硫酸銅結(jié)晶水含量的測(cè)定

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1、學(xué)科教師輔導(dǎo)講義課題結(jié)晶水合物中結(jié)晶水含量的測(cè)定教學(xué)目標(biāo)（1）結(jié)晶水合物中結(jié)水含量的測(cè)定原理。（2）瓷坩堝、研缽、干燥器等儀器的正確使用。（3）恒重等基本操作技能。重點(diǎn)、難點(diǎn)（1）結(jié)晶水合物中結(jié)水含量的測(cè)定原理和方法。（2）設(shè)計(jì)測(cè)定硫酸銅結(jié)晶水含量的實(shí)驗(yàn)方案考點(diǎn)及考試要求重點(diǎn)掌握恒重操作的判斷方法和結(jié)晶水含量測(cè)定的實(shí)驗(yàn)方案教學(xué)內(nèi)容【授課內(nèi)容】1.實(shí)驗(yàn)原理硫酸銅晶體是一種比較穩(wěn)定的結(jié)晶水合物，當(dāng)加熱到150℃左右時(shí)將全部失去結(jié)晶水，根據(jù)加熱前后的質(zhì)量差，可推算出其晶體的結(jié)晶水含量。2.實(shí)驗(yàn)儀器托盤天平、研缽、玻璃棒、三腳架、泥三角、瓷坩堝、坩堝鉗、干燥器、酒精燈、藥

2、匙。3.操作步驟（1）研磨：在研缽中將硫酸銅晶體研碎。（2）稱量：準(zhǔn)確稱量一干燥潔凈的瓷坩鍋質(zhì)量（Wg）。（3）再稱：稱量瓷坩堝+硫酸銅晶體的質(zhì)量（W1g）。（4）加熱：加熱至藍(lán)色晶體全部變?yōu)榘咨勰⒎湃敫稍锲髦欣鋮s。（5）再稱：在干燥器內(nèi)冷卻后，稱量瓷坩堝+硫酸銅粉末的質(zhì)量（W2g）。（6）再加熱：把盛有硫酸銅的瓷坩堝再加熱，再冷卻。（7）再稱重：將冷卻后的盛有硫酸銅的瓷坩堝再次稱量（兩次稱量誤差不得超過0.1g）。（8）計(jì)算：根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的結(jié)果計(jì)算硫酸銅晶體中結(jié)晶水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。設(shè)分子式為。簡(jiǎn)稱：“一磨”、“四稱”、“兩熱”、“一算”。4.注意事項(xiàng)①稱前研細(xì)

3、；②小火加熱；③在干燥器中冷卻；④不能用試管代替坩堝；⑤加熱要充分但不“過頭”（溫度過高CuSO4也分解）。5.誤差分析（1）偏高的情況①加熱溫度過高或時(shí)間過長(zhǎng)，固體部分變?yōu)榛野咨?，因?yàn)?黑色的CuO與白色的CuSO4混合，會(huì)使固體變?yōu)榛野咨?，因W2偏小，W1-W2數(shù)值偏高；②晶體中含有（或坩堝上附有）受熱易分解或易揮發(fā)的雜質(zhì)，因W2偏小，W1-W2數(shù)值偏高；③加熱時(shí)攪拌不當(dāng)使晶體濺出坩堝外或被玻璃帶走少量，因W2偏小，W1-W2數(shù)值偏高；④實(shí)驗(yàn)前晶體有吸潮現(xiàn)象，因W1偏大，W1-W2數(shù)值偏高。（2）偏低的情況①加熱溫度過低（<100℃）或時(shí)間不夠，因W2偏大，W

4、1-W2數(shù)值偏小；②加熱時(shí)質(zhì)量未至恒重就停止加熱，因W2偏大，W1-W2數(shù)值偏小；③加熱后坩堝放在空氣中冷卻，因?yàn)樵诶鋮s過程吸潮，會(huì)使W2值偏大，W1-W2數(shù)值偏??；④晶體中含有受熱不分解或難揮發(fā)的雜質(zhì)，因W2-W并不是純凈的CuSO4粉末的質(zhì)量，即水的含量必然偏低；⑤兩次稱量相差0.12h，因結(jié)晶水未完全失掉，使得W1-W2數(shù)值偏小。（3）無影響情況瓷坩堝內(nèi)有不揮發(fā)性雜質(zhì)?！‘a(chǎn)生誤差的原因及誤差分析：　(1)稱量的坩堝不干燥：加熱后水分蒸發(fā)，這樣實(shí)驗(yàn)過程減少的質(zhì)量包括晶體中結(jié)晶水的質(zhì)量和坩堝帶有水的質(zhì)量?jī)刹糠?，因?jì)算時(shí)將實(shí)驗(yàn)過程減少的質(zhì)量看作結(jié)晶水的質(zhì)量，這樣該

5、過程計(jì)算時(shí)代入的m1—m2的值偏大，則計(jì)算出的w或x偏大?！?2)晶體表面有水：加熱后水分蒸發(fā)，原理同(1)，使得m1—m2的值偏大，則w或x偏大?！?3)晶體不純，含有不揮發(fā)雜質(zhì)：加熱后不揮發(fā)性雜質(zhì)不分解，只有其中的硫酸銅晶體分解，使得m1—m2的值偏小，則w或x偏小?！?4)晶體未研成細(xì)粉末：加熱時(shí)由于晶體顆粒太大，使得顆粒內(nèi)部的結(jié)晶水不能失掉，導(dǎo)致m1—m2的值偏小，則w或x偏小。　(5)粉末未完全變白就停止加熱：粉末未完全變白說明結(jié)晶水未完全失掉，導(dǎo)致m1—m2的值偏小，則w或x偏小。　(6)加熱時(shí)間過長(zhǎng)，部分變黑：晶體變黑說明CuSO4已發(fā)生分解：CuS

6、O4CuO+SO3↑，使得m1—m2的值偏大，則w或x偏大?！?7)加熱后在空氣中冷卻：加熱后在空氣中冷卻，會(huì)使CuSO4又結(jié)合空氣中的水蒸氣，使得m1—m2的值偏小，則w或x偏小。(8)加熱過程中有少量晶體濺出：晶體濺出，使得m1—m2的值偏大，則w或x偏大?！?9)兩次稱量相差>0.1g：兩次稱量相差>0.1g，說明結(jié)晶水未完全失掉，使得m1—m2的值偏小，則w或x偏小。例題1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)室測(cè)定硫酸銅晶體結(jié)晶水含量的實(shí)驗(yàn)，填寫下列空白。(1)從下列儀器中選出所需儀器(用標(biāo)號(hào)字母填寫)_________。A．電子天平B．研缽C．藥匙D．酒精燈E．干燥器F．玻璃棒G

7、．石棉網(wǎng)H．蒸發(fā)皿I．坩堝J．三腳架除上述儀器外，還需要的儀器是________________(2)某學(xué)生實(shí)驗(yàn)后得到以下數(shù)據(jù)：加熱前的質(zhì)量加熱后的質(zhì)量W1（容器）W2（容器+晶體）W3（容器+無水硫酸銅）第一次15.688g17.668g16.962g第二次15.688g17.744g17.002g請(qǐng)寫出結(jié)晶水x=____。（保留2位小數(shù)）實(shí)驗(yàn)誤差=________%。（保留2位小數(shù)）從下列選項(xiàng)中選出該學(xué)生產(chǎn)生誤差的原因可能是(填寫字母)__________。A．加熱前稱量時(shí)容器未完全干燥B．晶體表面已經(jīng)少量失水C．加熱后容器未放入干燥器中冷卻D．加熱過程中晶體

8、有少量濺失