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1、-容量瓶:通常有25,50,100,250,500,1000mL等数种规格,实验中常用的是100和250mL的容量瓶。在使用容量瓶之前,要先进行以下两项检查:1)容量瓶容积与所要求的是否一致。2)为检查瓶塞是否严密,不漏水。具体操作:在瓶中放水到标线附近,塞紧瓶塞,使其倒立2min,用干滤纸片沿瓶口缝处检查,看有无水珠渗出。如果不漏,再把塞子旋转180,塞紧,倒置,试验这个方向有无渗漏。这样做两次检查是必要的,因为有时瓶塞与瓶口,不是在任何位置都是密合的。密合用的瓶塞必须妥为保护,最好用绳把它系在瓶颈上,以防跌碎或与其他容量瓶搞混。 使用容量瓶配制溶液的方法是:(1)使用前检查瓶塞处是否漏水。
2、往瓶中倒入2/3容积的水,塞好瓶塞。用手指顶住瓶塞,另一只手托住瓶底,把瓶子倒立过来停留一会儿,反复几次后,观察瓶塞周围是否有水渗出。经检查不漏水的容量瓶才能使用。(2)把准确称量好的固体溶质放在烧杯中,用少量溶剂溶解。然后把溶液沿玻璃棒转移到容量瓶里。为保证溶质能全部转移到容量瓶中,要用溶剂多次洗涤烧杯,并把洗涤溶液全部转移到容量瓶里(见图a)。(3)向容量瓶内加入的液体液面离标线12厘米左右时,应改用滴管小心滴加,最后使液体的弯月面(凹液面)与刻度线正好相切。(4)盖紧瓶塞,用倒转和摇动的方法使瓶内的液体混合均匀(见图b)。(2)(3)详细步骤:用容量瓶配制标准溶液时,先将精确称重的试样放
3、在小烧杯中,加入少量溶剂,搅拌使其溶解(若难溶,可盖上表面皿,稍加热,但必须放冷后才能转移)。沿搅棒用转移沉淀的操作将溶液定量地移入洗净的容量瓶中,然后用洗瓶吹洗烧杯壁23次,按同法转入容量瓶中。当溶液加到瓶中2/3处以后,将容量瓶水平方向摇转几周(勿倒转),使溶液大体混匀。然后,把容量瓶平放在桌子上,慢慢加水到距标线2-3cm左右,等待12min,使粘附在瓶颈内壁的溶液流下,用胶头滴管伸入瓶颈接近液面处,眼睛平视标线,加水至溶液凹液面底部与标线相切。立即盖好瓶塞,用掌心顶住瓶塞,另一只手的手指托住瓶底,注意不要用手掌握住瓶身,以免体温使液体膨胀,影响容积的准确(对于容积小于100mL的容量瓶
4、,不必托住瓶底)。随后将容量瓶倒转,使气泡上升到顶,此时可将瓶振荡数次。再倒转过来,仍使气泡上升到顶。如此反复10次以上,才能混合均匀。使用时应注意:当溶质溶解或稀释时出现吸热放热时,需先将溶质在烧杯中溶解或稀释,并冷却。 使用容量瓶时应注意以下几点:检验密闭性 将容量瓶倒转后 观察是否漏水 再将瓶塞旋转180度观察是否漏水(1)不能在容量瓶里进行溶质的溶解,应将溶质在烧杯中溶解后转移到容量瓶里。(2)用于洗涤烧杯的溶剂总量不能超过容量瓶的标线,一旦超过,必须重新进行配置。(3)容量瓶不能进行加热。如果溶质在溶解过程中放热,要待溶液冷却后再进行转移,因为温度升高瓶体将膨胀,所量体积就会不准确。
5、(4)容量瓶只能用于配制溶液,不能长时间或长期储存溶液,因为溶液可能会对瓶体进行腐蚀,从而使容量瓶的精度受到影响。(5)容量瓶用毕应及时洗涤干净,塞上瓶塞,并在塞子与瓶口之间夹一条纸条,防止瓶塞与瓶口粘连。(6)容量瓶只能配制一定容量的溶液,但是一般保留4位有效数字(如:250.0mL),不能因为溶液超过或者没有达到刻度线而估算改变小数点后面的数字,只能重新配置,因此书写溶液体积的时候必须是XXX.0mL。容量瓶的校正1、绝对校正法将洗净、干燥、带塞的容量瓶准确称量(空瓶质量)。注入蒸馏水至标线,记录水温,用滤纸条吸干瓶颈内壁水滴,盖上瓶塞称量,两次称量之差即为容量瓶容纳的水的质量。根据上述方
6、法算出该容量瓶20时的真实容积数值,求出校正值。2、相对校正法在很多情况下,容量瓶与移液管是配合使用的,因此,重要的不是要知道所用容量瓶的绝对容积,而是容量瓶与移液管的容积是否正确,例如250mL容量瓶的容积是否为25mL移液管所放出的液体体积的10倍。一般只需要做容量瓶与移液管的相对校正即可。其校正方法如下:预先将容量瓶洗净空干,用洁净的移液管吸取蒸馏水注入该瓶中。假如容量瓶容积为250mL,移液管为25mL,则共吸10次,观察容量瓶中水的弯月面是否与标线相切,若不相切,表示有误差,一般应将容量瓶空干后再重复校正一次,如果仍不相切,在容量瓶颈上做一新标记,以后配合该支移液管使用时,可以新标记
7、为准。化学小知识: 暴沸:由于气体过度饱和的液体,在短时间内,只形成少数气化中心,大量气体同时溢出形成的。碎瓷片中众多微孔内的气体受热膨胀溢出,在临界沸腾的液体中,形成许许多多的气化中心,使气体均匀沸腾,防暴沸。 石墨烯:石墨烯(Graphene)是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料。是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一个碳原子厚度的二维材料。石墨烯一直被认为是假设性的结构,无法单独稳定存在,直至2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈海姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫,成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯,而证实它可以单独存在,两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验
8、”为由,共同获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的物质(比砖石坚硬),它几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光;导热系数高达5300 W/mK,高于碳纳米管和金刚石,常温下其电子迁移率*超过15000 cm²/Vs,又比纳米碳管或硅晶体*高,而电阻率只约10-6 cm,比铜或银更低,为目前世上电阻率最小的材料1。因为它的电阻率极低,电子迁移的速度极快,因此被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体,也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。石墨烯另一个特性,是能够在常温下观察到量子霍尔效应。石
9、墨烯的碳原子排列与石墨的单原子层雷同,是碳原子以sp2混成轨域呈蜂巢晶格(honeycomb crystal lattice)排列构成的单层二维晶体。石墨烯可想像为由碳原子和其共价键所形成的原子尺寸网。石墨烯的命名来自英文的graphite(石墨) + -ene(烯类结尾)。石墨烯被认为是平面多环芳香烃原子晶体。石墨烯的结构非常稳定,碳碳键(carbon-carbon bond)仅为1.42Å。石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧,当施加外力于石墨烯时,碳原子面会弯曲变形,使得碳原子不必重新排列来适应外力,从而保持结构稳定。这种稳定的晶格结构使石墨烯具有优秀的导热性。石墨烯中电子间以
10、及电子与蜂窝状栅格间均存在着强烈的相互作用。在发现石墨烯以前,大多数(如果不是所有的话)物理学家认为,热力学涨落不允许任何二维晶体在有限温度下存在。所以,它的发现立即震撼了凝聚态物理界。虽然理论和实验界都认为完美的二维结构无法在非绝对零度稳定存在,但是单层石墨烯在实验中被制备出来。这些可能归结于石墨烯在纳米级别上的微观扭曲。石墨烯还表现出了异常的整数量子霍尔行为。其霍尔电导=2e²/h,6e²/h,10e²/h. 为量子电导的奇数倍,且可以在室温下观测到。这个行为已被科学家解释为“电子在石墨烯里遵守相对论量子力学,没有静质量”。石墨烯结构非常稳定,迄今为止,研究者
11、仍未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况。石墨烯中各碳原子之间的连接非常柔韧,当施加外部机械力时,碳原子面就弯曲变形,从而使碳原子不必重新排列来适应外力,也就保持了结构稳定。这种稳定的晶格结构使碳原子具有优秀的导电性。石墨烯中的电子在轨道中移动时,不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。由于原子间作用力十分强,在常温下,即使周围碳原子发生挤撞,石墨烯中电子受到的干扰也非常小。石墨烯最大的特性是其中电子的运动速度达到了光速的1/300,远远超过了电子在一般导体中的运动速度。这使得石墨烯中的电子,或更准确地,应称为“载荷子”(electric charge carrier),的性质和相对论性的中微子非常
12、相似。石墨烯有相当的不透明度:可以吸收大约2.3%的可见光。而这也是石墨烯中载荷子相对论性的体现。正盐:化学中的盐分为单盐和合盐,单盐分为正盐、酸式盐、碱式盐,合盐分为复盐和络盐。在酸跟碱完全中和生成的盐中,不会有酸中的氢离子,也不会有碱中的氢氧根离子,只有金属阳离子和酸根离子,呈中性的盐就是正盐。显色反应:在无机分析中,很少利用金属水合离子本身的颜色进行光度分析,因为它们的吸光系数值都很小。一般都是选适当的试剂,将待测离子转化为有色化合物,再进行测定。这种将试样中被测组分转变成有色化合物的化学反应,叫显色反应。显色反应有氧化显色反应,还原反应和配位反应。而配位反应最主要,凡士林里只含有极具化
13、学惰性的碳氢化合物。高温&加热:高温的话一般是指800度以上,一般的火焰无法达到的温度,在实验室时一般用酒精喷灯提供高温条件。一般只有在固体与固体或与惰性气体反应,以及固体分解时用加热的话一般是指800度往下看,一般的火焰就可达到此要求,在实验室时一般用酒精灯提供加热条件。加热条件一般作为不活泼金属氧化的条件,也可起一些类似催化剂的作用,同样也可分解固体。金属和活泼气体反应一般采用该条件配合物命名:配合物的命名(供高中生学习使用)(1)配合物的命名,关键在于配合物内界(即配离子)的命名处于配合物内界的配离子,其命名方法一般依照如下顺序:自右向左是配位体数配位体的名称不同配位体名称之间以中圆点(
14、)分开 合中心离子的名称中心离子的化合价。中心离子的化合价由外界离子电荷 /配位体电荷按配合物电荷为零计算得到,在中心离子后面用小括号加罗马数字表示。例子略。(2)配合物可看作盐类,若内界是阳离子,外界必是阴离子;若内界是阴离子,外界必是阳离子。可按盐的命名方法命名,自右向左可命名为 某酸某 或 某化某 。如果配合物中有多种配位体,则它们的排列次序为:阴离子配位体在前,中性分子配位体在后;无机配位体在前,有机配位体在后。配合物溶于水易电离为内界配离子和外界离子,而内界的配位体和中心原子通常不能电离。Eg:Co(NH3)5ClCl2 Co(NH3)5Cl2+ + 2 Cl-, 有三分之一的Cl
15、不能被电离。二、详细说明 (供学术使用)(1)在配合物中先阴离子,后阳离子,阴阳离子之间加“化”字或“酸”字,配阴离子看作是酸根。(2)在配位单元中先配体后中心离子(或原子),配体与中心离子(或原子)之间加“合”字。配体前面用一、二、三等表示该配体个数。“一”可省略。如易引起误解则需给配体加上括号。如:二(甲胺),二(三苯基膦)等。几种不同的配体之间用“”隔开。中心离子后面加“( )”,用罗马数字表示中心离子(或原子)的价态。(3)配体的先后顺序下述的每条规定均在其前一条的基础上先无机配体后有机配体如PtCl2(Ph3P)2 二氯二(三苯基膦)合铂()先阴离子类配体,后阳离子类配体,最后分子类
16、配体如KPtCl3(NH3) 三氯一氨合铂()酸钾同类配体中,按配位原子的元素符号在英文字母表中的次序分出先后如Co(NH3)5H2OCl3 三氯化五氨一水合钴()配位原子相同,配体中原子个数少的在前如Co(Py)(NH3)(NO2)(NH2OH)Cl 氯化一硝基一氨一羟氨一吡啶合钴()配体中原子个数相同,则按和配位原子直接相连的配体中的其他原子的元素符号在英文字母表中的次序。如NH2-和NO2-,则NH2-在前。 氨水:少量氨水:2Ag(+) + 2NH3.H2O = Ag2O(s) + 2NH4(+) + H2O过量氨水: Ag(+) + 2NH3.H2O = Ag(NH3)2(+) +
17、2H2O预实验:在正式实验之前,用标准物质或只用少量样品进行实验,以便摸出最佳的实验条件,为正式实验打下基础。也可指在在临床之前实验之前在动物身上的实验。 碱石灰:碱石灰的主要成分:氢氧化钙(Ca(OH)2,大约75%),氢氧化钠(NaOH,大约3%),和氢氧化钾(KOH,大约1%),水(H2O,大约20%)。(高中教材中的氧化钙与氢氧化钠和水是碱石灰的代替品) 酚酞变色的本质由右图可知,酚酞结构从强碱到强酸环境,越来越质子化, 酚酞溶液在不同酸碱环境下的结构但是只有在强酸环境与碱性环境显现出颜色。这是因为在这两种环境下中心的碳原子为sp2杂化,所有碳原子在同一平面,形成整个分子的大离域键(在
18、强酸环境下是19中心18电子键,碱性环境下是19中心19电子键)。由此可知,存在大的共轭体系的分子溶液容易表现出颜色。这是由于大共轭体系中的自由电子可以吸收特定波长的电磁波,从而显现出颜色。福尔马林:formalin;福美林是甲醛formaldehyde(HCHO)的水溶液,外观无色透明,具有腐蚀性,且因内含的甲醛挥发性很强,开瓶后一下子就会散发出强烈的刺鼻味道。甲醛含量为35%至40%(一般是37%)的水溶液,也加入10%15%的甲醇防止聚合。具有防腐、消毒和漂白的功能。不同领域有不同作用。干燥剂:实验室里常用于干燥气体的干燥剂有浓硫酸、五氧化二磷、碱石灰和无水氯化钙等,这些物质都能较好地吸
19、收混入气体中的水分。使用时,应根据干燥剂的特性和被干燥的气体的性质进行选择。如,氨气显碱性,不能用呈酸性的浓硫酸和五氧化二磷进行干燥;氨气能与氯化钙发生反应生成络合物(CaC28NH3),因此也不能使用无水氯化钙来干燥氨气。二氧化碳、二氧化硫和硫化氢等酸性气体不能用碱石灰做干燥剂。氯气能与碱石灰发生反应生成钠、钙的氯化物和次氯酸盐,所以不能使用碱石灰来干燥氯气。硫化氢是具有还原性的物质能与浓硫酸发生氧化还原反应,因此浓硫酸也不能做硫化氢气体的干燥剂。 启普发生器:英文名:Gas generators一种实验室常用的气体发生装置,是荷兰科学家启普(Petrus Jacobus Kipp 1808
20、1864)发明,并以他的姓命名。它用普通玻璃制成,构造见图。它由球形漏斗、容器和导气管三部分组成。适用于块状固体与液体在常温下反应制取气体,如氢气、硫化氢等。块状固体在反应中很快溶解、或变成粉末时,不能用启普发生器。如果生成气体难溶于反应液,可以使用。如二氧化碳可溶于水,但难溶于盐酸;故用石灰石与盐酸反应制二氧化碳时可用启普发生器。注意!启普发生器不能用于加热!气密性检查使用前应先检查装置的气密性。方法:开启旋塞,向球形漏斗中加水。当水充满容器下部的半球体时,关闭旋塞。继续加水,使水上升到长颈漏斗中。静置片刻,若水面不下降,则说明装置气密性良好,反之则说明装置漏气。漏气处可能是容器上气体出口处
21、的橡皮塞、导气管上的旋塞或长颈漏斗与容器接触的磨口处。如漏气,应塞紧橡皮塞或在磨口处涂上一薄层凡士林。 启普发生器具体操作固体试剂由容器上的气体出口加入,加固体前应在容器的球体中加入一定量的玻璃棉或放入橡胶垫圈,以防固体掉入半球体中。加固体的量不得超过球体容积的1/3。液体试剂从长颈漏斗口注入,注液方法与上述注水方法相同。液体的量以反应时刚刚浸没固体,液面不高过导气管的橡胶塞为宜。使用时,打开导气管上的旋塞,长颈漏斗中的液体进入容器与固体反应,气体的流速可用旋塞调节。停止使用时,关闭旋塞,容器中的气体压力增大,将液体压回长颈漏斗,使液体和固体脱离,反应停止。为保证安全,可在球形漏斗口加安全漏斗
22、,,防止气体压力过大时炸裂容器。特点:符合“随开随用、随关随停”的原则。能节约药品,控制反应速率和反应的发生和停止,可随时向装置中添加药品。:1发明的由来是经过岁月的洗礼启普发生器是化学实验室中最普通、应用最广的玻璃仪器。它设计上的巧妙,堪称化学仪器中的一绝。2工作原理(以用稀硫酸和锌粒制取氢气为例)十分有效打开活塞,容器内压强与外界大气压相同,球形漏斗内的稀硫酸在重力作用下流到容器中,与锌粒接触,产生氢气;关上活塞后,由于酸液继续与锌粒接触,氢气依然生成,此时容器内部压强大于外界大气压,压力将酸液压回球形漏斗,使酸液与锌粒脱离接触,氢气不再产生。3使用范围启普发生器是用固体与液体试剂在常温条
23、件(不用加热)下起反应制取气体的典型装置。如氢气、二氧化碳、硫化氢等均可以用它来制取。但对于固体呈粉末状或固体与液体相遇后溶解或反应时产生高温者,如二氧化硫、二氧化氮等,都不适宜用此装置制取。4. 规格启普发生器的规格以球形漏斗的容积大小区别,常用为250 mL或500 mL。注意事项:1使用前要检查装置气密性,排尽空气后再收集气体;2使用启普发生器制备氢气,应远离火源;3移动启普发生器时,要握住球形容器的蜂腰处,千万不可单手握住球形漏斗,以免底座脱落造成事故。4、不能用于制乙炔。因为:a.反应会产生糊状物Ca(OH)2,即氢氧化钙,堵住支管口;b.碳化钙(CaC2)与水反应较剧烈,难以控制反
24、应速率;c.反应会放出大量热量,若操作不当,会炸裂启普发生器;5、向启普发生器中添加固体时,需用橡胶塞将球形漏斗口塞紧,然后取下容器上的橡胶塞加入固体。液体需要更换时,也应塞紧漏斗口,然后拔下容器底部的液体出口塞,使废液缓缓流出,塞上液体出口塞后,再从球形漏斗口注液。移动启普发生器时,应握住容器的球体,切不可只握球形漏斗,否则会使之与容器脱离,造成漏液或损坏容器;6、启普发生器不能进行加热,也不能用于强烈的放热反应和剧烈放出气体的反应;7、必须是块状固体和液体,不加热制取难溶于水(或微溶于水)的气体的反应,方可使用。8、添加液体以刚好浸没固体为宜。药品的选用:H2O2,KClO3,KMnO4都不行。 启普发生器必须是块状固体和液体反应,且反应平和。 以上三种制法都不符合。MnO2,KClO3,KMnO4均为固体,但是粉末状的,O2将液体压回,但粉末无法与液体完全分离,所以说,不是原理不行,而是它们的物质状态不合要求。按上面的条件,Al,Zn,Fe与HCl,H2SO4制H2;CaCO3与HCl制CO2,等等,都是可以的。但像CaC2与H2O制C2H2(乙炔), 以及实验室制取SO2、NO2都是不行的反应剧烈且放出大量热,用启普发生器是非常危险的。-第 6 页-