實(shí)驗(yàn)_硫酸銅晶體中結(jié)晶水含量的測定[1]

1、硫酸銅晶體中硫酸銅晶體中認(rèn)識(shí)儀器認(rèn)識(shí)儀器研缽研缽干燥器干燥器實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路圖硫酸銅晶體中結(jié)晶水含量的測定實(shí)驗(yàn)明確目標(biāo)明確目標(biāo)求求x值值尋找關(guān)系尋找關(guān)系與與x有關(guān)或間接有關(guān)有關(guān)或間接有關(guān)確定所需測量值確定所需測量值計(jì)算公式計(jì)算公式確定實(shí)驗(yàn)步驟確定實(shí)驗(yàn)步驟確定實(shí)驗(yàn)儀器確定實(shí)驗(yàn)儀器確定實(shí)驗(yàn)順序確定實(shí)驗(yàn)順序?qū)嶒?yàn)操作要領(lǐng)實(shí)驗(yàn)操作要領(lǐng)+ 1研磨研磨 在研缽中將硫酸銅晶體研碎在研缽中將硫酸銅晶體研碎。 在研缽中將硫酸銅晶體研碎在研缽中將硫酸銅晶體研碎, ,以防止加熱時(shí)硫以防止加熱時(shí)硫酸銅晶體發(fā)生崩濺酸銅晶體發(fā)生崩濺，有利于有利于硫酸銅晶體失去結(jié)硫酸銅晶體失去結(jié)晶水。晶水。 2稱量稱量 稱量晶體質(zhì)量稱量晶體質(zhì)量

2、 用托盤天平準(zhǔn)確稱量一個(gè)坩堝的質(zhì)量用托盤天平準(zhǔn)確稱量一個(gè)坩堝的質(zhì)量m1 ， 用坩堝準(zhǔn)確稱取用坩堝準(zhǔn)確稱取2.0 g已經(jīng)研碎的硫酸銅晶體，已經(jīng)研碎的硫酸銅晶體，記下坩堝和硫酸銅晶體的總質(zhì)量記下坩堝和硫酸銅晶體的總質(zhì)量（m2）。 為什么要為什么要研磨研磨？4 4稱量稱量 待坩堝在干燥器里冷卻后，將坩堝放在天待坩堝在干燥器里冷卻后，將坩堝放在天平上稱量，記下坩堝和無水硫酸銅的總質(zhì)量平上稱量，記下坩堝和無水硫酸銅的總質(zhì)量（m3）。）。 稱量操作要快稱量操作要快、5再加熱稱量再加熱稱量 把盛有無水硫酸銅的坩堝再加熱把盛有無水硫酸銅的坩堝再加熱，然后，然后放在干燥器里冷卻后再稱量放在干燥器里冷卻后再稱量m

3、4 ，記下質(zhì)量，記下質(zhì)量，到連續(xù)兩次稱量的質(zhì)量差不超過到連續(xù)兩次稱量的質(zhì)量差不超過0.1g為止。為止。6 6計(jì)算計(jì)算 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算硫酸銅晶體里結(jié)晶水根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算硫酸銅晶體里結(jié)晶水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和化學(xué)式中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和化學(xué)式中x x的實(shí)驗(yàn)值。的實(shí)驗(yàn)值。 簡稱簡稱 “一磨一磨”、“四稱四稱”、 “兩熱兩熱”、 “一算一算”。誤差分析誤差分析 與正確操作值比較與正確操作值比較 根據(jù)公式：測得的水的質(zhì)量比正常值少，則根據(jù)公式：測得的水的質(zhì)量比正常值少，則結(jié)果偏低；測得的水的質(zhì)量比正常值多，結(jié)果偏低；測得的水的質(zhì)量比正常值多，則結(jié)果為偏高。則結(jié)果為偏高。m2m3m2m1CuSO4 xH2O CuSO4

4、 + xH2O1 x m1 m2 m1- m2 160 + 18x 160 18m2 m1- m2160 18=1 xX=下列操作（其它操作均正確）對(duì)下列操作（其它操作均正確）對(duì)CuSOCuSO4 4xHxH2 2O O晶體中晶體中X X值值的影響用偏大、偏小、不變填入。的影響用偏大、偏小、不變填入。 （ ） 1 1、未將晶體研成粉末，加熱后的晶體仍是塊、未將晶體研成粉末，加熱后的晶體仍是塊狀。狀。 （ ） 2 2、在給晶體加熱的過程中有少量的晶體飛濺、在給晶體加熱的過程中有少量的晶體飛濺出去。出去。 （ ） 3 3、在稱量坩堝時(shí)由于是上一班的同學(xué)剛做過、在稱量坩堝時(shí)由于是上一班的同學(xué)剛做過實(shí)

5、驗(yàn)，坩堝內(nèi)壁上有少量的無水硫酸銅。實(shí)驗(yàn)，坩堝內(nèi)壁上有少量的無水硫酸銅。 （ ） 4 4、在稱量坩堝時(shí)由于是上一班的同學(xué)做過實(shí)、在稱量坩堝時(shí)由于是上一班的同學(xué)做過實(shí)驗(yàn)，坩堝內(nèi)壁上有少量的已略變藍(lán)色硫酸銅。驗(yàn)，坩堝內(nèi)壁上有少量的已略變藍(lán)色硫酸銅。 （ ） 5 5、加熱后硫酸銅晶體仍有藍(lán)色。、加熱后硫酸銅晶體仍有藍(lán)色。 （ ） 6 6、加熱后硫酸銅已變黑。、加熱后硫酸銅已變黑。小、大、不變、大、小、大小、大、不變、大、小、大（ ）7 7、冷卻時(shí)置于空氣中冷卻、冷卻時(shí)置于空氣中冷卻（ ）8 8、稱量坩堝時(shí)坩堝內(nèi)壁不干燥。、稱量坩堝時(shí)坩堝內(nèi)壁不干燥。（ ）9 9、坩堝內(nèi)壁有少量的、坩堝內(nèi)壁有少量的NHN

6、H4 4ClCl。（ ）1010、硫酸銅晶體中有少量的、硫酸銅晶體中有少量的CuClCuCl2 25H5H2 2O O 。（ ）1111、硫酸銅晶體中有少量的、硫酸銅晶體中有少量的NHNH4 4ClCl。（ ）1212、硫酸銅晶體中有少量的、硫酸銅晶體中有少量的NaClNaCl。小、大、大、大、大、小、不變、不變小、大、大、大、大、小、不變、不變 例例1. 測定硫酸銅晶體（測定硫酸銅晶體（CuSO45H2O）里）里結(jié)晶水的含量，實(shí)驗(yàn)步驟為：研磨結(jié)晶水的含量，實(shí)驗(yàn)步驟為：研磨 稱稱量空坩堝和裝有試樣的坩堝的質(zhì)量量空坩堝和裝有試樣的坩堝的質(zhì)量 加熱加熱 冷卻冷卻 稱量稱量 重復(fù)至的操作，直到重復(fù)至

7、的操作，直到連續(xù)兩次稱量的質(zhì)量差不超過連續(xù)兩次稱量的質(zhì)量差不超過0.1g為止為止 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算硫酸銅結(jié)晶水的含量。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算硫酸銅結(jié)晶水的含量。 請(qǐng)回答下列問題：請(qǐng)回答下列問題：（1）硫酸銅晶體放在中）硫酸銅晶體放在中 研碎，加熱是研碎，加熱是放在放在 中進(jìn)行，失水后放在中中進(jìn)行，失水后放在中 冷卻。冷卻。研缽研缽干燥器干燥器（2）現(xiàn)有坩堝、坩堝鉗、三腳架、泥三角、）現(xiàn)有坩堝、坩堝鉗、三腳架、泥三角、玻璃棒、干燥器、藥匙、硫酸銅晶體樣品玻璃棒、干燥器、藥匙、硫酸銅晶體樣品等實(shí)驗(yàn)用品，進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)時(shí)，缺少的實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)用品，進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)時(shí)，缺少的實(shí)驗(yàn)用品是用品是 。（3）該實(shí)驗(yàn)中哪一步驟需要

8、使用干燥器？）該實(shí)驗(yàn)中哪一步驟需要使用干燥器？使用干燥器的目的是什么？使用干燥器的目的是什么？ 答：答： 。（4）實(shí)驗(yàn)步驟的目的）實(shí)驗(yàn)步驟的目的是是 。研缽、托盤天平、酒精燈研缽、托盤天平、酒精燈 冷卻冷卻 防止吸水防止吸水檢驗(yàn)樣品中的結(jié)晶水是否已經(jīng)全部除去檢驗(yàn)樣品中的結(jié)晶水是否已經(jīng)全部除去 （5）若操作正確而實(shí)驗(yàn)測得的硫酸銅晶體）若操作正確而實(shí)驗(yàn)測得的硫酸銅晶體中結(jié)晶水的含量偏低，其原因可能有（填中結(jié)晶水的含量偏低，其原因可能有（填入選項(xiàng)的編號(hào)）：入選項(xiàng)的編號(hào)）： 。A被測樣品中含有加熱不揮發(fā)的雜質(zhì)被測樣品中含有加熱不揮發(fā)的雜質(zhì)B被測樣品中含有加熱易揮發(fā)的雜質(zhì)被測樣品中含有加熱易揮發(fā)的雜質(zhì)C

9、實(shí)驗(yàn)前被測樣品已有部分失水實(shí)驗(yàn)前被測樣品已有部分失水D加熱前所用的坩堝未完全干燥加熱前所用的坩堝未完全干燥(6)此實(shí)驗(yàn)要進(jìn)行四次稱量，每次稱量的作此實(shí)驗(yàn)要進(jìn)行四次稱量，每次稱量的作用是什么？用是什么？A、C 2.下列實(shí)驗(yàn)操作會(huì)引起測定結(jié)果偏高的是下列實(shí)驗(yàn)操作會(huì)引起測定結(jié)果偏高的是 ( ) A.測定膽礬晶體結(jié)晶水含量時(shí)，強(qiáng)熱迅速測定膽礬晶體結(jié)晶水含量時(shí)，強(qiáng)熱迅速蒸干，在干燥器中冷卻后稱量蒸干，在干燥器中冷卻后稱量 B.中和滴定時(shí)，錐形瓶里有少量水中和滴定時(shí)，錐形瓶里有少量水 C.用量筒量取液體時(shí)，仰視讀數(shù)用量筒量取液體時(shí)，仰視讀數(shù) D.加熱膽礬晶體測其結(jié)晶水含量時(shí)，加加熱膽礬晶體測其結(jié)晶水含量時(shí)

10、，加熱過程中坩堝沒有蓋蓋熱過程中坩堝沒有蓋蓋A有關(guān)硫酸銅晶體中結(jié)晶水含量的測定誤差分析有關(guān)硫酸銅晶體中結(jié)晶水含量的測定誤差分析實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二 (測定強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱測定強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱) 實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)原理： 50 mL（大約（大約50g） 0.50 mol/L的鹽酸與的鹽酸與50mL （大約（大約50g） 0.55 mol/L 氫氧化鈉氫氧化鈉 設(shè)設(shè)t1:反應(yīng)前兩溶液的平均溫度。反應(yīng)前兩溶液的平均溫度。 t2:反應(yīng)后溶液溫度反應(yīng)后溶液溫度 c=4.18 J/（g）試求試求Q放放的表達(dá)式和中和熱表達(dá)式的表達(dá)式和中和熱表達(dá)式 Q=mc(t2t1) =0.418（t2t1）kJH= 0.

11、418 （t2t1）0.025kJ/mol實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)步驟：1.1.保溫。在大燒杯底部墊泡沫塑料，保溫。在大燒杯底部墊泡沫塑料，使放入使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料，大燒杯上大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料，大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中間開兩個(gè)小孔，正好使溫度計(jì)間開兩個(gè)小孔，正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過，和環(huán)形玻璃攪拌棒通過，如圖所示。如圖所示。答案：答案：. .兩杯口相平，可使蓋板把杯口盡兩杯口相平，可使蓋板把杯口盡量蓋嚴(yán)，從而減少熱量損失；填碎紙條量蓋嚴(yán)，

12、從而減少熱量損失；填碎紙條的作用是為了達(dá)到保溫隔熱、減少實(shí)驗(yàn)的作用是為了達(dá)到保溫隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過程中熱量損失的目的。若換用隔熱、過程中熱量損失的目的。若換用隔熱、密封性能更好的裝置（如保溫杯）會(huì)使密封性能更好的裝置（如保溫杯）會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確。實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確。思考：大、小燒杯放置時(shí)，為何要使兩思考：大、小燒杯放置時(shí)，為何要使兩杯口相平？填碎紙條的作用是什么？對(duì)杯口相平？填碎紙條的作用是什么？對(duì)此裝置，你有何更好的建議？此裝置，你有何更好的建議？2.用一個(gè)量筒最取用一個(gè)量筒最取50 mL 0.50 mol/L鹽酸，鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計(jì)測量鹽酸的溫度，倒入小燒杯中，并用溫度計(jì)測量鹽酸的

13、溫度，記入下表。記入下表。然后把溫度計(jì)上的酸用水沖洗干然后把溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈凈。思考：溫度計(jì)上的酸為何要用水沖洗干凈？思考：溫度計(jì)上的酸為何要用水沖洗干凈？沖洗后的溶液能否倒入小燒杯？為什么？沖洗后的溶液能否倒入小燒杯？為什么？ 答：因?yàn)樵摐囟扔?jì)還要用來測堿液的溫度，答：因?yàn)樵摐囟扔?jì)還要用來測堿液的溫度，若不沖洗，溫度計(jì)上的酸會(huì)和堿發(fā)生中和反若不沖洗，溫度計(jì)上的酸會(huì)和堿發(fā)生中和反應(yīng)而使熱量散失，故要沖洗干凈；沖洗后的應(yīng)而使熱量散失，故要沖洗干凈；沖洗后的溶液不能倒入小燒杯，若倒入，會(huì)使總?cè)芤喝芤翰荒艿谷胄舻谷?，?huì)使總?cè)芤旱馁|(zhì)量增加，而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差。的質(zhì)量增加，而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果

14、誤差。3.用另一個(gè)量筒量取用另一個(gè)量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，并用溫度計(jì)測量溶液，并用溫度計(jì)測量NaOH溶液溶液的溫度，記入下表。的溫度，記入下表。4.4.把溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒把溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中，并杯的鹽酸中，并把量筒中的把量筒中的NaOHNaOH溶液一溶液一次倒入小燒杯（注意不要灑到外面）次倒入小燒杯（注意不要灑到外面）。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動(dòng)溶液，并準(zhǔn)用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動(dòng)溶液，并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度，記為終止確讀取混合溶液的最高溫度，記為終止溫度，記入下表。溫度，記入下表。思考：思考：酸、堿混合時(shí)，為何要把量筒中酸

15、、堿混合時(shí)，為何要把量筒中的的NaOHNaOH溶液一次倒入小燒杯而不能緩緩溶液一次倒入小燒杯而不能緩緩倒入？倒入？答：答：因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是測反應(yīng)的反應(yīng)因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是測反應(yīng)的反應(yīng)熱，若動(dòng)作遲緩，將會(huì)使熱量損失而使熱，若動(dòng)作遲緩，將會(huì)使熱量損失而使誤差增大。誤差增大。思考：實(shí)驗(yàn)中所用實(shí)驗(yàn)中所用HClHCl和和NaOHNaOH的物質(zhì)的的物質(zhì)的量比為何不是量比為何不是1111而是而是NaOHNaOH過量？若用過量？若用HClHCl過量行嗎？過量行嗎？答：為了保證答：為了保證0.50 mol/L的鹽酸完全被的鹽酸完全被NaOH中和，采用中和，采用0.55 mol/L NaOH溶液，溶液，使堿稍稍過

16、量。若使鹽酸過量，亦可。使堿稍稍過量。若使鹽酸過量，亦可。5.重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次，取測量所得數(shù)據(jù)的平均重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次，取測量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算依據(jù)。（數(shù)據(jù)相差較大的）值作為計(jì)算依據(jù)。（數(shù)據(jù)相差較大的） 若三次平行操作測得終止溫度與起始溫度差若三次平行操作測得終止溫度與起始溫度差(t2-t1)分別為分別為2.32.42.9，則最終，則最終代入計(jì)算式的溫差均值為代入計(jì)算式的溫差均值為_。2.35練習(xí)練習(xí)50 mL 0.50 mol/L鹽酸與鹽酸與50 mL 0.55 mol/L 1NaOH溶液在圖示的裝置中進(jìn)溶液在圖示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放出的行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放

17、出的熱量可計(jì)算中和熱?；卮鹣铝袉栴}：熱量可計(jì)算中和熱。回答下列問題：（1）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是玻璃用品是 。（2）燒杯間填滿碎紙條的作用）燒杯間填滿碎紙條的作用是是 。（3）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值熱數(shù)值 （填（填“偏大偏大”“”“偏小偏小”“”“無無影響影響”）。）。環(huán)形玻璃攪拌棒環(huán)形玻璃攪拌棒減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失偏小偏?。?）實(shí)驗(yàn)中改用）實(shí)驗(yàn)中改用60 mL 0.50 mol/L鹽酸跟鹽酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量 （填（填“相等相等”“”“不相等不相等”），所求中和熱），所求中和熱 （填（填“相等相等”“”“不相等不相等