实验一 硫酸铜晶体中结晶水含量的测定

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1、实验一硫酸铜晶体中结晶水含量的测定(1)测定原理：CuS04·5H20中，Cu(H2O)42+与S042-·H20，其中前者是蓝色的，后者是_______色的。5个水分子与CuS04结合力是__________，在383K时，Cu(H2O)42+失去4个水分子，在531K时，才能使_________中的水失去。(2)测定标准记量：如果用w为托盘天平称量坩埚的质量，w2为坩埚与晶体的总质量，w3是无水CuS04与坩埚再加热，放在干燥器中冷却后的质量。设x为结晶水的物质的量，则计算x的数学表达式为值只有在4.9-5.1之间，才表明实验是成功的。

2、(3)测定误差分析：你认为在_________条件下会导致实验失败。你认为产生误差的可能情况有哪些?(至少写五种)问题：脱水后的白色CuSO4粉未为什么要放在干燥器中冷却？重点点拨做此实验如果没有瓷坩埚、坩埚钳、铁架台等仪器，可用试管和试管夹代替来做，步骤如下：①用天平准确称量出干燥试管的质量，然后称取已研碎的CuS04·5H20并放入干燥的试管。CuSO4·5H2O应铺在试管底部。②把装有CuS04·5H20的试管用试管夹夹住，使管口向下倾斜，用酒精灯慢慢加热。应先从试管底部加热，然后将加热部位逐步前移，至CuS04·5H20完全变白：当

3、不再有水蒸气逸出时，仍继续前移加热，使冷凝管在试管壁上的水全部变成气体逸出。③待试管冷却后，在天平上迅速称出试管和CuS04的质量。④加热，再称量，至两次称量误差不超过0.1为止。问题：该实验为什么以两次称量误差不超过0.1g(即(0.1g)作为标准?答：用加热的方法除去CuS04·5H20中的结晶水，为了避免加热时间过长或温度过高造成的CuS04分解，就不可避免的没有使CuSO4·5H2O中结晶水全部失去，这势必会造成新的误差。为此，本实验采取了多次加热的方法，以尽可能的使晶体中的结晶水全部失去。0.1g是托盘天平的感量，两次称量误差不超

4、过0.1g，完全可以说明晶体中的结晶水已全部失去。习题解析[例1]根据实验室中测定硫酸铜晶体结晶水含量的实验，填定下列空白。(1)从下列仪器选出所需仪器(用标号字母填写)A.托盘天平(带砝码)B.研钵C.试管夹D.酒精灯E.蒸发皿F.玻璃棒G.坩埚H.干燥器I.石棉网L三脚器除上述仪器外，还需要的仪器是_____________(2)某学生实验各得到以下数据请写出结晶水含量(x％)的计算公式(用w1，W2，W3)，x％=该生测定结果是偏高还是偏低?从下列分析中选出该学生产生实验误差的原因可能是(填写字母)A.加热前称量时容器未完全干燥B.最

5、后两次加热后的质量相差较大C.加热后容器未放人干燥器中冷却D.加热过程中有少量溅失[解析]该题是典型的学生实验题，包括实验原理，仪器选用，根据实验操作分析误差原因三个方面的要求，具有代表性和综合性。解答此题的关键是懂得实验原理CuS04·5H20＝CuS04+5H20(蓝色)(白色)对于已经认真完成学习大纲中规定实验的学生来说，正确选取仪器并不困难。根据实验原理得到硫酸铜中结晶水含量的计算公式，x％=(w2-w3)/(w2-w1)×100%，由此可以求出实验测定结果x％=44％；而由硫酸铜分子CuS04·5H20求得的结晶水含量为36％。因

6、此实验值偏高了。分析实验误差的原因，必须把实验原理与实验操作紧密结合，才能作出正确的判断。[答案](1)A、B、D、F、G、H、J，坩埚钳、泥三角、药匙(2)(w2-w3)/(w2-w1)×100％；偏高(3)A、D实验针对性练习一、选择题1.某学生称量CuS04·5H2O时，左盘放砝码4g，游码在0.5刻度处，天平平衡.右盘CuS04·5H20晶体的质量是()A.4.5gB.4gC.3，5gD.3g2.下列实验操作会引起测定结果偏高的是A.测定硫酸铜晶体结晶水含量的实验中，晶体加热完全失去结晶水后，将盛试样的坩埚放在实验桌上冷却B.中和滴

7、定用的锥形瓶加入待测液后，再加少量蒸馏水稀释C.为了测定一包白色粉末的质量，将药品放在右盘，砝码放在左盘，并需移动游码使之平衡D.取待测液的酸式滴定管用水洗后，没用待测液润洗3.实验室测定CuS04·5H20晶体里结晶水的n值时，出现了三种情况：①晶体中含有受热不分解的物质②晶体尚带蓝色，即停止加热③晶体脱水后放在台上冷却，再称量。使实验结果偏低的原因是()A.①②B.①③C.②③D.①②③4.下列操作：①用铁坩埚灼烧烧碱②用瓷坩埚除去胆矾晶体中的结晶水③用酸式滴定管装KMn04溶液④直接加热蒸发皿，其中正确的是(：A.都正确B.①④C.③

8、④D.②③5.下列实验操作会引起测定结果偏高的是()A.测定胆矾晶体结晶水含量时，强热迅速蒸干，在干燥器中冷却后称量B.中和滴定时，锥形瓶里有少量水C.用量筒量取液体时，仰视读数