人教版高二化学硫酸铜结晶水含量测定 4页

‎ 实验一 硫酸铜晶体中结晶水含量的测定 教案5（1-3-1：硫酸铜结晶水含量测定）‎ ‎ （1）测定原理：CuSO4·5H2O中，Cu(H2O)42+与 SO42-·H2O，其中前者是蓝色的，后者是_______色的。5个水分子与CuSO4结合力是__________，在383 K时，Cu(H2O)42+失去4个水分子，在531 K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。‎ ‎ （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CuSO4·5H2O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CuS04·5H2O完全变白：当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 CuSO4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0.1 g(即 (0.1 g)作为标准?‎ 答：用加热的方法除去CuSO4·5H2O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。0.1 g是托盘天平的感量，两次称量误差不超过0.1 g，完全可以说明晶体中的结晶水已全部失去。‎ 习题解析 ‎[例题]在测定硫酸铜结晶水的实验操作中：‎ ‎（1）加热前应将晶体放在__________中研碎，加热是放在__________中进行，加热失 ‎ 水后，应放在__________中冷却。‎ ‎（2）判断是否完全失水的方法是______________________________________________。‎ ‎（3）做此实验，最少应进行称量操作_________次。‎ ‎ - 4 -‎ ‎（4）下面是某学生一次实验的数据，请完成计算，填入下面的表中。‎ 坩埚质量 坩埚与晶体 总质量 加热后坩埚与 固体总质量 测得晶体中 结晶水个数 ‎11.7g ‎22.7g ‎18.6g ‎（5）这次实验中产生误差的原因可能是________（填写字母）所造成。‎ A．硫酸铜晶体中含有不挥发性杂质 B．实验前晶体表面有湿存水 C．加热时有晶体飞溅出去 D．加热失水后露置在空气中冷却 ‎[解析]硫酸铜结晶水含量测定实验是一个基本的定量实验，实验的关键是加热过程中使晶体中的结晶水全部失去。为了保证失去全部结晶水，实验中要加热、称量、再加热、再称量，直到最后两次称量值不超过0.1g（0.1g是托盘天平的感量）。‎ 根据表中数据可计算出结晶水的质量，进而可计算出结晶水分子数。‎ ‎（1）研钵；瓷坩埚；干燥器。‎ ‎（2）最后一次加热前后两次质量数据差不超过0.1g。‎ ‎（3）4。‎ ‎（4）设含结晶水个数为x，则据题意有：‎ ‎ 1:x= : = :，解得x=5.3。‎ ‎（5）由（4）计算结果知实验结果偏高，由此可判断偏高的原因是B、C。‎ 实验针对性练习 一、选择题 ‎ ‎1．某学生称量CuSO4·5H2O时，左盘放砝码4 g，游码在0.5刻度处，天平平衡。右盘CuSO4·5H2O ‎ 晶体的质量是 （ ）‎ ‎ A．4.5 g B．4 g C．3.5 g D．3 g ‎2．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CuSO4·5H2O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 （ ）‎ ‎ - 4 -‎ ‎ A．①② B．①③ C．②③ D．①②③‎ ‎4．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．①④ C．③④ D．②③‎ ‎5．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 ‎ D．加热胆矾晶体测其结晶水含量时，加热过程中坩埚没有盖盖 ‎6．托盘天平一般精确到__________g，称取5.0gCuSO4·5H2O之前，应先将天平_______并在两个托盘上各放__________。然后在 ________盘先放 _________g__________。在_________盘加 ________。称毕应及时将砝码___________，并使天平复原。‎ ‎7．已知在坩埚中加热硫酸铜晶体，受热分解过程如下：‎ ‎ ‎ ‎ 有人借助如图封闭装置进行硫酸铜晶体脱水实验，‎ ‎ 回答下列问题：‎ ‎ （1）本实验可用于验证的化学定律是_________________‎ ‎ （2）d处加热片刻后现象__________________________‎ ‎ （3）你认为此装置设计是否合理、科学?如不合理，理由_______________________‎ ‎8．实验室用氨气还原氧化铜的方法测定铜的相对原子质量，反应的化学方程式为： ‎ ‎ 2NH3十3CuON2十3Cu十3H2O。 ‎ ‎ （1）如果选用测定反应物CuO和生成物H20的；质量m(CuO)、m(H2O)时，请用上图所 ‎ 示的仪器设计一个简单的实验方案。 ‎ ‎ - 4 -‎ ‎ ①仪器连接的顺序(填编号；仪器可重复使用)是____________________________ D中浓 ‎ 硫酸的作用是______________________‎ ‎ ②列出计算Cu的相对原子质量的表达式：______________‎ ‎ ③下列情况将使测定结果偏大的是_________ ‎ ‎ a.CuO未全部还原为Cu b.CuO受潮 c.CuO中混有Cu ‎ ‎ （2）如果仍采用如图所示的实验装置，设计其他方案，还可测定的物理量有_______‎ ‎ A．m(Cu)、m(CuO) B．m(N2)、m(H2O)‎ ‎ C．m(Cu)和m(H2O) D．m(NH3)和m(H2O)‎ ‎《硫酸铜晶体里结晶水含量的测定》针对训练答案 ‎1．C 2．C 3．D 4．A 5．A ‎6．0.1 调节平衡 相同的纸 右 5g砝码左 硫酸铜晶体取下放回砝码盒 ‎7．(1)质量守恒定律 (2)蓝色变白色 ‎(3)密封容器加热后诬强增大，易损坏仪器，封闭容器不宜加热。‎ ‎8．（1）①BCACD 吸收未反应的氨；防止空气中水分进入第二个C装置 固体由黑变红色 ‎②；③a c；‎ ‎（2）AC。‎ ‎ - 4 -‎