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1、-硫酸铜结晶水含量的测定-第 5 页实验：硫酸铜结晶水含量的测定教学目标：学习测定晶体里结晶水含量的方法。 练习坩埚的使用方法，初步学会研磨操作。教学重点：测定晶体里结晶水含量的方法。教学难点：学会误差分析。一、实验原理1 反应原理2 计算原理 CuSO4 xH2O = CuSO4 + x H2O m160+18x 160 18xm1 m2 m1-m2x=160(m1-m2)/18m2 结晶水的质量分数 = (m1-m2)/ m23实验成功的关键：（1）m1、m2的数值要准确，即要准确称量。（2）加热使晶体全部失去结晶水。二、实验用品分析1称量：托盘天平、研钵（用来研碎晶体）2加热：坩埚、坩埚
2、钳、三脚架、泥三角、玻璃棒、酒精灯3冷却：干燥器。三、实验步骤1研磨2称量：记下坩埚与晶体的总质量m13加热：缓慢加热、用玻璃棒搅拌，直到蓝色晶体完全变成白色粉末，且不再有水蒸气逸出，然后放在干燥器里冷却。4称量：记下坩埚与无水硫酸铜的总质量m25再加热称量：再加热无水硫酸铜，冷却后再称量，至连继两次称量的质量差不超过0.1g为止。6计算：CuSO4 xH2O 理论值： w（结晶水) = 18x/(160+18x)实际值： w（结晶水)= (m1-m2)/ m（硫酸铜）7误差分析：实验一 硫酸铜晶体中结晶水含量的测定 (1)测定原理：CuS045H20中，Cu(H2O)42+与 S042-H2
3、0，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
4、埚钳、铁架台等仪器，可用试管和试管夹代替来做，步骤如下： 用天平准确称量出干燥试管的质量，然后称取已研碎的CuS045H20并放入干燥的试管。 CuSO45H2O应铺在试管底部。 把装有CuS045H20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CuS045H20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。 待试管冷却后，在天平上迅速称出试管和 CuS04的质量。 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?
5、答：用加热的方法除去CuS045H20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CuSO45H2O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
6、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 CuS045H20CuS04+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
7、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CuS045H20求得的结晶水含量为36。因此实验值偏高了。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CuS045H2O时，左盘放砝码4 g，游码在0.5刻度处，天平平衡.右盘CuS045H20晶体的质量是 ( ) g B.4 g C.3，5 g D.3
8、 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CuS045H20晶体里结晶水的n值时，出现了三种情况： 晶体中含有受热不分解的物质 晶体尚带蓝色，即停止加热 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. B. C. D. 4.下列操作：用铁坩埚灼烧烧碱 用瓷坩埚除去胆矾晶体中
9、的结晶水 用酸式滴定管装KMn04溶液 直接加热蒸发皿，其中正确的是 ( ： A.都正确 B. C. D. 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5.0g CuS045H20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
10、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： 2NH3十3CuO N2十3Cu十3H20。 (1)如果选用测定反应物CuO和生成物H20的；质量m(CuO)、m(H20)时，请用上图所示的仪器设计一个简单的实验方案。 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_ 列出计算Cu的相对原子质量的表达式：_ 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
11、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(H20) D.m(NH3)和m(H2O) 实验一 硫酸铜晶体里结晶水含量的测定针对训练答案 一、选择题 1.C 2.C 3.D 4.A 5.A 调节平衡 相同的纸 右 5 g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)BCACD 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 a c (2)AC化学学科说课题目第一册1、氧化还原反应2、气体摩尔体积3、元素周期表4、离子键第二册5、等效平衡6、水的电离7、盐类水解8、原电池第三册9、反应热10、实验：硫酸铜结晶水含量的测定