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1、10.2结晶水合物中结晶水合物中结结晶水含量的测定晶水含量的测定实验目的实验目的1、学习晶体里结晶水含量的学习晶体里结晶水含量的测定测定方法方法。2、练习坩埚的使用方法，学练习坩埚的使用方法，学会研磨操作。会研磨操作。3、学会分析实验误差。学会分析实验误差。实验用品实验用品电子电子天平，研钵，坩埚，坩埚钳，天平，研钵，坩埚，坩埚钳，三脚架，泥三角，玻璃棒，干燥器，三脚架，泥三角，玻璃棒，干燥器，酒精灯。酒精灯。硫酸铜晶体（硫酸铜晶体（CuSO4xH2O）。泥三角泥三角泥三角泥三角坩埚坩埚坩埚坩埚坩埚钳坩埚钳坩埚钳坩埚钳三角架三角架三角架三角架1 1研磨研磨 在研钵中将硫酸铜晶体研碎。在研钵中将
2、硫酸铜晶体研碎。加热前加热前,一定要把硫酸铜晶体表面的水一定要把硫酸铜晶体表面的水用滤纸吸干用滤纸吸干;在研钵中将硫酸铜晶体研碎在研钵中将硫酸铜晶体研碎,以防止加热时硫酸铜晶体发生崩溅以防止加热时硫酸铜晶体发生崩溅.2称量称量 用坩埚准确称取用坩埚准确称取2.0 g已经研碎的硫已经研碎的硫酸铜晶体，记下坩埚和硫酸铜晶体的总质量酸铜晶体，记下坩埚和硫酸铜晶体的总质量（m1）。实验过程实验过程3 3 3 3加热加热加热加热 将盛有硫酸铜晶体的坩埚放在三脚架将盛有硫酸铜晶体的坩埚放在三脚架将盛有硫酸铜晶体的坩埚放在三脚架将盛有硫酸铜晶体的坩埚放在三脚架上面的泥三角上，用酒精灯缓慢加热，同时用上面的泥
3、三角上，用酒精灯缓慢加热，同时用上面的泥三角上，用酒精灯缓慢加热，同时用上面的泥三角上，用酒精灯缓慢加热，同时用玻璃棒轻轻搅拌硫酸铜晶体，直到蓝色硫酸铜玻璃棒轻轻搅拌硫酸铜晶体，直到蓝色硫酸铜玻璃棒轻轻搅拌硫酸铜晶体，直到蓝色硫酸铜玻璃棒轻轻搅拌硫酸铜晶体，直到蓝色硫酸铜晶体完全变成白色粉末，晶体完全变成白色粉末，晶体完全变成白色粉末，晶体完全变成白色粉末，且不再有水蒸气逸出。且不再有水蒸气逸出。且不再有水蒸气逸出。且不再有水蒸气逸出。然后将坩埚放在干燥器里冷却然后将坩埚放在干燥器里冷却然后将坩埚放在干燥器里冷却然后将坩埚放在干燥器里冷却。要严格控制温度要严格控制温度要严格控制温度要严格控制温
4、度,不能过高不能过高不能过高不能过高。脱水后的脱水后的脱水后的脱水后的硫酸铜白硫酸铜白硫酸铜白硫酸铜白色粉末和坩埚放在干燥器里冷却。因为硫酸铜色粉末和坩埚放在干燥器里冷却。因为硫酸铜色粉末和坩埚放在干燥器里冷却。因为硫酸铜色粉末和坩埚放在干燥器里冷却。因为硫酸铜具有很强的吸湿性具有很强的吸湿性具有很强的吸湿性具有很强的吸湿性。4 4称量称量 待坩埚在干燥器里冷却后，将坩埚放待坩埚在干燥器里冷却后，将坩埚放在天平上称量，记下坩埚和无水硫酸铜的总质在天平上称量，记下坩埚和无水硫酸铜的总质量（量（m2）。）。称量操作要快称量操作要快5再加热称量再加热称量 把盛有无水硫酸铜的坩埚再加热，把盛有无水硫酸
5、铜的坩埚再加热，然后放在干燥器里冷却后再称量然后放在干燥器里冷却后再称量，记下质量，到连，记下质量，到连续两次称量的质量差不超过续两次称量的质量差不超过0.001g为止。为止。用加热的方法除去用加热的方法除去CuS045H20中的结晶水，为了避免中的结晶水，为了避免加热时间过长或温度过高造成的加热时间过长或温度过高造成的CuS04分解，就不可避免分解，就不可避免的没有使的没有使CuSO45H2O中结晶水全部失去，这势必会造成中结晶水全部失去，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。两次称量误差不
6、超可能的使晶体中的结晶水全部失去。两次称量误差不超过过0.001 g，完全可以说明晶体中的结晶水已全部失去。，完全可以说明晶体中的结晶水已全部失去。6 6计算计算 根据实验数据计算硫酸铜晶体里结晶水根据实验数据计算硫酸铜晶体里结晶水的质量分数和化学式中的质量分数和化学式中x x的实验值。的实验值。m（结晶水）（结晶水）=m1m27 7实验结果分析实验结果分析 根据硫酸铜晶体的化学式计算根据硫酸铜晶体的化学式计算结晶水的质量分数。将实验测定的结果与根据化结晶水的质量分数。将实验测定的结果与根据化学式计算的结果进行对比，并计算实验误差。学式计算的结果进行对比，并计算实验误差。实验步骤实验步骤1、研
7、磨、研磨2、称量、称量3、加热、加热5、称量、称量7、计算、计算6、再加热冷却再加热冷却称量称量8、实验、实验结果分析结果分析4.冷却冷却实验说明实验说明1 1CuSOCuSO4 45H5H2 2OO在常温和通常湿度下既不易风化，也不易潮在常温和通常湿度下既不易风化，也不易潮在常温和通常湿度下既不易风化，也不易潮在常温和通常湿度下既不易风化，也不易潮解，是一种比较稳定的结晶水合物。解，是一种比较稳定的结晶水合物。解，是一种比较稳定的结晶水合物。解，是一种比较稳定的结晶水合物。CuSOCuSO4 45H5H2 2OO受热时逐步失受热时逐步失受热时逐步失受热时逐步失去结晶水的过程可表示如下：去结晶
8、水的过程可表示如下：去结晶水的过程可表示如下：去结晶水的过程可表示如下：CuSOCuSO4 45H5H2 2O O 110110 CuSO CuSO4 4XHXH2 2O O 1 15050CuSO4 CuOCuSO4 CuO 蓝色蓝色蓝色蓝色 蓝白色蓝白色蓝白色蓝白色 白色白色白色白色 黑色黑色黑色黑色：2 2加热前，一定要把加热前，一定要把加热前，一定要把加热前，一定要把CuSOCuSO4 45H5H2 2OO表面的水用滤纸吸干，表面的水用滤纸吸干，表面的水用滤纸吸干，表面的水用滤纸吸干，以减少误差；还要研碎，以防止加热时以减少误差；还要研碎，以防止加热时以减少误差；还要研碎，以防止加热时
9、以减少误差；还要研碎，以防止加热时CuSOCuSO4 45H5H2 2OO晶体发生晶体发生晶体发生晶体发生崩溅。加热时，要严格控制温度，不能过高。崩溅。加热时，要严格控制温度，不能过高。崩溅。加热时，要严格控制温度，不能过高。崩溅。加热时，要严格控制温度，不能过高。6500C 3 3脱水后的白色脱水后的白色脱水后的白色脱水后的白色CuSOCuSO4 4粉末和坩埚要粉末和坩埚要粉末和坩埚要粉末和坩埚要放在干燥放在干燥放在干燥放在干燥器里进行冷却器里进行冷却器里进行冷却器里进行冷却，因为，因为，因为，因为CuSOCuSO4 4具有很强的吸湿性，在空具有很强的吸湿性，在空具有很强的吸湿性，在空具有很
10、强的吸湿性，在空气气气气(特别是湿度较大时特别是湿度较大时特别是湿度较大时特别是湿度较大时)中放置一段时间就会重新吸水，中放置一段时间就会重新吸水，中放置一段时间就会重新吸水，中放置一段时间就会重新吸水，形成水合物。形成水合物。形成水合物。形成水合物。冷却后的称量操作要快。冷却后的称量操作要快。冷却后的称量操作要快。冷却后的称量操作要快。4 4、坩埚在干燥器里冷却后，放在天平上称量，、坩埚在干燥器里冷却后，放在天平上称量，、坩埚在干燥器里冷却后，放在天平上称量，、坩埚在干燥器里冷却后，放在天平上称量，记下坩埚和硫酸铜的质量后，再加热再冷却再称量，记下坩埚和硫酸铜的质量后，再加热再冷却再称量，记
11、下坩埚和硫酸铜的质量后，再加热再冷却再称量，记下坩埚和硫酸铜的质量后，再加热再冷却再称量，若质量变化较大（两次称量的误差超过若质量变化较大（两次称量的误差超过若质量变化较大（两次称量的误差超过若质量变化较大（两次称量的误差超过0.0010.001克），克），克），克），则必须再重复上述操作，直到质量变化不大为止（两则必须再重复上述操作，直到质量变化不大为止（两则必须再重复上述操作，直到质量变化不大为止（两则必须再重复上述操作，直到质量变化不大为止（两次称量的误差不超过次称量的误差不超过次称量的误差不超过次称量的误差不超过0.0010.001克）。克）。克）。克）。实验误差分析实验误差分析 设坩
12、埚质量为设坩埚质量为设坩埚质量为设坩埚质量为mm1 1，坩埚和硫酸铜晶体质量为，坩埚和硫酸铜晶体质量为，坩埚和硫酸铜晶体质量为，坩埚和硫酸铜晶体质量为mm2 2坩埚和无水硫酸铜质量为坩埚和无水硫酸铜质量为坩埚和无水硫酸铜质量为坩埚和无水硫酸铜质量为mm3 3，则，则，则，则 w w(HH2 2O)=O)=100%100%可见，凡实验过程使得可见，凡实验过程使得可见，凡实验过程使得可见，凡实验过程使得（mm2 2-m-m3 3）偏大或偏大或偏大或偏大或（mm2 2-m-m1 1）偏小的，都会使结晶水偏小的，都会使结晶水偏小的，都会使结晶水偏小的，都会使结晶水含量的测定结果偏大，反之亦然。含量的测
13、定结果偏大，反之亦然。含量的测定结果偏大，反之亦然。含量的测定结果偏大，反之亦然。mm2 2-m-m1 1mm2 2-m-m3 3 1 1。加热前称量时容器未完全干燥。加热前称量时容器未完全干燥。加热前称量时容器未完全干燥。加热前称量时容器未完全干燥 2 2。最后两次加热后的质量相差较大。最后两次加热后的质量相差较大。最后两次加热后的质量相差较大。最后两次加热后的质量相差较大 3 3。加热后容器未放人干燥器中冷却。加热后容器未放人干燥器中冷却。加热后容器未放人干燥器中冷却。加热后容器未放人干燥器中冷却 4 4。加热过程中有少量溅失。加热过程中有少量溅失。加热过程中有少量溅失。加热过程中有少量溅
14、失 5 5。加热前晶体表面有水。加热前晶体表面有水。加热前晶体表面有水。加热前晶体表面有水 6 6。晶体不纯，含不挥发性的物质。晶体不纯，含不挥发性的物质。晶体不纯，含不挥发性的物质。晶体不纯，含不挥发性的物质 7 7。坩埚内粘坩埚内粘坩埚内粘坩埚内粘有不挥发性的物质有不挥发性的物质有不挥发性的物质有不挥发性的物质 8 8。晶体未研成粉末，加热后还有少量颗粒（未。晶体未研成粉末，加热后还有少量颗粒（未。晶体未研成粉末，加热后还有少量颗粒（未。晶体未研成粉末，加热后还有少量颗粒（未损失晶体）损失晶体）损失晶体）损失晶体）9 9。晶体未完全变白，就停止加热。晶体未完全变白，就停止加热。晶体未完全变
15、白，就停止加热。晶体未完全变白，就停止加热 1 10 0。加热时间太长，部分变黑。加热时间太长，部分变黑。加热时间太长，部分变黑。加热时间太长，部分变黑 11.11.在试管中加热在试管中加热在试管中加热在试管中加热有关硫酸铜晶体中结晶水含量的测定误差分析有关硫酸铜晶体中结晶水含量的测定误差分析w w(H2O)=H2O)=100%100%mm2 2-m-m1 1mm2 2-m-m3 3 回答硫酸铜晶体中结晶水含量测定实验的有关问题：回答硫酸铜晶体中结晶水含量测定实验的有关问题：回答硫酸铜晶体中结晶水含量测定实验的有关问题：回答硫酸铜晶体中结晶水含量测定实验的有关问题：（1 1）下面是学生甲做硫酸
16、铜晶体里结晶水含量测定实验记）下面是学生甲做硫酸铜晶体里结晶水含量测定实验记）下面是学生甲做硫酸铜晶体里结晶水含量测定实验记）下面是学生甲做硫酸铜晶体里结晶水含量测定实验记录的数据。录的数据。录的数据。录的数据。坩埚质量：坩埚质量：坩埚质量：坩埚质量：mm1 1g g，坩埚硫酸铜晶体质量：，坩埚硫酸铜晶体质量：，坩埚硫酸铜晶体质量：，坩埚硫酸铜晶体质量：mm2 2g g坩埚无水坩埚无水坩埚无水坩埚无水CuSOCuSO4 4质量为：质量为：质量为：质量为：mm3 3g g则硫酸铜晶体则硫酸铜晶体则硫酸铜晶体则硫酸铜晶体CuSOCuSO4 4nHnH2 2OO中的中的中的中的n n的计算公式为：的
17、计算公式为：的计算公式为：的计算公式为：_ _ （2 2）若实验过程中出现下列情况对）若实验过程中出现下列情况对）若实验过程中出现下列情况对）若实验过程中出现下列情况对n n的值有何影响？（填的值有何影响？（填的值有何影响？（填的值有何影响？（填“偏大偏大偏大偏大”“”“偏小偏小偏小偏小”“”“无影响无影响无影响无影响”）加热过程中有少量加热过程中有少量加热过程中有少量加热过程中有少量CuSOCuSO4 4分解得灰白色粉末分解得灰白色粉末分解得灰白色粉末分解得灰白色粉末_；加热过程中有少量加热过程中有少量加热过程中有少量加热过程中有少量CuSOCuSO4 4粉末溅出粉末溅出粉末溅出粉末溅出_；
18、加热后，坩埚放置在空气中冷却称重加热后，坩埚放置在空气中冷却称重加热后，坩埚放置在空气中冷却称重加热后，坩埚放置在空气中冷却称重_。偏大偏大偏大偏大偏小偏小实验习题实验习题 （3 3）某学生为测定胆矾中结晶水的质量分数得到以下数据）某学生为测定胆矾中结晶水的质量分数得到以下数据）某学生为测定胆矾中结晶水的质量分数得到以下数据）某学生为测定胆矾中结晶水的质量分数得到以下数据 胆矾中结晶水质量分数的计算公式：胆矾中结晶水质量分数的计算公式：胆矾中结晶水质量分数的计算公式：胆矾中结晶水质量分数的计算公式：w w(H(H2 2O)O)_；该生测定胆矾中结晶水的质量分数是：该生测定胆矾中结晶水的质量分数是：该生测定胆矾中结晶水的质量分数是：该生测定胆矾中结晶水的质量分数是：_；结果是偏低还是偏高？结果是偏低还是偏高？结果是偏低还是偏高？结果是偏低还是偏高？_。44%偏高偏高