制備硫酸二鈣的化學計量實驗教案及其應用

第頁共頁制備硫酸二鈣的化學計量實驗教案及其應用制備硫酸二鈣的化學計量實驗實驗目的：了解化學計量的基本概念和實驗方法，掌握制備硫酸二鈣的實驗原理、步驟和計算方法，同時通過實驗紀錄和分析，加深對化學計量的理解。實驗原理：化學計量是研究化學反應過程中各種物質(zhì)的質(zhì)量關系的學科，是催化、合成等工業(yè)過程的理論基礎?；瘜W計量實驗主要是根據(jù)化學反應的化學方程式和化學計量關系，確立實驗的計量條件和計算方法，從而得出實驗中所需物質(zhì)的質(zhì)量和化學反應中產(chǎn)生的物質(zhì)的質(zhì)量等參數(shù)。硫酸二鈣是一種無色、無味、無腥味的結(jié)晶性化合物，具有強烈的脫水性和氧化性，廣泛應用于化學、制藥、建筑、磨料等領域。硫酸二鈣的制備是通過硫酸鈣和硫酸反應得到的。在反應中，硫酸鈣的質(zhì)量是硫酸的2倍，因此可以根據(jù)化學計量關系得到硫酸鈣和硫酸的質(zhì)量關系，進而確定實驗中所需的硫酸和硫酸鈣的質(zhì)量。實驗步驟：（1）將30g硫酸鈣加入250mL燒杯中。（2）通過天平稱取6g硫酸，加入硫酸鈣中。（3）用玻璃棒攪拌混合物，使之均勻混合，直至完全反應完畢。（4）將反應過程產(chǎn)生的白色固體過濾，用去除水的絲蘭瓶收集固體。（5）重復步驟（3）直到所有硫酸反應完畢。過濾完的固體收集在同一瓶子中。（6）將所得產(chǎn)物洗凈，用紙巾擦干。（7）將所得固體定量稱量，得到硫酸二鈣的質(zhì)量。實驗數(shù)據(jù)和結(jié)果：實驗使用的硫酸鈣的質(zhì)量為30g，硫酸的質(zhì)量為6g。根據(jù)反應方程式，一分子硫酸鈣所需兩分子硫酸參與反應。因此，反應中硫酸鈣所需的質(zhì)量是6×2÷98=0.12mol。接下來，根據(jù)反應方程式，硫酸鈣和硫酸的摩爾比為1∶2，得到反應中硫酸鈣的摩爾數(shù)為0.06mol。根據(jù)硫酸鈣的摩爾數(shù)和相應的摩爾質(zhì)量，可以計算出硫酸鈣的質(zhì)量為0.06×152=9.12g。由于實驗中所得硫酸二鈣的產(chǎn)量有可能受到操作技能水平、實驗環(huán)境、設備條件等因素的影響，因此，實驗得到的硫酸二鈣的質(zhì)量有一定誤差。但是，通過計算反應方程式和用化學計量關系計算可得，實驗所得硫酸二鈣的質(zhì)量與理論計算結(jié)果相近，證明實驗的可行性。實驗應用：硫酸二鈣具有很多應用領域，如制作電工絕緣材料、生產(chǎn)硫酸銨、作為腐蝕抑制劑等。因此，對硫酸二鈣的制備和分析有著重要的應用價值。同時，硫酸二鈣的制備也是學習化學計