器中，蒸氣壓可以增加到與大氣壓剛好相等而不再升高，此時液體將沸騰。在大氣壓下液體沸騰時的溫度稱為沸點。
蒸餾就是將液體有機化合物加熱到沸騰變為蒸氣，再將蒸氣冷凝為液體這兩個過程的聯合操作。蒸餾不但可以用於將沸點相差較大（至少30 ℃以上）的液體混合物分離，而且也是測定有機物沸點的常用方法。
在利用蒸餾分離液體混合物的過程中，蒸氣中高沸點組分遇冷易冷凝成液體流回到燒瓶中，而低沸點組分遇冷較難冷凝而被大量蒸出。此時，溫度在一段時間內變化不大，直到燒瓶中低沸點組分極少時，溫度才迅速上升，隨後高沸點組分被大量蒸出，而難揮發性雜質則留在燒瓶中。因此，收集某一穩定溫度範圍的餾出液，就可初步將混合物分開，達到分離純化的目的。
餾分的沸程越窄，表示餾分的純度越高，純液體有機物在蒸餾過程中沸點變化範圍很小（0.5～1.0 ℃），因此可利用蒸餾進行液體有機物沸點的測定。
分餾與蒸餾相似，實質上是將多次反複的蒸餾過程集中在一根分餾柱內進行的操作。利用分餾柱能使兩種或者兩種以上沸點接近的混合物分離。當沸騰的混合物蒸氣進入分餾柱時，由於沸點較高的組分易被冷凝，所以冷凝液中就含有較多的高沸點組分，而蒸氣中低沸點的組分就相應地增多。當冷凝液向下回流時與上升的蒸氣接觸，兩者之間進行熱交換，又使上升蒸氣中的高沸點組分冷凝下來，低沸點組分仍呈蒸氣上升，同時冷凝液中的低沸點組分再次受熱汽化，而高沸點組分仍是液態，如此反複氣、液兩相間的熱交換，上升蒸氣不斷地在分餾柱中冷凝和蒸發，而每一次冷凝和蒸發都使蒸氣中低沸點組分含量逐步提高。一次分餾相當於連續多次蒸餾，因此，分餾能更有效地分離沸點接近的有機物混合液體。
三、 儀器和試劑
儀器：電熱套、100mL圓底燒瓶、蒸餾頭、溫度計（150 ℃）、直形冷凝管、100mL錐形瓶、分餾柱、接引管、10mL量筒、50mL量筒、鐵夾、十字頭、升降台、多功能鐵架台。
試劑：50%乙醇、去離子水、沸石。
四、 實驗內容與步驟
1. 50%乙醇和去離子水的蒸餾
在100mL的圓底燒瓶中，加入50mL 50%乙醇（或去離子水）和2～3粒沸石。按蒸餾裝置圖從熱源開始，安裝裝置，調整好溫度計的位置，使其水銀球上沿和蒸餾頭側管的下沿在同一水平線上，按“下口進上口出”的方式通冷凝水。開始加熱，仔細觀察蒸氣上升情況及溫度計讀數的變化。當瓶內液體沸騰時，蒸氣逐漸上升，當達到溫度計水銀球時，溫度計讀數急劇上升。隨後，蒸氣進入冷凝管被冷凝為液體滴入接收器中，記錄第一滴餾出液滴入接收器時的溫度，控製加熱速度，使從冷凝管流出液滴的速度為1～2滴\/秒，以後每隔3分鍾記錄一次溫度，當圓底燒瓶中僅殘留少量液體時，停止加熱，記錄該餾分的沸程（從開始收集該餾分第一滴到最後一滴餾出液時對應的溫度）。比較蒸餾50％乙醇和去離子水的沸程長短。
2. 50%乙醇的分餾
在100mL的圓底燒瓶中，加入50mL 50%乙醇和2～3粒沸石。安裝分餾裝置，安裝儀器原則與蒸餾裝置相同（操作時應注意勿使分餾柱的支管折斷）。開始加熱稍快些，待液體開始沸騰，蒸氣進入分餾柱時，調節加熱溫度，使蒸氣環緩慢而均勻地沿分餾柱管壁上升，當蒸氣上升至分餾柱頂部至開始有液體餾出時，調節加熱溫度，控製餾出液流出速度為1滴／2～3秒，分別收集82 ℃以下，82～88 ℃，88～95 ℃三個溫度段的餾分，至95 ℃停止加熱，並將殘液作為第四部分（即95 ℃以上的餾分）。分別用量筒量取各部分液體的體積，並將結果記錄於表格中。
五、 數據記錄與處理參考格式
1. 50%乙醇和去離子水
時間\/min0（第一滴餾出液）369……沸程\/℃溫度\/℃（50%乙醇）溫度\/℃（去離子水）2. 50%乙醇的分餾
餾液部分溫度\/℃餾出液體積\/mL一82以下二82～88三88～95四95以上六、 注意事項
1. 在開始加熱後發現忘記加沸石，應立刻停止加熱，待溶液冷卻一段時間後再補加沸石。千萬不要在沸騰或接近沸騰的溶液中加入沸石，以免在加入沸石的過程中發生溶液暴沸。
2. 蒸餾和分餾效果好壞與操作條件有直接關係，其中最主要的是控製餾出液流出速度，蒸餾以1～2滴\/秒為宜，分餾以1滴／2～3秒為宜，不能太快，否則達不到分離要求。
3. 分餾時必須盡量減少分餾柱的熱量損失和波動，必要時分餾柱的外圍可用石棉繩包住，這樣可以減少分餾柱熱量的散失；減少風和室溫的影響也能減少熱量的損失和波動，均勻加熱，使分餾操作平穩地進行。
4. 如果維持原來加熱程度，不再有餾出液蒸出，溫度突然下降時，就應停止蒸餾，即使雜質量很少也不能蒸幹，特別是蒸餾低沸點液體時更要注意不能蒸幹，否則易發生意外事故。蒸餾完畢，先停止加熱，等沒有蒸氣後停止通冷卻水，拆卸儀器，其程序和安裝時相反。
七、 思考題
1. 蒸餾時加入沸石，為什麼能防止溶液暴沸？如果加熱一段時間後，發現未加入沸石，應該怎樣處理才安全？
2. 為什麼蒸餾50%的乙醇溶液時，餾出溫度不斷變化？而純水的餾出溫度恒定？
3. 蒸餾與分餾有何區別？
4. 今有水與甘油（沸點290 ℃，溶於水）的溶液，苯（沸點88 ℃）與氯仿（沸點61 ℃）的溶液，可用什麼方法將其分離？為什麼？
實驗7.2有機物熔點的測定
一、 實驗目的
1. 理解熔點測定的原理和意義。
2. 掌握測定熔點的方法和技術。
二、 實驗原理
熔點是在一定外壓下晶體物質與其液態呈平衡時的溫度，這時固相和液相的蒸氣壓相等。圖71是一種物質固相的蒸氣壓隨溫度變化的曲線和液相的蒸氣壓隨溫度變化的曲線，由於固相的蒸氣壓隨溫度變化的速度大於液相，最後兩曲線相交於M點。在M點處，固液兩相蒸氣壓相等，固液兩相共存，這時的溫度（Tm）即為該物質的熔點。不同的化合物有不同的Tm值。當溫度高於Tm時，固相全部轉變為液相；低於Tm時，液相全轉變為固相。隻有固液相並存時，固相和液相的蒸氣壓才是一致的，這是純物質有固定而又敏銳熔點的原因。
圖71物質的溫度與蒸氣壓的關係圖
圖72純物質加熱時溫度隨時間的變化曲線
加熱純固體化合物時，在一段時間內溫度上升，固體不熔。當固體開始熔化時溫度不會上升，直至所有固體都轉變為液體後溫度才上升。反過來，當冷卻一種純液體化合物時，在一段時間內溫度下降，液體未固化。當開始有固體出現時，溫度不會下降，直至液體全部固化後溫度才會下降。因此，在一定壓力下，一般純固體都有一個固定的熔點，而且其熔點與凝固點是一致的。固體從初熔到全熔的溫度範圍稱為“熔程”。純的固體有機化合物的熔程一般在0.5～1.0 ℃（圖72）。
當化合物中混有可熔性雜質時，熔程變長，熔點下降。當測量兩種化合物是不是同一化合物時，可以將兩種固體混合，測定混合物的熔點，測定時，至少要按1∶9、1∶1、9∶1三組比例混合。若它們是相同的化合物，則三種不同比例的混合物其熔點是一致的，而且熔程正常。若是不同的化合物，則熔程長，不同比例混合物的熔點應不相同。
故測定熔點對於鑒定純粹有機物和定性判斷固體有機物的純度有很大的價值。
三、 儀器與試劑
儀器：提勒（Thiele）管（也稱為b形管）、毛細管（熔點管）、玻璃管（長約45cm）、顯微熔點測定儀、150 ℃溫度計、表麵皿、玻璃釘。
試劑：苯甲酸（熔點122.4 ℃）、乙酰苯胺（熔點114.3 ℃）、混合物、液體石蠟。
四、 實驗內容與步驟
1. 試樣的裝填
用毛細管法測定的熔點，除了受樣品純度的影響外，還受到晶體顆粒的大小、樣品的多少、裝入毛細管中樣品的緊密程度，以及加熱液體浴的速度等因素的影響。
分別取少量（0.2 g左右）幹燥的待測試樣放在潔淨的表麵皿上，用玻璃釘將其研成粉末後堆成小堆，將毛細管開口的一端垂直插入樣品堆中，即有少許樣品擠入毛細管中，然後將毛細管開口端向上，在桌麵上輕輕頓幾下，使樣品掉入管底。取一根長約40～50 cm的玻璃管垂直立於桌麵上，將裝有樣品的毛細管從玻璃管上端自由落下多次，使樣品填充均勻而且緊密。重複取樣操作，直至有2～3 mm粉末樣品緊密裝入毛細管底部，擦掉黏附在管外的樣品，以免玷汙加熱浴液。裝填樣品如有空隙會使傳熱不均勻，影響測定結果。每種試樣應準備4～5支。
將三份試樣（苯甲酸、乙酰苯胺、未知物）裝填好。
2. 用提勒管（b形管）測定
圖73b型管測定熔點的裝置圖
將b形管固定於鐵架台上，倒入液體石蠟作為載熱體，載熱體的用量以略高於b形管的側管上口為宜。載熱體又稱為浴液，可根據所測物質的熔點不同選擇不同的液體，一般用石蠟、硫酸、矽油等。
將裝有樣品的熔點管用橡皮圈固定於溫度計旁邊（注意勿使橡皮管觸及浴液），使熔點管的裝樣品部分位於水銀球的中部，然後將帶有熔點管的溫度計通過有缺口的軟木塞小心地插入b形管內，調至水銀球在側管上下兩叉口中間處。
（1） 粗測
若測定未知物的熔點，應先粗測一次，粗測加熱可稍快，升溫速度大約為5~6 ℃\/min，到樣品熔化，記錄近似熔點值。
（2） 精確測定
精確測定前，先將熱浴溫度降至熔點溫度30 ℃以下，用新的樣品管，用酒精燈外焰在提勒管彎曲支管的底部加熱。慢慢加熱，開始階段升溫速度稍快，可先以較快的速度加熱，在距離熔點15～20 ℃時，應以1～2 ℃\/min的速度加熱，越接近熔點，升溫速度越慢（掌握升溫速度是測準熔點的關鍵），即變為更小的升溫速度（每分鍾小於1 ℃）加熱，直到測出熔程。測定時，應觀察和記錄樣品開始塌落並有液相產生時（初熔）和固體完全消失時（全熔）的溫度讀數，所得數據即為該物質的熔程。在測定過程中，還要觀察記錄加熱過程中，試樣是否有萎縮、變色、發泡、升華等現象，以供分析參考。熔點測定至少要有2次重複數據。
測定苯甲酸、乙酰苯胺、未知物的熔點，每個樣品重複測定2次。
3. 用顯微熔點儀測定
以X4A顯微熔點測定儀使用為例。
接通電源，開關打到加熱位置，從顯微鏡中觀察熱台中心光孔是否處於視場中，若左右偏，可左右調節顯微鏡來解決。前後不居中，可以鬆動熱台兩旁的兩隻螺釘(注意不要拿下來，隻要鬆動就可以了)，前後推動熱台,使熱台中心光孔處於視場中，隨即鎖緊兩隻螺釘。
測定前調整升溫速率，通過調節粗調旋鈕和微調旋鈕試驗出每分鍾升溫5～6 ℃和每分鍾升溫1 ℃ 時，粗調旋鈕和微調旋鈕需調節到的數字位置。
把毛細管樣品端插入熱台孔到底即可（注意不要把熔點管折斷），若其位置不對，將影響測量準確度。調節物鏡和目鏡，使顯微鏡焦點對準樣品，直至能清晰看見樣品的棱角。開啟開關至加熱位置，先快速後慢速加熱，開始時升溫速率為每分鍾5～6 ℃，當溫度升至距熔點15～20 ℃時，控製溫度上升的速度為每分鍾1～2 ℃，越接近熔點，升溫速度越慢，最後使得升溫速度為小於1 ℃\/min。當樣品結晶棱角開始變圓時，表示熔化已開始即初熔，此時的溫度為初熔溫度；結晶形狀完全消失成液態表示熔化已完成，此時的溫度為全熔溫度。關閉加熱開關。
在重複測量時，先將開關打到中間位置，開啟小風扇散熱。等熱台溫度降下來後，放入裝樣品的毛細管，開關打到加熱檔，即可進行重複測量。
4. 溫度計校正
為了進行準確測量，應對所有溫度計進行校正。校正溫度計的方法有比較法和定點法兩種。
比較法選一支標準溫度計與要進行校正的溫度計在同一條件下測定溫度，比較其所指示的溫度值。
定點法選擇數種已知準確熔點的標準樣品，測定它們的熔點，以觀察到的熔點（t2）為縱坐標，以此熔點（t2）與準確熔點（t1）之差（Δt）作為橫坐標，如圖74所示，從圖中求得校正後的正確溫度誤差值，例如測得的溫度為100 ℃，則校正後應為101.3 ℃。
圖74定點法溫度計刻度校正示意圖
表71一些有機化合物的熔點
樣品名稱熔點\/℃樣品名稱熔點\/℃水冰0D甘露醇168對二氯苯53.1對苯二酚173～174對二硝基苯174馬尿酸188～189鄰苯二酚105對羥基苯甲酸214.5～215.5苯甲酸122.4蒽216.2～216.4水楊酸159乙酰苯胺114.3五、 數據記錄與處理參考格式
樣品A：苯甲酸；樣品B:乙酰苯胺；樣品C：A與B的混合物
樣
品ABC毛細管法第一次
熔程測定第二次
熔程測定顯微熔點儀法第一次
熔程測定第二次
熔程測定六、 注意事項
1. 熔點管必須潔淨。如含有灰塵等，能產生4～10 ℃的誤差。
2. 熔點管底未封好會產生漏管。
3. 樣品粉碎要細，填裝要實，否則產生空隙，不易傳熱，造成熔程變大。
4. 樣品不幹燥或含有雜質，會使熔點偏低，熔程變大。
5. 樣品量太少不便觀察，而且熔點偏低；太多會造成熔程變大，熔點偏高。
6. 升溫速度應慢，讓熱傳導有充分的時間。升溫速度過快，熔點偏高。
7. 熔點管壁太厚，熱傳導時間長，會產生熔點偏高。
8. 用顯微熔點儀測定要得到準確的熔點值，先用熔點標準物質進行測量標定。求出修正值（修正值=標準值-所測熔點值，作為測量時的修正依據。注意：標準樣品的熔點值應和所需的樣品熔點值越接近越好。這時，樣品的熔點值=該樣品實測值+修正值）。在數字溫度顯示最小一位（如7和8之間跳動時）應讀為8.5 ℃。
七、 思考題
1. 用b形管測熔點時，溫度計的水銀球及熔點管應處於什麼位置？為什麼？
2. 堆樣品的表麵皿，裝樣品的熔點管以及裝緊樣品時所用的長玻璃管若不夠清潔、幹燥，對所測熔點將產生什麼影響？
3. 接近熔點時升溫速度為什麼要控製得很慢？如升溫太快，對所測熔點將產生什麼影響？
實驗7.3苯甲酸的提純
一、 實驗目的
1. 掌握重結晶操作的基本原理與操作過程。
2. 掌握熱過濾的基本原理及操作，掌握菊花型濾紙的折疊。
3. 掌握減壓過濾的特點及操作。
二、 實驗原理
粗苯甲酸中混有不溶性和可溶性雜質。根據苯甲酸中雜質在水中溶解度的不同及不同雜質在不同溫度下溶解度不同，可以使不同雜質分離，獲得純淨的苯甲酸晶體。不溶性雜質的去除可通過加熱粗苯甲酸水溶液至沸騰，趁熱進行過濾，可分離除去不溶性雜質；可溶性雜質（如硫酸鉀、氯化鈉等）的去除可利用重結晶法分離除去。重結晶法分離是利用同一溫度下，溶液中所含物質到達飽和濃度的先後次序不同。因溶液中苯甲酸的量遠大於其他雜質，並且在室溫時苯甲酸溶解度遠低於其他可溶性物質，降溫後先得到苯甲酸晶體，少量可溶性的雜質由於尚未達到飽和則留在母液中，再通過減壓過濾將苯甲酸和可溶性雜質分離出來，這就是重結晶分離可溶性雜質的原理。
三、 儀器和試劑
儀器：100mL燒杯（2隻），熱水漏鬥，布氏漏鬥，吸濾瓶，天平，鐵架台（含鐵圈鐵夾），玻璃棒，酒精燈，循環水泵，濾紙，剪刀，三角架，石棉網等。
試劑：粗苯甲酸，活性炭。
四、 實驗內容與步驟
1. 稱取1g粗苯甲酸，放在100mL燒杯中，加入40mL去離子水加熱至沸騰，攪拌使其完全溶解。稍冷，加入少量活性炭，攪拌後繼續加熱煮沸5min。
在熱水漏鬥中加水，加熱至沸騰後，放入預先疊好的折疊濾紙，然後將上述溶液趁熱過濾至一個潔淨的小燒杯中，除去不可溶雜質。在過濾過程中，每次倒入的溶液不要太多或太少，以免溢出或很快濾幹。與此同時，熱水漏鬥和未過濾的溶液應繼續加熱，以防冷卻析出結晶。全部過濾完畢後，用少量熱去離子水洗滌濾渣，濾液靜置冷卻使結晶析出（必要時可用冷水冷卻）。
待結晶完全析出後，減壓過濾，並用少量冷去離子水洗滌結晶，以除去結晶表麵的母液。洗滌時，打開安全瓶活塞，加入少量冷去離子水，使結晶體均勻浸透，再抽濾至幹。如此重複洗滌2次。
取出結晶，在100 ℃以下烘幹，稱重，計算回收率。
圖75苯甲酸的提純流程圖
五、 數據記錄與處理
粗產品質量：g
提純後產品質量：g
回收率＝提純後產品質量粗產品質量×100％
六、 注意事項
1. 苯甲酸的溶解度（100g水中）：10 ℃時為5.9g，本實驗40mL去離子水是過量的，製得的熱溶液是不飽和的，重結晶是為了防止熱過濾時結晶提前析出，溶劑常過量20%左右。
活性炭可吸附有色雜質，使用時應注意以下幾點：一次用量不要過多，一般為粗樣品的1%～5%。若使用太多，樣品同樣能夠被吸附；如一次脫色不好，可多次重複；不能向正在或接近沸騰的溶液中加活性炭，以免溶液暴沸；活性炭在水和含羥基的溶劑中脫色效果較好，在非極性溶劑中較差。
2. 如果要獲得大顆粒的結晶，需要將濾液在室溫下放置，讓其慢慢冷卻。若冷卻後仍無結晶析出，可采用下述方法處理：用玻璃棒摩擦容器內壁（造成粗糙麵，提供結晶中心）；或加入少量結晶化合物的晶體（作晶種）；或用冰水浴冷卻。
3. 減壓過濾時，關閉水泵前，應先將吸濾瓶與水泵間的橡皮管拆開，否則水會倒流入吸濾瓶內。如果中間連有安全瓶，應先將安全瓶上的活塞打開，與大氣相通，再關循環水泵。
七、 思考題
1. 為什麼使用熱水漏鬥？
2. 為什麼使用菊花型濾紙？
3. 減壓過濾有哪些優點？
實驗7.4從煙草中提取煙堿
一、 實驗目的
1. 學習水蒸氣蒸餾法分離提純有機物的基本原理和操作技術。
2. 了解生物堿的提取方法和一般性質。
二、 實驗原理
煙堿又名尼古丁，是煙葉的一種主要生物堿，其結構式為
煙堿是含氮的堿性物質，很容易與鹽酸反應生成煙堿的鹽酸鹽而溶於水。在提取液中加入強堿NaOH後可使煙堿遊離出來。遊離煙堿在100 ℃左右具有一定的蒸氣壓（約1 333Pa），因此，可用水蒸氣蒸餾法分離提取。
煙堿具有堿性，可以使紅色石蕊試紙變藍，也可以使酚酞試劑變紅。可被KMnO4溶液氧化生成煙酸，與生物堿試劑作用產生沉澱。
三、 儀器和試劑
儀器：圓底燒瓶（250 mL、100 mL），長頸圓底燒瓶，直形冷凝管，球形冷凝管，玻璃管，玻璃直角彎管，錐形瓶，燒杯，水蒸氣蒸餾頭，量筒，螺旋夾，餾出液導出管，接液管，電熱套，玻璃棒，滴管，試管，電子台秤等。
試劑：煙葉，HCl（10%），NaOH（40%），HAc（0.5%），KMnO4（0.5%），Na2CO3（5%），酚酞（0.1%），飽和苦味酸，碘化汞鉀，石蕊試紙。
四、 實驗內容與步驟
1. 煙堿的提取
稱取5g粉碎後的煙葉於100mL圓底燒瓶中，加入50mL10%HCl溶液，裝上球形冷凝管後，加熱沸騰回流20min。待瓶中反應混合物冷卻後倒入燒杯中，在不斷攪拌下緩慢滴加40%NaOH溶液至呈明顯的堿性（用石蕊試紙檢驗）。然後將混合物轉入250mL長頸燒瓶中，安裝好水蒸氣蒸餾裝置進行水蒸氣蒸餾，收集約20mL提取液後，停止煙堿的提取。
2. 煙堿的一般性質
（1）堿性試驗：取一支試管，加入10滴煙堿提取液，再加入一滴0.1%酚酞試劑，振蕩，觀察有何現象。
（2）煙堿的氧化反應：取一支試管，加入20滴煙堿提取液，再加入1滴0.5%KMnO4溶液和3滴5%Na2CO3溶液，搖動試管，微熱，觀察溶液顏色是否變化，有無沉澱產生。
（3） 與生物堿試劑反應：取一支試管，加入10滴煙堿提取液，然後逐滴滴加飽和苦味酸，邊加邊搖，觀察有無黃色沉澱生成；另取一支試管，加入10滴煙堿提取液和5滴0.5%HAc溶液，再加入5滴碘化汞鉀試劑，觀察有無沉澱生成。
五、 數據記錄與處理
煙堿的一般性質實驗結果實驗內容實驗現象解釋和反應方程式10滴煙堿提取液+10滴0.1%酚酞20滴煙堿提取液+1滴0.5%KMnO4+3滴5%Na2CO310滴煙堿提取液逐滴滴加飽和苦味酸10滴煙堿提取液+5滴0.5%HAc溶液+5滴碘化汞鉀試劑六、 思考題
1.為何要用鹽酸溶液提取煙堿？
2.水蒸氣蒸餾提取煙堿時，為何要用40%NaOH溶液中和至明顯的堿性？
3.與普通蒸餾相比，水蒸氣蒸餾有何特點？
實驗7.5乙酸乙酯的合成
一、 實驗目的
1. 掌握酯合成的一般原理和方法。
2. 掌握回流、蒸餾、洗滌、幹燥等操作。
二、 實驗原理
在少量濃硫酸催化下，乙酸和乙醇發生酯化反應生成乙酸乙酯。CH3COOH+CH3CH2OHH2SO4110～120 ℃CH3COOC2H5+H2O反應液中含有硫酸、未反應的乙酸、乙醇以及生成的水，為得到純的產品，要經過洗滌、幹燥、去離子等操作除去。
酯化反應是可逆的。為了提高酯的產率，根據化學平衡原理，可增加某一反應物的用量或減少生成物的濃度，以使平衡向生成CH3COOC2H5的方向移動。本實驗采用加入過量CH3COOH的方法。另外，濃H2SO4除起催化作用外，還能吸收反應生成的H2O，亦有利於酯化反應的進行。因反應物及產物沸點低於反應溫度，為防止蒸氣逸出，要用回流裝置完成反應。
反應溫度較高時，將有乙醚等副產物生成。2CH3CH2OHH2SO4140 ℃CH3CH2OCH2CH3+H2O
C2H5OHH2SO4CH2=CH2+H2O反應液中含有H2SO4、未反應的CH3COOH、CH3CH2OH、副產物CH3CH2OCH2CH3以及生成的H2O，為得到純的產品，要經過蒸餾、洗滌、幹燥等操作除去。
三、 儀器和試劑
儀器：圓底燒瓶(100 mL、50 mL)，分液漏鬥，球形冷凝管，直形冷凝管，接液管，溫度計，錐形瓶，燒杯。
試劑：95%乙醇，濃硫酸，冰醋酸，無水硫酸鈉，飽和氯化鈣溶液，飽和碳酸鈉溶液，沸石，飽和食鹽水，藍色石蕊試紙。
圖76
回流裝置
四、 實驗內容與步驟
1. 在100 mL的圓底燒瓶中，加入28 mL 95%乙醇，30mL冰醋酸，搖動下慢慢加入25 mL濃硫酸使混合均勻，並加入3～5粒沸石。如圖75所示，安裝好回流裝置（1），小火加熱反應混合物至沸騰，保持平穩回流約30min。反應結束後，停止加熱，冷卻後，將回流裝置改為蒸餾裝置，收集80 ℃以下的餾分於錐形瓶中。
2. 向餾分中慢慢加入飽和碳酸鈉溶液（約10mL）（2），輕輕搖動錐形瓶，直到無二氧化碳氣體逸出（用藍色石蕊試紙或pH試紙檢驗，至酯層不再顯酸性），然後將混合液轉入分液漏鬥中，分去下層水溶液。有機層依次用10 mL飽和食鹽水洗滌二次，飽和氯化鈣洗滌二次，每次10 mL（3）。有機層倒入一幹燥的錐形瓶中，用無水硫酸鈉幹燥（4），放置10～20 min，間歇搖動，直至液體透明。
3. 將幹燥後的產物小心地轉入50mL圓底燒瓶中，安裝好蒸餾裝置，加熱蒸餾，收集73～78 ℃餾分，稱量，計算產率。
純乙酸乙酯為無色而有香味的液體，b.p.77.1 ℃，d2040.9003，n20D1.372 3。
五、 數據記錄與處理參考格式
產品體積：mL
產率（％）＝實際產量理論產量×100%
附:物質的物理性質物質密度\/（g\/mL）沸點\/℃乙醇0.7978.5乙酸1.05118乙酸乙酯0.9077六、 注意事項
1. 回流操作：① 裝置正確（包括冷凝管夾持及位置、冷凝水走向等）；② 加沸石；③ 實驗開始，先通冷凝水，再加熱；④ 實驗結束，先停止加熱，再冷凝水。
2. 在餾出液中除了酯和水外，還含有少量未反應的乙醇和乙酸，也含有副產物乙醚。故必須用堿除去其中的酸，並用飽和氯化鈣除去未反應的醇。否則會影響酯的產率。
3. 當有機層用碳酸鈉洗過後，如果直接用氯化鈣溶液洗滌，會產生絮狀碳酸鈣沉澱，使分離變得困難，故兩步操作間需用水洗。由於乙酸乙酯在水中有一定的溶解度，為了盡量減少損失，用飽和食鹽水來代替水洗。
4. 乙酸乙酯與水或乙醇可分別生成共沸混合物，若三者共存，則生成三元共沸混合物。因此，有機層中的乙醇不除淨或幹燥不夠時，由於形成低沸點共沸混合物，從而影響酯的產率。
七、 思考題
1. 本實驗為什麼要用回流裝置?
2. 酯化反應有何特點？在實驗中采取了哪些措施使反應向生成酯的方向進行？
3. 蒸出的粗乙酸乙酯中主要有哪些雜質？如何除去？
4. 幹燥劑能否用無水氯化鈣代替無水硫酸鈉？
實驗7.6層析法分離天然色素
一、 實驗目的
1. 學習從胡蘿卜中提取胡蘿卜素的原理和方法。
2. 熟悉柱色譜的原理和應用。
3. 掌握柱色譜法分離天然色素的實驗操作技術。
二、 實驗原理
胡蘿卜中含有豐富的胡蘿卜素，是β胡蘿卜素含量最高的蔬菜之一。β胡蘿卜素是500多種類胡蘿卜素中的一種，是橘黃色脂溶性化合物，是一種重要的天然色素和營養強化劑，是維護人體健康不可缺少的營養素。β胡蘿卜素是不飽和碳氫化合物，難溶於甲醇、乙醇，可溶於乙醚、石油醚、正己烷、丙酮，易溶於氯仿、二硫化碳、苯等有機溶劑。
溶劑提取法是提取β胡蘿卜素最常用也最有效的方法之一，且所需儀器少，操作簡單。由於胡蘿卜組織中含有大量的水分，水溶性的萃取試劑如丙酮、甲醇等，可以使組織有效幹燥脫水，使色素有效地被萃取出來，因此選擇丙酮∶石油醚（V\/V）為1∶1萃取溶劑。
矽膠層析法分離原理是根據物質在矽膠上的吸附力差異而使物質得到分離。整個層析過程是吸附、解吸、再吸附、再解吸過程。一般情況下極性較大的物質易被矽膠吸附，極性較弱的物質不易被矽膠吸附。分別收集各組分的洗脫液，通過薄層色譜鑒定，相同組分的收集液合並，回收溶劑，即可得到單一的純物質，使各組分得到分離。
三、 儀器和試劑
儀器：錐形瓶（50mL），分液漏鬥（150mL），燒杯，研缽，平底燒瓶（500mL），圓底燒瓶，旋轉蒸發儀，普通漏鬥，量筒，色譜柱，矽膠薄層板，層析缸，試管，膠頭滴管等。
試劑：胡蘿卜，食鹽，石油醚（bp30～60 ℃），矽膠（層析用，200～300目），無水硫酸鈉，石油醚（bp60～90 ℃）。
四、 實驗內容與步驟
1. β胡蘿卜素的提取
鮮胡蘿卜洗淨、擦幹，切去尾部，切碎為1mm左右的小塊，稱取碎胡蘿卜200g及2g食鹽於研缽中，進行研磨。將研成泥狀的胡蘿卜用玻璃漏鬥轉移至已稱重的500mL平底燒瓶（m1）中，稱重（m2）。配好1∶1丙酮∶石油醚（V\/V）共300mL，取少量清洗研缽，重複三次，將液體轉移至平底燒瓶，玻璃漏鬥同樣洗滌三次，將剩下的液體全部倒入平底燒瓶中，封口，冷浸，過夜。
2. β胡蘿卜素的萃取與濃縮
將提取液用普通漏鬥過濾，收集到的濾液轉移到分液漏鬥中，用飽和食鹽水洗滌，充分振蕩，靜置分層，下層為水層及乳化層，從下口流出，收集於錐形瓶中，重複上述操作兩次。有機溶劑層從上口倒出，收集於幹燥的圓底燒瓶中，再向下層液體中加入20mL石油醚，萃取兩次，得到的有機溶劑與之前的有機溶劑混合，旋幹，得到β胡蘿卜素的濃縮液，稱重。
3. β胡蘿卜素的柱層析
裝柱：取一根色譜柱，用少許脫脂棉塞在色譜柱底部，量取樣品量50～70倍的矽膠於燒杯中，加入1.5到2.0倍的石油醚，充分攪拌，製成漿狀，用玻璃漏鬥小心緩慢地將漿狀物移入色譜柱中，邊加邊用洗耳球輕輕敲打，將漿狀物都轉移到色譜柱後，打開活塞，加入過量的洗脫液石油醚（bp 60～90 ℃），加壓，同時用洗耳球輕輕敲打，使裝填均勻緊密，待液麵高出柱麵一點點，停止加壓，如圖77所示。圖77
柱層析裝置圖
上樣：用5mL石油醚溶解β胡蘿卜素的濃縮液，用膠頭滴管沿柱的四周緩慢加入樣液，直至樣品完全加入，用1mL石油醚洗滌圓底燒瓶兩次，重複上述加樣方法。
洗脫：待樣品溶液全部下降到矽膠表麵上1cm處後，用石油醚（bp 60～90 ℃）作洗脫劑進行洗脫，加壓，調節活塞，控製洗脫速度1滴\/s，待第一種黃色組分大部分流出時，用石油醚（bp 60～90 ℃）∶丙酮=9∶1（V\/V）做洗脫劑進行洗脫，1滴\/s，又可分出兩個黃色組分，每2mL收集一份樣品液，給收集液體的試管按順序貼上標簽，用紙色譜或薄層色譜對各段洗脫液進行色譜分析。
濃縮：將各組分分別收集於已稱重的圓底燒瓶（m3）中，旋幹，稱重（m4）。
4. β胡蘿卜素的紅外光譜
紅外光譜分析可用於研究分子的結構和化學鍵，也可作為表征和鑒別化學物種的方法。過柱分離得到的純品製樣，進行紅外檢測，得到的譜圖可與β胡蘿卜素的標準譜圖進行對照，若相同，則為同一物質。
五、 數據記錄與處理參考格式
1. 胡蘿卜的提取率數據表
樣品名稱質量平底燒瓶質量m1新鮮胡蘿卜+平底燒瓶質量m2圓底燒瓶質量m3濃縮後胡蘿卜素+圓底燒瓶質量m42. 紅外光譜圖分析
六、 注意事項
1. 胡蘿卜不要研成糊狀，否則會給分離造成困難。
2. 用飽和氯化鈉溶液洗滌，並且輕輕搖，以防止萃取液形成乳濁液。
3. 上樣時一定要緩慢，保持矽膠表麵平整。
4. 展開劑的液麵要低於樣點，展開時，不要讓展開劑前沿上升高度超過矽膠板頂端。
七、 思考題
1. 色譜柱中有氣泡會對分離帶來什麼影響？如何除去氣泡？
2. 樣品斑點過大時會對分離效果產生什麼影響？
附錄常用數據附錄常用數據附錄1不同溫度下液體的密度（g·mL－1）
溫度\/℃水苯乙醇汞00.999 84—0.80613.59650.999 97—0.80213.58360.999 94—0.80113.58170.999 90—0.80013.57880.999 85—0.80013.57690.999 78—0.79913.573100.999 700.8870.79813.571110.999 61—0.79713.568120.999 50—0.79613.566130.999 38—0.79513.563140.999 24—0.79513.561150.999 100.8830.79413.559160.998 950.8820.79313.556170.998 780.79213.544180.998 590.79113.551190.998 410.79013.549200.998 200.78913.546210.997 990.78831.544220.997 770.78713.541230.997 540.78613.539240.997 300.78613.536250.997 040.8750.78513.534260.996 78—0.78413.532270.996 51—0.78413.529280.996 25—0.78313.527290.995 90—0.78213.524300.995 650.8690.78113.522400.992 240.8530.78213.497500.988 070.8470.76313.473600.983 240.8360.75413.376附錄２幾種常用液體的折射率（ntD）
物質名稱n15Dn20DdnDdt苯1.504391.50110-0.00066丙酮1.331751.35911-0.00049甲苯1.499801.49680-0.00055乙酸1.377601.37170-0.00038氯苯1.527481.52460-0.00053氯仿1.448531.44550-0.00059四氯化碳1.463051.46044-0.00052乙醇1.363301.36139-0.00038環己烷1.42900——硝基苯1.554701.555 24-0.00046正丁醇—1.39909—二硫化碳1.629351.62546-0.00078附錄３常用離子在不同濃度時的摩爾電導率λm
（S·cm2·mol－1）（25 ℃）離子濃度\/（mol·dm－3）無限稀0.00050.0010.0050.010.020.050.1H+349346345342340337333326Na+50.950.149.648.447.446.244.442.6K+74.473.472.971.269.968.365.963.5Mg2+10610199.192.087.380.273.168.0Ca2+12011511399.098.392.082.675.1Ba2+12812312010710395.7——Ag+63.161.660.659.558.256.953.451.1OH－19.619.319.318.918.818.618.117.7Cl－74.174.173.772.070.869.366.764.2I－75.075.074.673.072.070.869.167.6SO4-15214914913712912011293.3附錄４水溶液中一些電極的標準電極電勢
（25 ℃，100 kPa）電極電極反應式標準電極電勢\/V第一類電極Li+|LiLi＋＋e－Li-3.042K+|KK＋＋e－K-2.925Ba2+|BaBa2＋＋2e－Ba－2.90Ca2+|CaCa2＋＋2e－Ca－2.76Na+|NaNa＋＋e－Na－2.711 1Mg2+|MgMg2＋＋2e－Mg－2.375OH－，H2O|H2(g)|Pt2H2O＋2e－H2＋2OH－－0.827 7Zn2+|ZnZn2＋＋2e－Zn－0.763Cr3+|CrCr3＋＋3e－Cr－0.74Cd2+|CdCd2＋＋2e－Cd－0.402 8Co2+|CoCo2＋＋2e－Co－0.28Ni2+|NiNi2＋＋2e－Ni－0.23Sn2+|SnSn2＋＋2e－Sn－0.136 6Pb2+|PbPb2＋＋2e－Pb－0.126 5Fe3+|FeFe3＋＋3e－Fe－0.036H+|H2(g)|Pt2H＋＋2e－H20.000 0Cu2+|CuCu2＋＋2e－Cu0.340 0OH－，H2O|O2(g)|PtO2＋2H2O＋4e－4OH－0.401Cu+|CuCu＋＋e－Cu0.522I－|I2(s)|PtI2(s)＋2e－2I－0.535Hg2+2|HgHg2+2＋2e－2Hg0.798 6Ag+|AgAg＋＋e－Ag0.799 4Hg2+|HgHg2＋＋2e－Hg0.851Br－|Br2(g)|PtBr2(g)＋2e－2Br－1.065H+，H2O|O2(g)|PtO2＋4H＋＋4e－2H2O1.229Cl－|Cl2(g)|PtCl2(g)＋2e－2Cl－1.358 0Au+|AuAu＋＋e－Au1.68F－|F2(g)|PtF2＋2e－2F－2.87第二類電極SO2-4|PbSO4(s)|PbPbSO4(s)＋2e－SO2-4＋Pb－0.350 5I－|AgI(s)|AgAgI＋e－Ag＋I－－0.152 1Br－|AgBr(s)|AgAgBr＋e－Ag＋Br－0.071 1Cl－|AgCl(s)|AgAgCl＋e－Ag＋Cl－0.222 1氧化還原電極Cr3+，Cr2＋|PtCr3＋＋e－Cr2＋-0.41Sn4+，Sn2＋|PtSn4+＋2e－Sn2+0.15Cu3+，Cu＋|PtCu2＋＋e－Cu＋0.158H+，醌，氫醌|PtC6H4O2＋2H+＋2e－C6H4(OH)20.699 3Fe3+，Fe2＋|PtFe3＋＋e－Fe2＋0.770Tl3+，Tl＋|PtTl3＋＋2e－Tl＋1.247Ce4+，Ce3＋|PtCe4＋＋e－Ce3＋1.61Co3+，Co2＋|PtCo3＋＋e－Co2＋1.83附錄５幾種常用酸、堿的濃度
試劑名稱密度\/(g·cm－3)(20 ℃)質量分數\/%物質的量濃度\/(mol·dm－3)濃H2SO41.849818稀H2SO41.18253濃HCl1.193812稀HCl1.10206濃HNO31.426916稀HNO31.20326稀HNO3122濃H3PO41.78514.7稀H3PO41.0591濃HClO41.677011.6稀HClO41.12192濃HF1.134023HBr1.38407HI1.70577.5冰HAc1.059917.5稀HAc1.04346稀HAc122濃NaOH1.44～4114.4稀NaOH82濃NH3·H2O0.91～2814.8稀NH3·H2O3.52Ca(OH)2水溶液0.15Ba(OH)2水溶液2～0.1附錄６酸堿指示劑（18～25 ℃）
指示劑名稱pH變色範圍顏色變化溶液配製方法百裏酚藍1.2～2.8紅—藍0.1g指示劑溶於100mL 20%乙醇中（第一變色範圍）甲基黃2.9～4.0紅—黃0.1g指示劑溶於100mL 90%乙醇中甲基橙3.1～4.4紅—黃0.05%水溶液溴酚藍3.1～4.6黃—紫0.1g指示劑溶於100mL 20%乙醇中，或指示劑鈉鹽的水溶液溴甲酚綠3.8～5.4黃—藍0.1%水溶液，每100g指示劑加2.9mL0.05mol\/dm3NaOH甲基紅4.4～6.2紅—黃0.1g指示劑溶於100mL 60%乙醇中，或指示劑鈉鹽的水溶液溴百裏酚藍6.0～7.6黃—藍0.1g指示劑溶於100mL 20%乙醇中，或指示劑鈉鹽的水溶液中性紅6.8～8.0紅—黃橙0.1g指示劑溶於100mL 60%乙醇中酚紅6.7～8.4黃—紅0.1g指示劑溶於100mL 60%乙醇中，或指示劑鈉鹽的水溶液酚酞8.0～9.6無—紅0.1g指示劑溶於100mL 90%乙醇中百裏酚藍8.0～9.6黃—藍0.1g指示劑溶於100mL 20%乙醇中（第二變色範圍）百裏酚酞9.4～10.6無—藍0.1g指示劑溶於100mL 90%乙醇中附錄７常用緩衝溶液
緩衝溶液組成pKa緩衝溶液pH配製方法氨基乙酸HCl2.35（pKa1）2.3取氨基乙酸150g溶於500 mL水中，加80 mL濃HCl，水稀釋至1 L。H3PO4檸檬酸鹽2.5取113g Na2HPO4·12H2O溶於
200 mLH2O中，加387g檸檬酸溶解，過濾後稀釋至1 L。ClCH2COOHNaOH2.862.8取200gClCH2COOH溶於200 mL水中，加40gNaOH溶解後，稀釋至1 L。鄰苯二甲酸氫鉀HCl2.95（pKa1）2.9取500g鄰苯二甲酸氫鉀溶於500 mL水中，加80 mL濃HCl，稀釋至1 L。HCOOHNaOH3.763.7取95gHCOOH和40gNaOH溶於500 mL水中，溶解，稀釋至1 L。NH4AcHAc4.5取77g無水NH4Ac溶於水中，加59 mL冰HAc，稀釋至1 L。NaAcHAc4.744.7取83gNaAc溶於200 mLH2O中，加60 mLHAc，稀釋至1 L。NaAcHAc4.745.0取160gNaAc溶於200 mLH2O中，加60 mLHAc，稀釋至1 L。NH4AcHAc5.0取250gNH4Ac溶於H2O中，加25 mL冰HAc，稀釋至1 L。六次甲基四胺HCl5.155.4取40g六次甲基四胺溶於200 mL水加10 mL濃HCl，稀釋至1 L。NH4AcHAc6.0取600gNH4AcHAc溶於H2O中，加20 mL冰HAc，稀釋至1 L。NaAcH3PO4鹽8.0取50g無水NaAc和50gNa2HPO4·12H2O溶於水中，稀釋至1 L。三羥甲基氨基甲烷HCl8.218.2取25g三羥甲基氨基甲烷溶於水中，加8 mL濃HCl，稀釋至1 L。NH3NH4Cl9.269.2取54g NH4Cl溶於水中，加63 mL濃NH3·H2O,稀釋至1 L。NH3NH4Cl9.269.5取54g NH4Cl溶於水中，加126 mL濃NH3·H2O,稀釋至1 L。NH3NH4Cl9.2610.0取54g NH4Cl溶於水中，加350 mL濃NH3·H2O,稀釋至1 L。注：[1]緩衝溶液配製後用pH試紙檢查。如pH不對，可用共軛酸或堿調節。pH欲調節精準時，可用pH計調節。
[2]若需增加或減少緩衝溶液的緩衝容量時，可相應增加或減少共軛酸堿對的物質的量，再調節。附錄８不同溫度下水的飽和蒸氣壓
t\/℃p\/kPa00.610 510.656 820.705 830.757 940.813 450.872 360.935 071.001 781.072 691.147 8101.227 8111.312 4121.402 3t\/℃p\/kPa131.497 3141.598 1151.704 9161.817 7171.937 2182.063 4192.196 7202.337 8212.486 5222.643 4232.808 8242.983 3253.167 2t\/℃p\/kPa263.360 9273.564 9283.779 5294.005 4304.242 8314.492 3324.754 7335.030 1345.319 3355.622 9365.941 2376.275 1386.625 0續表
t\/℃p\/kPa396.991 7407.375 9417.778 0428.199 3438.639 3449.100 6459.583 24610.211 64710.612 54811.160 44911.735 05012.333 75112.958 95213.612 25314.292 25414.988 85515.732 05616.505 35717.305 25818.147 25919.011 8t\/℃p\/kPa6019.918 46120.851 66221.838 26322.851 56423.904 76525.997 96626.144 56727.331 16828.557 76929.824 27031.157 47132.517 37233.943 97335.423 87436.957 07538.543 57640.183 47741.876 67843.636 47945.462 98047.342 8t\/℃p\/kPa8149.209 38251.315 88353.408 98455.568 88557.808 68660.115 18762.488 28864.941 38967.473 59070.100 99172.807 39275.593 89378.473 59481.446 69584.513 09687.672 89790.939 29894.298 99997.752 0100101.325附錄9常用幹燥劑
幹燥劑酸堿性質與水作用的產物說明[1]CaCl2中性CaCl2·H2O
CaCl2·2H2O
CaCl2·6H2O脫水量大，作用快，效率不高。CaCl2顆粒大，易與幹燥後溶液分離，為良好的初步幹燥劑。不可用於幹燥醇類、胺類或酚類、酯類和酸類。氯化鈣六水合物在30 ℃以上失水。Na2SO4中性Na2SO4·7H2O
Na2SO4·10H2O價格便宜，脫水量大，作用慢，效率低。為良好的常用初步幹燥劑。物理外觀為粉狀，需把幹燥後溶液過濾分離。Na2SO4·10H2O在33 ℃以上失水。MgSO4中性MgSO4·H2O
MgSO4·7H2O比Na2SO4作用快，效率高。為一般良好的幹燥劑。MgSO4·7H2O在48 ℃以上失水。CaSO4中性CaSO4·1\/2H2O脫水量小但作用很快，效率高。建議先用脫水量大的幹燥劑作為溶液的初步幹燥。CaSO4·1\/2H2O加熱2～3h即可失水。CuSO4中性CuSO4·H2O
CuSO4·3H2O
CuSO4·5H2O較MgSO4、Na2SO4效率高，但比兩者價格都高。K2CO3堿性K2CO3·3\/2H2O
K2CO3·2H2O脫水量及效率一般。適用於酯類、腈類和酮類，但不可用於酸性有機化合物。H2SO4酸性H3O+HSO－4適用於烷基鹵化物和脂肪烴，但不可用於烯類、醚類及弱堿性物質。脫水效率高。P2O5酸性HPO3
H4P2O7
H3PO4參見硫酸說明。也適用於醚類、芳香鹵化物以及芳香烴類。脫水效率極高。建議將溶液先經預幹燥。幹燥後溶液看去離子與幹燥劑分開。CaH2堿性H2+Ca(OH)2效率高但作用慢。適用於堿性、中性或弱酸性化合物。不能用於對堿敏感的物質。建議先將溶液通過初步幹燥。幹燥後的溶液去離子與幹燥劑分開。Na堿性H2+NaOH效率高但作用慢。不可用於對堿土金屬或堿敏感的化合物。應練習掌握分離過量的幹燥劑。溶液需先進行初步幹燥後再用金屬鈉幹燥。幹燥後溶液可用去離子與幹燥劑分開。BaO或CaO堿性Ba(OH)2或
Ca(OH)2作用慢但效率高。適用於醇類及胺類而不適用於對堿敏感的化合物。幹燥後可把溶液去離子而與幹燥劑分開。KOH或NaOH堿性溶液快速有效，但應用範圍幾乎限於幹燥胺類。#3A或#4A
分子篩[2]中性能牢固吸著水分快速、高效。需將溶液初步幹燥後再用。幹燥後把溶液去離子以與幹燥劑分開。分子篩為矽酸鋁的商品名稱，具有一定的直徑小孔的結晶形結構。#3A、#4A分子篩的孔徑大小僅允許水或其他小分子(如氨分子)進入。水由於水化而被牢牢吸著。水化後分子篩可在常壓或減壓下300～320 ℃加熱活化。注：[1] 脫水量為一定質量的幹燥劑所能除去的水量，而效率則為水合幹燥劑平衡時的水量。
[2] 數字為分子篩孔徑的大小，現以10－1nm為單位。附錄10重要化學物質的毒性和易燃性
化學物質急性毒性[1]
(大鼠LD50)閃點\/℃爆燃極限\/
%MAK[2]\/
(mg·m－3)TLV[3]\/
(mg·m－3)一氧化碳狗40(LD100，p.i.)12.5～745555乙腈200～453.2(or)64～167070乙炔947(LD100，p.i.)3～821 000乙醛1 930(口服)LC5036-384～57100180乙醇13 660(or)，60(p.i.)123.3～191 0001 900乙醚300(p.i.)-451.85～48500400乙二胺1 160(or)433025乙二醇7 330(or)111260正丁醇4 360(or)291.4～11200300仲丁醇6 480(or)241.7～98450叔丁醇3 500(or)102.4～8300二氯甲烷1 600(or)1 7501 740二氯乙烷680(or)136.2～15.9400200二甲苯(各異構體)2 000～4 300(or)29(間)1.0～7.0870435二硫化碳300(or)-301～443060二氧化硫1313二氧化硒0.10.2二甘醇16 980(or)124二甲基甲酰胺3 700(or)582.2～15.260302,4二硝基苯酚30(or)1二氧己烷6 000(or)20(p.i.)122～22.2200360三氧化二砷138(or)0.50.5三氯化磷30.5三氟化硼1三乙胺460(or)<-71.2～8.0100丙酮9 750(or)300(p.i.)-183～132 4002 400丙烯腈90(or)03～174545丙烯醛46(or)-263～310.50.25正丙醇1 870(or)252.1～13.5200500異丙醇5 840(or)40(p.i.)122.3～12.7800甲苯1 000(or)4.41.4～6.7750375甲酚(各異構體)鄰1 350(or)對1 800
(or)間2 020(or)94(鄰、對)1.06～1.402222甲醛80(or)1（p.i.）7～7353甲醇12 880(or)
200(p.i.,LD100)126～36.5509甲酸6918～5799四氯化碳7 500(or)150(p.i.)
1 280(小鼠口徑)5065四氫呋喃65(p.i.)(小鼠)-142～11.8200590正戊烷-491.45～8.02 9502 950石油醚-571～6500(cm3·m－3）光氣0.2(p.i.),LCt50
3 200mg·m－3·min－1
(對人)0.50.4苄醇3 100(or)苄基氯671.1～55環己烷5 500(or)-61 4001 050環己酮2 000(or)441.1～8.1200200環氧乙烷330(or)<-183～1009090汞20～30(or)0.10.1吡啶1 580(or)12(p.i.，LD100)201.8～12.41015奎寧500(or)肼(聯氨)200(p.i.)0.11.3苯5 700(or)51(p.i.)-111.4～85080苯胺200(or,LD100)(貓)701.31919苯酚530(or)791.5～2019苯肼500(or,LD100)(兔)891522對苯二胺250(or)1560.1苯基羥胺20(or)(兔)苯乙酮900～3 000(or)苯腈316(小鼠、腹腔)氟乙酸2.5(or)0.2呱啶540(or)16重氮甲烷劇毒0.4氨250(or,LD100)(貓)5018氫醌320(or)1652臭氧0.20.2烯丙醇64(or)0.6(p.i.)213～1853喹啉460(or)異喹啉350(or)萘790.9～5.95050α和β萘酚150(or,LD100)(貓)氯1(p.i.)33氯化汞37(or)氯乙酸76(or)氯仿2 180(or)200240氯苯2 910291.3～7.12303502氯乙醇95(or)0.1(p.i.)604.9～15.91616氰化鉀10(or)0.2(p.i.)氰化氫LCt5 000mg·m－3·
min－1(對人)1111硝基苯500(or)357.3～55硫酸二甲酯440(or)835硫酸二乙酯800(or)硫化氫1.5(p.i.,LD100)2515氯化氫2～4(p.i.,LD100,兔)107溴化氫1710溴0.70.7溴甲烷20(p.i.,LD100)5060碘甲烷100(腹腔)28乙酸3 300(or)434～162525乙酸酐1 780(or)543～102020乙酸丁酯271.4～7.6950710乙酸乙酯5 620(or)-4.42.18～91 4001 400乙酸戊酯251～1.71 050525聚乙二醇29 000(or)聚丙二醇2 900(or)疊氮化鈉50(or,LD100)，
34.7(小鼠,or)注：[1] or為經口mg·kg－1，p.i.為每次吸入(數字表示mg·dm－3空氣)，無特別注明者所用實驗動物皆為大鼠。LD50為致死中量，指被試動物一次口服、注射或皮膚塗抹藥劑後產生急性中毒有半數死亡所需該藥劑的量，單位mg·kg－1。LD100為絕對致死量，即被試動物全部死亡所需該藥劑的最低量，單位為mg·kg－1。
[2] MAK為德國采用的車間空氣中化學物質的最高容許濃度。
[3] TLV為1973年美國采用的車間空氣中化學物質的閾限值。附錄1１常見離子和化合物的顏色
物質類型舉例無色離子陽離子Na+K+NH+4Mg2+Ca2+Ba2+Al2+Sn2+Pb2+Bi3+Ag+Zn2+Cd2+Hg22+Hg2+陰離子BO－2C2O2-4Ac－CO32-SiO2-3NO－3PO3-4MoO2-4SO2-3SO2-4S2-S2O2-3F－Cl－ClO－3Br－BrO－3I－SCN－[CuCl2]－有色離子Cu[Cu(H2O)4]2+淺藍色[CuCl4]2-黃色[Cu(NH3)4]2+深藍色[Cr(H2O)6]2+藍色[Cr(H2O)6]3+紫色Cr[Cr(H2O)5Cl]2+淺綠色[Cr(H2O)4Cl2]+暗綠色[Cr(NH3)2(H2O)4]3+紫紅色[Cr(NH3)3(H2O)3]3+淺紅色[Cr(NH3)4(H2O)2]3+橙紅色[Cr(NH3)5H2O]2+橙黃色[Cr(NH3)6]3+黃色CrO2-綠色CrO2-4黃色Cr2O2-7橙色Mn[Mn(H2O)]2+肉色MnO2-4綠色MnO－4紫紅色FeFeCl3-6黃色FeF3-6無色[Fe(C2O4)3]3-黃色[Fe(NCS)n]3-n血紅色[Fe(H2O)6]2+淺綠色[Fe(H2O)6]3+淺紫色[Fe(CN)6]4-黃色[Fe(CN)6]3-淺橙黃色Co[Co(H2O)6]2+粉紅色[Co(NH3)6]2+黃色[Co(NH3)6]3+橙黃色[CoCl(NH3)5]2+紅紫色[Co(NH3)5(H2O)]3+粉紅色[Co(NH3)4CO3]+紫紅色[Co(CN)6]3-紫色[Co(SCN)4]－藍色Ni[Ni(H2O)6]2+亮綠色[Ni(NH3)6]2+藍色II－3淺棕黃色化合物氧化物CuO黑色Cu2O暗紅色Ag2O暗棕色ZnO白色Hg2O黑褐色HgO紅色或黃色TiO2白色或橙紅色V2O3黑色VO2深藍V2O5紅棕色Cr2O3綠色CrO3紅色MnO2棕褐色FeO黑色Fe2O3磚紅色Fe3O4黑色CoO灰綠色Co2O3黑色NiO暗綠色Ni2O3黑色PbO黃色Pb2O3紅色氫氧化物Zn(OH)2白色Pb(OH)2白色Mg(OH)2白色Sn(OH)2白色Sn(OH)4白色Mn(OH)2白色Fe(OH)2白色或蒼綠色Fe(OH)3紅棕色Cd(OH)2白色Al(OH)3白色Bi(OH)3白色Sb(OH)3白色Cu(OH)2淺綠色CuOH黃色Ni(OH)2淺綠色Ni(OH)3黑色Co(OH)2粉紅色Co(OH)3褐棕色Cr(OH)3灰綠色氯化物AgCl白色Hg2Cl2白色PbCl2白色CuCl白色CuCl2棕色CuCl2·2H2O藍色Hg(NH3)Cl白色CoCl2藍色CoCl2·H2O藍紫色CoCl2·2H2O藍紅色CoCl2·6H2O粉紅色FeCl3·6H2O黃棕色[1]溴化物AgBr淡黃色CuBr2黑紫色PbBr3白色碘化物AgI黃色Hg2I2黃褐色HgI2紅色PbI2黃色CuI白色鹵酸鹽Ba(IO3)2白色AgIO3白色KClO4白色AgBrO3白色硫化物Ag2S灰黑色HgS紅色或黑色PbS黑色CuS黑色Cu2S黑色FeS棕黑色Fe2S3黑色SnS灰黑色SnS2灰黑色CdS黃色Sb2S3橙色Sb2S5橙紅色MnS肉色ZnS白色Ag2S3黃色硫酸鹽Ag2SO4白色Hg2SO4白色PbSO4白色CaSO4白色BaSO4白色[Fe(NO)]SO4深棕色Cu(OH)2SO4淺藍色CuSO4·5H2O藍色CoSO4·7H2O紅色Cr2(SO4)3·6H2O綠色Cr2(SO4)3·18H2O藍紫色Cr2(SO4)3紫色或紅色碳酸鹽Ag2CO3白色CaCO3白色BaCO3白色MnCO3白色CdCO3白色Zn(OH)2CO3白色FeCO3白色Cu2(OH)2CO3暗綠色[2]Ni2(OH)2CO3淺綠色化合物磷酸鹽Ca3(PO4)2白色CaHPO4白色Ba3(PO4)2白色FePO4淺黃色Ag3PO4黃色MgNH4PO4白色鉻酸鹽Ag2CrO4磚紅色PbCrO4黃色BaCrO4黃色FeCrO4·2H2O黃色CaCrO4黃色矽酸鹽BaSiO3白色CuSiO3藍色CoSiO3紫色Fe2(SiO3)3棕紅色MnSiO3肉色NiSiO3翠綠色ZnSiO3白色草酸鹽CaC2O4白色Ag2C2O4白色FeC2O4·2H2O黃色類鹵化合物AgCN白色Ni(CN)2淺綠色Cu(CN)2淺棕黃色CuCN白色AgSCN白色Cu(SCN)2黑綠色其他含
氧酸鹽Ag2S2O3白色BaSO3白色其他化合物Fe[Fe(CN)6]3·xH2O藍色Cu2[Fe(CN)6]紅棕色Ag3[Fe(CN)6]橙色Zn3[Fe(CN)6]黃褐色Co2[Fe(CN)6]綠色Ag4[Fe(CN)6]白色Zn2[Fe(CN)6]白色K3[Co(NO2)6]黃色K2Na[Co(NO2)6]黃色(NH4)2Na[Co(NO2)6]黃色K2[PtCl6]黃色Na2[Fe(CN)5NO]·2H2O紅色NaAc·Zn(Ac)2·3[UO2(Ac)2]·9H2O黃色注：[1] 溶液由於水解生成[Fe(H2O)5OH]2+、[Fe(H2O)4(OH)2]+等離子而呈現黃棕色。未水解的FeCl3溶液由於生成[FeCl4]－也會呈現黃棕色。
[2] 相同濃度CuSO4和Na2CO3溶液的比例（體積）不同時生成的堿式碳酸銅顏色不同：
CuSO4∶Na2CO3堿式碳酸銅顏色
2∶1.6淺藍綠色
1∶1暗綠色
附錄1２實驗室中某些試劑的配製
序號試劑名稱配製方法1Na2S（1mol·dm－3)稱取240gNa2S·9H2O和40gNaOH溶於適量水中，稀釋至1 L，混勻。2(NH4)2S（3mol·dm－3)於200mL濃NH4·H2O中通入H2S氣體直至飽和，然後再加入200mL濃NH4·H2O，最後加水稀釋至1 L，混勻。3(NH4)2CO3（1mol·dm－3)將95g研細的(NH4)2CO3溶解於1 L2mol·dm－3NH3·H2O中。4(NH4)2CO3（14%)將140g（NH4)2CO3溶於860mL H2O中。5(NH4)2SO4（飽和)將50g（NH4)2SO4溶解於100mL熱H2O中，冷卻後過濾。6FeSO4（0.25mol·dm－3)溶解69.5g FeSO4·7H2O於適量H2O中，加入5mL 18mol·dm－3 H2SO4，再用H2O稀釋至1 L，置入小鐵釘數枚。7FeCl3（0.5mol·dm－3)稱取135.2g FeCl3·6H2O溶於100mL 6mol·dm－3 HCl中，加H2O稀釋至1 L。8CrCl3（0.1mol·dm－3)稱取26.7g CrCl3·6H2O溶於30mL 6mol·dm－3 HCl中，加H2O稀釋至1 L。9KI（10%)溶解100g KI於1 L H2O中，貯於棕色瓶中。10KNO3（1%)溶解10g KNO3於1 L H2O中。11醋酸鈾酰鋅① 10gUO2(Ac)2·2H2O和6mL6mol·dm－3 HAc溶於50mLH2O中；
② 30g Zn(Ac)2·2H2O和3mL 6mol·dm－3 HCl溶於50mL H2O中；
③ 將①、②兩種溶液混合，24 h後取清液使用。12Na[Co(NO2)6]溶解230g NaNO2於500mL H2O中，加入165mL 6mol·dm－3 HAc和30g Co(NO3)2·6H2O，放置24 h，取其清液，稀釋至1 L，並保存在棕色瓶中。此溶液應呈橙色，若變成紅色，表示已分解，應重新配製。13(NH4)6Mo7O24·4H2O
（0.1mol·dm－3)溶解124g（NH4)6Mo7O24·4H2O於1 LH2O中，將所得溶液倒入1 L6mol·dm－3 HNO3中，放置24 h，取其澄清液。14K3[Fe(CN)6]取K3[Fe(CN)6]約0.7～1g溶解於H2O中，稀釋至100mL（使用前臨時配製）。15鉻黑T將鉻黑T和烘幹的NaCl按1∶100的比例研細，混合均勻，貯於棕色瓶中。16二苯胺將1g二苯胺在攪拌下溶於100mL密度1.84g·cm－3 H2SO4或100mL密度1.70g·cm－3 H3PO4中(該溶液可保存較長時間)。17Mg試劑溶解0.01g Mg試劑於1 L1mol·dm－3NaOH溶液中。18SnCl2(0.25mol·dm－3)稱取56.4g SnCl2·2H2O溶於100mL濃HCl中，加水稀釋至1 L，在溶液中放幾顆純錫粒。19CrCl3(0.1mol·dm－3)稱取26.7g CrCl3·6H2O溶於30mL 6mol·dm－3 HCl中，加水稀釋至1 L。20Hg2(NO3)2（0.1mol·dm－3)稱取56g Hg2(NO3)2·2H2O溶於250mL 6mol·dm－3 HNO3中，加水稀釋至1 L，並加入少許金屬汞。21Pb(NO3)2(0.25mol·dm－3)取83gPb(NO3)2溶於少量水中，加入15mL 6mol·dm－3 HNO3，加水稀釋至1 L。22Bi(NO3)3（0.1mol·dm－3)取48.5gBi(NO3)3·5H2O溶於少量水中，加入250mL1mol·dm－3 HNO3，加水稀釋至1 L。23Cl2水水中通入Cl2至飽和(用臨時配製)，Cl2在25 ℃時溶解度為199mL\/100gH2O。24Br2水將約50g（16mL）液溴注入盛有1 L水的磨口玻璃瓶內，在2 h內經常劇烈震蕩，每次震蕩之後微開塞子，是積聚的溴蒸氣放出。在貯存瓶底有過量的溴，將Br2水倒入試劑瓶中，過量的溴應留於貯存瓶內，而不倒入試劑瓶。傾倒溴或Br2水時，應在通風櫥中進行，並將凡士林塗在手上或帶橡膠手套操作，以防Br2蒸氣灼傷。25I2水（約0.005mol·dm－3)將1.3g I2和5g KI溶解在盡可能少量的水中。待I2完全溶解後（充分攪拌），再加水稀釋至1 L。26亞硝酰鐵氰化鉀（3%）稱取3g Na[Fe(CN5)NO]·2H2O溶於100mL水中。27澱粉溶液（約0.5%）取易溶澱粉1g和HgCl25 ng（作防腐劑）置於燒杯中，加水少許，調成糊漿，然後傾入200mL沸水中。28奈斯勒試劑稱取115g Hg I2和80g KI溶於足量水中，稀釋至500mL，然後加入500mL 6mol·dm－3 NaOH溶液，靜置後取其清液保存於棕色瓶中。29對氨基苯磺酸（0.34%）0.5g對氨基苯磺酸溶於150mL2mol·dm－3 HAc溶液中。30α萘胺（0.12%）0.3gα萘胺加水20mL，加熱煮沸，在所得溶液中加入150mL 2mol·dm－3 HAc。31鉬酸銨5g鉬酸銨溶於100mL水中，加入35mLHNO3（密度1.2g·cm－3）。32硫代乙酰胺（5%）5g硫代乙酰胺溶於100mL水中。33鈣指示劑（0.2%）0.2g鈣指示劑溶於100mL水中。34鋁試劑（0.1%）1g鋁試劑溶於1 L水中。35二苯硫腙（0.01%）0.01g二苯硫腙溶於100mL CCl4中。36丁二酮肟（1%）1g丁二酮肟溶於100mL 95%乙醇中。37二苯碳酰二肼（0.04%）0.04g二苯碳酰二肼溶於20mL 95%乙醇中，邊攪拌邊加入80mL（1∶9）H2SO4（存於冰箱中可用一個月）。38品紅試劑0.1g品紅鹽酸鹽溶於200mL熱水中，放置冷卻後，加入1g亞硫酸氫鈉和1mL濃鹽酸，再用去離子水稀釋至1 L。39苯酚溶液將50g苯酚溶於500mL 5%氫氧化鈉溶液中。40β萘酚溶液將50gβ萘酚溶於500mL 5%氫氧化鈉溶液中。41斐林試劑斐林試劑是由斐林試劑A和斐林試劑B組成，使用時將兩者等體積混合即可，其配法為：
斐林試劑A將35gCuSO4·5H2O溶於1 L水中。
斐林試劑B將170g酒石酸鉀鈉KNaC4H4O6·4H2O溶於200mL熱水中，然後加入25%NaOH200mL，再用水稀釋至1 L。42本尼迪試劑取8.6g研細的CuSO4溶於50mL熱水中，冷卻後用水稀釋至80mL。另取86g檸檬酸鈉及50g無水碳酸鈉溶於300mL水中，加熱溶解，待溶液冷卻後，再加入上麵所配的CuSO4溶液，加水稀釋至500mL。將試劑貯於試劑瓶中，用橡皮塞塞緊瓶口。43盧卡斯試劑在冷卻下，將136g無水氯化鋅溶於90mL濃鹽酸中。此試劑一般是用前配製。44間苯二酚鹽酸試劑將0.5g間苯二酚溶於500mL濃鹽酸中，再用去離子水稀釋1 L。45α萘酚乙醇溶液將10g α萘酚溶於100mL95%乙醇中，再用95%乙醇稀釋500mL，貯於棕色瓶中，一般使用前配製。460.2%蒽酮硫酸溶液將1g蒽酮溶於500mL濃硫酸中，用時配製。472,4二硝基苯肼試劑（1）將2,4二硝基苯肼溶於2mol·dm－3 HCl中配成飽和溶液。
（2）將20g2,4二硝基苯肼溶於100mL濃硫酸中，然後邊攪拌邊將此溶液加到140mL水與500mL95%乙醇的混合液中，劇烈攪拌，濾去不容固體既得橙紅色溶液。480.1%茚三酮乙醇溶液將0.5g茚三酮溶於500mL 95%乙醇中，用時配製。49苯肼試劑（1）取2份質量的苯肼鹽酸鹽和3份質量的無水醋酸鈉混合均勻，於研缽中研成粉末，貯存於棕色試劑瓶中。
苯肼鹽酸鹽與醋酸鈉反應生成苯肼醋酸鹽，在水中水解生成的苯肼與糖反應生成脎。遊離的苯肼難溶於水，所以不能直接使用。
（2）取5g苯肼鹽酸鹽，加入160mL水，微熱溶解，再加入0.5g活性炭脫色，過濾，在濾液中加入9g醋酸鈉，攪拌溶解後貯存於棕色試劑瓶中。
參考文獻參考文獻
［1］邢其毅等.基礎有機化學[M].北京：北京大學出版社.2016.
［2］楊建奎等.有機化學[M].北京：化學工業出版社.2015.
［3］克勞澤.施韋特利克等.有機合成實驗室手冊（原著第22版）[M].北京：化學工業出版社.
［4］曾向潮等.有機化學實驗[M].武漢：華中科技大學出版社.2015.
［5］邵國成等.實驗室安全技術[M].北京：化學工業出版社.2016.
［6］黃凱等.大學實驗室安全基礎[M].北京：北京大學出版社.2012.
［7］張雪梅等.分析化學實驗[M].北京：化學工業出版社.2017.
［8］張金桐等.實驗化學[M].北京：中國農業出版社.2011.
［9］文利柏等.無機化學實驗[M].北京：化學工業出版社.2009.
［10］李輝勇等.無機及分析化學[M].北京：中國農業出版社.2017.
［11］劉湘等.天然產物化學[M].北京：化學工業出版社.2018.
〖BG(!〗〖BHDDG2６０mm,DK１８５mmD〗〖ＢＨＤDＧ７mm，ＷＫＺＱ０Ｗ〗〖ＳＱ０〗〖HT6CQ〗南京開卷： 〖HTK〗《基礎化學實驗》〓一校樣〓成品尺寸： １８５mm×2６0mm〓３８字×3８行〖ＪＹ〗B09趙〖BG)Ｗ〗〖ＭＤ（１〗〖ＨＴＸＢＳ〗〖ＪＹ。〗〖ＭＤ）〗〖ＭＤ（２〗〖ＨＴＨ〗〖ＪＹ。〗〖ＭＤ）〗〖ＭＤ（３〗〖ＨＴＳＳ〗〖ＪＹ。〗〖ＭＤ）〗〖ＭＤ（４〗〖ＨＴＫ〗〖ＪＹ。〗〖ＭＤ）〗〖BG(!〗〖BHDDG2６０mm,DK１８５mmD〗〖ＢＨＤDＧ７mm，ＷＫＺＱ０Ｗ〗〖ＳＱ０〗〖HT6CQ〗南京開卷： 〖HTK〗《基礎化學實驗》〓一校樣〓成品尺寸： １８５mm×2６0mm〓３８字×3８行〖ＪＹ〗B09趙〖BG)Ｗ〗基礎化學實驗目錄目錄
基礎知識篇
第1章化學實驗室安全知識
1.1實驗室水電安全及消防安全
1.2實驗室危險化學品的使用安全
1.3實驗室廢棄物的安全
1.4實驗室個人安全防護
1.5實驗室常見事故應急處理與急救
1.6實驗室注意事項
第2章化學實驗常用儀器、洗滌方法與實驗室用水
2.1常用基本儀器
2.2常用洗滌方法及幹燥
2.3實驗用水規格、製備與檢驗
第3章化學實驗基本要求
3.1實驗預習
3.2實驗現象觀察、數據記錄與處理
3.3數據表達與實驗報告
第4章化學實驗基本操作
4.1天平的種類及使用方法
4.2常用容量儀器及基本操作
4.3常用加熱、冷卻與幹燥方法
4.4固液分離技術
4.5重結晶
4.6蒸餾與分餾
4.7水蒸氣蒸餾
4.8萃取分離
4.9色譜技術
4.10酸度計
4.11分光光度計
基礎實驗篇
第5章基礎無機化學實驗
實驗5.1酸堿解離平衡與沉澱—溶解平衡
實驗5.2膠體與吸附
實驗5.3配位化合物的生成和性質
實驗5.4氧化還原反應與電化學
實驗5.5硫酸銅的提純與純度檢驗
實驗5.6硫酸亞鐵銨的製備及純度分析
實驗5.7化學反應速率與活化能的測定
實驗5.8醋酸解離度和解離常數的測定
第6章基礎分析化學實驗
實驗6.1天平稱量練習和比較滴定
實驗6.2酸堿標準溶液的配製和標定
實驗6.3食用白醋中醋酸含量的測定
實驗6.4混合堿分析(雙指示劑法)
實驗6.5果蔬汁中總酸度的測定
實驗6.6水中鈣、鎂離子含量及總硬度的測定
實驗6.7高錳酸鉀的配製與標定及雙氧水中過氧化氫含量的測定
實驗6.8重鉻酸鉀法測定亞鐵鹽中鐵的含量
實驗6.9間接碘量法測定膽礬中銅含量
實驗6.10蘑菇中遊離α氨基酸含量的測定
實驗6.11分光光度法測定甲基橙的解離常數
第7章基礎有機化學實驗
實驗7.1蒸餾、分餾與化合物沸點的測定
實驗7.2有機物熔點的測定
實驗7.3苯甲酸的提純
實驗7.4從煙草中提取煙堿
實驗7.5乙酸乙酯的合成
實驗7.6層析法分離天然色素
附錄常用數據
附錄1不同溫度下液體的密度（g·mL－1）
附錄2幾種常用液體的折射率（ntD）
附錄3常用離子在不同濃度時的摩爾電導率λm（S·cm2·mol－1）（25 ℃）
附錄4水溶液中一些電極的標準電極電勢（25 ℃，100 kPa）
附錄5幾種常用酸、堿的濃度