硫酸銅晶體里結(jié)晶水含量的測定

關(guān)于硫酸銅晶體里結(jié)晶水含量的測定膽礬(硫酸銅晶體)CuSO4·5H2O明礬(硫酸鋁鉀晶體)KAl(SO4)2·12H2O結(jié)晶水合物第2頁,共31頁，2024年2月25日，星期天美麗的硫酸銅晶體第3頁,共31頁，2024年2月25日，星期天加熱含有結(jié)晶水的硫酸銅晶體1.912g，至固體質(zhì)量不變時停止加熱，冷卻后稱得白色粉末1.076g，則該硫酸銅晶體的化學(xué)式為（）

A．CuSO4·5H2OB．CuSO4·4H2OC．CuSO4·2H2OD．CuSO4·H2O由一道習(xí)題展開思考……如何測定CuSO4·XH2O中的X值呢？第4頁,共31頁，2024年2月25日，星期天CuSO4·5H2O

x第5頁,共31頁，2024年2月25日，星期天查閱資料：很多離子型的鹽類從水溶液中析出時，常含有一定量的結(jié)晶水（或稱水合水）。結(jié)晶水與鹽類結(jié)合得比較牢固，但受熱到一定溫度時，可以脫去結(jié)昌水的一部分或全部。晶體在不同溫度下按下列反應(yīng)逐步脫水：

第6頁,共31頁，2024年2月25日，星期天實驗方案設(shè)計：測定硫酸銅晶體中結(jié)晶水的含量（X值）[實驗?zāi)康腯[實驗原理][實驗用品][實驗步驟][數(shù)據(jù)記錄、處理][誤差分析][問題與討論]實驗后的反思第7頁,共31頁，2024年2月25日，星期天硫酸銅晶體:[Cu(H2O)4]SO4·H2O簡寫為CuSO4·5H2O第8頁,共31頁，2024年2月25日，星期天硫酸銅的晶體結(jié)構(gòu)第9頁,共31頁，2024年2月25日，星期天第10頁,共31頁，2024年2月25日，星期天硫酸銅結(jié)晶水含量的測定

實驗用品1、儀器：電子天平、研缽、坩堝、坩堝鉗、三角架、泥三角、玻璃棒、干燥器、酒精燈。2、藥品：硫酸銅晶體第11頁,共31頁，2024年2月25日，星期天

泥三角坩堝坩堝鉗三角架第12頁,共31頁，2024年2月25日，星期天研缽干燥器第13頁,共31頁，2024年2月25日，星期天

實驗步驟1．研磨

在研缽中將硫酸銅晶體研碎。

注意事項：加熱前,一定要把硫酸銅晶體表面的水用濾紙吸干;在研缽中將硫酸銅晶體研碎,以防止加熱時硫酸銅晶體發(fā)生崩濺.第14頁,共31頁，2024年2月25日，星期天設(shè)計初步實驗步驟：為確保測定結(jié)果的準確性，請完善實驗步驟：小組討論第15頁,共31頁，2024年2月25日，星期天1、如何確保硫酸銅晶體完全失去結(jié)晶水？2、考慮溫度對該實驗的影響，操作中要注意什么？3、為什么要進行恒重操作？4、為什么要將坩堝放在干燥器中冷卻？放在空氣中冷卻對實驗結(jié)果有何影響？小組討論小結(jié)為確保實驗準確性，關(guān)鍵操作有哪些？還要注意哪些問題？第16頁,共31頁，2024年2月25日，星期天2．稱量

用坩堝準確稱取2.0g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（m1）。第17頁,共31頁，2024年2月25日，星期天3．加熱

將盛有硫酸銅晶體的坩堝放在三腳架上面的泥三角上，用酒精燈緩慢加熱，同時用玻璃棒輕輕攪拌硫酸銅晶體，直到藍色硫酸銅晶體完全變成白色粉末，且不再有水蒸氣逸出，然后將坩堝放在干燥器里冷卻。

干燥固體或液體時，干燥劑放在干燥器下部，被干燥物放在干燥器內(nèi)的擱板上，互相并不接觸。第18頁,共31頁，2024年2月25日，星期天4．稱量

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（m2）。第19頁,共31頁，2024年2月25日，星期天5．再加熱稱量

把盛有無水硫酸銅的坩堝再加熱，然后放在干燥器里冷卻后再稱量，記下質(zhì)量，到連續(xù)兩次稱量的質(zhì)量差不超過0.001g為止。

注意事項：用加熱的方法除去CuS04·5H20中的結(jié)晶水，為了避免加熱時間過長或溫度過高造成的CuS04分解，就不可避免的沒有使CuSO4·5H2O中結(jié)晶水全部失去，這第20頁,共31頁，2024年2月25日，星期天勢必會造成新的誤差。為此，本實驗采取了多次加熱的方法，以盡可能的使晶體中的結(jié)晶水全部失去。0.001g是電子盤天平的感量，兩次稱量誤差不超過0.001g，完全可以說明晶體中的結(jié)晶水已全部失去。(恒重)2.000gCuSO4·5H2O———1.200gCuSO42.000g———1.200g———1.201g或1.999反應(yīng)完全的標志第21頁,共31頁，2024年2月25日，星期天6．計算

根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算硫酸銅晶體里結(jié)晶水的質(zhì)量分數(shù)和化學(xué)式中x的實驗值。注：m（結(jié)晶水）=m1－m2第22頁,共31頁，2024年2月25日，星期天CuSO4·xH2OCuSO4+xH2O11xm1m2m1-m2

160+18x16018m2m1-m216018=1xX=第23頁,共31頁，2024年2月25日，星期天7．實驗結(jié)果分析

根據(jù)硫酸銅晶體的化學(xué)式計算結(jié)晶水的質(zhì)量分數(shù)。將實驗測定的結(jié)果與根據(jù)化學(xué)式計算的結(jié)果進行對比，并計算實驗誤差。

總結(jié)實驗步驟：1、研磨

2、稱量

3、加熱

4、稱量

5、再加熱稱量

6、計算

7、實驗結(jié)果分析簡稱：“一磨”、“四稱”、“兩熱”、“一算”。第24頁,共31頁，2024年2月25日，星期天實驗注意事項水合硫酸銅晶體的用量最好不要超過1.2g

加熱脫水一定要完全，晶體完全變?yōu)榛野咨荒苁菧\藍色。

注意恒重

注意控制脫水溫度第25頁,共31頁，2024年2月25日，星期天思考1、為了保證硫酸銅晶體分解完全，可采取哪些措施？⑴研磨硫酸銅晶體，使之受熱均勻，分解充分。⑵稱量－冷卻－稱量－加熱－冷卻－稱量，直至恒重。2、為什么將坩堝在干燥器中冷卻？因為在空氣中冷卻，硫酸銅將又會吸收空氣中的水蒸氣。⑶最好的方法是：坩堝加蓋后放在烘箱中恒溫烘干。

第26頁,共31頁，2024年2月25日，星期天3、為了防止硫酸銅晶體溫度過高變成黑色，可采取了哪些措施？緩慢加熱、不斷攪拌、無水蒸氣逸出停止加熱。4、為了使實驗的數(shù)據(jù)更接近于理論值，除了上述措施外，還能采取哪些措施？⑴將坩堝在自來水中洗干凈，烘干后再稱量。⑵可以將玻璃棒和坩堝一道稱量，使玻璃棒上粘有的硫酸銅不流失。⑶將硫酸銅晶體進行重結(jié)晶，涼干后再實驗。第27頁,共31頁，2024年2月25日，星期天誤差分析—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。第28頁,共31頁，2024年2月25日，星期天

設(shè)坩堝質(zhì)量為m1，坩堝和硫酸銅晶體質(zhì)量為m2坩堝和無水硫酸銅質(zhì)量為m3，則

w(H2O)=

×100%

由此可見，凡實驗過程使得（m2-m3）偏大或（m2-m1）偏小的，都會使結(jié)晶水含量的測定結(jié)果偏大，反之亦然?！猰2－m3m2－m1第29頁,共31頁，2024年2月25日，星期天下列操作（其它操作均正確）對CuSO4·xH2O晶體中X值的影響用偏大、偏小、不變填入。

（

）

1、未將晶體研成粉末，加熱后的晶體仍是塊狀。

（

）

2、在給晶體加熱的過程中有少量的晶體飛濺出去。

（

）

3、在稱