硫酸铜晶体里结晶水含量的测定讲解

1、实验二 硫酸铜晶体里结晶水含量的测定 胆矾(硫酸铜晶体) CuSO45H2O 明矾(硫酸铝钾晶体) KAl(SO4)2 12H2O 结晶水合物 美丽的硫酸铜晶体 加热含有结晶水的硫酸铜晶体1.912 g ，至 固体质量不变时停止加热，冷却后称得白色 粉末1.076 g，则该硫酸铜晶体的化学式为 （ ） ACuSO 45H2O BCuSO44H2O CCuSO 42H2O DCuSO4H2O 由一道习题展开思考 如何测定CuSO 4XH2O 中的X值呢？ CuSO4 5 H2O x 查阅资料： 很多离子型的盐类从水溶液中析出时，常 含有一定量的结晶水（或称水合水）。结晶水 与盐类结合得比较牢固，

2、但受热到一定温度时， 可以脱去结昌水的一部分或全部。 晶体在不同 温度下按下列反应逐步脱水： 实验方案设计：测定硫酸铜晶体中结晶水的含量（ X值） 实验目的 实验原理 实验用品 实验步骤 数据记录、处理 误差分析 问题与讨论 实验后的反思 硫酸铜晶体: Cu(H2O)4 SO4 H2O 简写为CuSO4 5H2O 硫酸铜的晶体结构 硫酸铜结晶水含量的测定 实验用品实验用品 1、仪器：电子天平、研钵、坩埚、坩埚钳、三角架、 泥三角、玻璃棒、干燥器、酒精灯。 2、药品：硫酸铜晶体 泥三角 坩埚 坩埚钳 三角架 研钵研钵 干燥器干燥器 实验步骤实验步骤 1研磨 在研钵中将硫酸铜晶体研碎。 注意事项：

3、加热前,一定要把硫酸铜晶体 表面的水用滤纸吸干;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 . 设计初步实验步骤： 为确保测定结果的准确性，请完善实验步骤： 小组讨论 1、如何确保硫酸铜晶体完全失去结晶水？ 2、考虑温度对该实验的影响，操作中要注意什么？ 3、为什么要进行恒重操作？ 4、为什么要将坩埚放在干燥器中冷却？放在空气中 冷却对实验结果有何影响？ 小组讨论 小结 为确保实验准确性，关键操作有哪些？ 还要注意哪些问题？ 2称量称量 用坩埚准确称取2.0 g已经研碎 的硫酸铜晶体，记下坩埚和硫酸铜晶体的的硫酸铜晶体，记下坩埚和硫酸铜晶体的 总质量（m1）。 3加热加热 将盛

4、有硫酸铜晶体的坩埚放在三脚架上面的泥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，同时用玻璃棒轻轻搅拌硫酸三角上，用酒精灯缓慢加热，同时用玻璃棒轻轻搅拌硫酸 铜晶体，直到蓝色硫酸铜晶体完全变成白色粉末，且不再铜晶体，直到蓝色硫酸铜晶体完全变成白色粉末，且不再 有水蒸气逸出，然后将坩埚放在干燥器里冷却。有水蒸气逸出，然后将坩埚放在干燥器里冷却。 干燥固体或液体时，干燥剂放在干燥器下部，被干燥物 放在干燥器内的搁板上，互相并不接触。 4称量称量 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埚放在天平上称量，记下坩埚和无水硫酸 铜的总质量（m2）。 5再加

5、热称量再加热称量 把盛有无水硫酸铜的坩埚再加热，然把盛有无水硫酸铜的坩埚再加热，然 后放在干燥器里冷却后再称量，记下质量，到连续两次称后放在干燥器里冷却后再称量，记下质量，到连续两次称 量的质量差不超过0.001 g为止。 注意事项：注意事项：用加热的方法除去用加热的方法除去CuS045H20中的结晶水，中的结晶水， 为了避免加热时间过长或温度过高造成的为了避免加热时间过长或温度过高造成的 CuS04分解，就分解，就 不可避免的没有使CuSO45H2O 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， 以尽可能的使晶体中 的结晶水全部失去。0.001 g是电子 盘天

6、平的感量，两次称量误差不超过 0.001 g，完全可以说 明晶体中的结晶水已全部失去。 (恒重) 2.000g CuSO45H2O1.200g CuSO4 2.000 g 1.200 g 1.201 g或1.999 反应完全的标志 ? 6计算 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x的实验值。 注：m（结晶水）=m1m2 CuSO4 xH2O CuSO4 + xH2O 1 1 x m1 m 2 m1- m2 160 + 18x 160 18 m 2 m1- m2 160 18 = 1 x X= 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结晶水的质量分数。 将实验测

7、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。 总结实验步骤总结实验步骤： 1、研磨 2 、称量 3 、加热 4 、称量 5 、再加热称量、再加热称量 6 、计算 7 、实验结果分析 简称：简称：“一磨一磨”、“四称四称”、“两热两热”、“一算一算”。 实验注意事项实验注意事项 1.水合硫酸铜晶体的用量最好不要超过1.2g 2.加热脱水一定要完全，晶体完全变为灰白 色，不能是浅蓝色。 3.注意恒重 4.注意控制脱水温度 思考思考 1、为了保证硫酸铜晶体分解完全，可采取哪些措施？ 研磨硫酸铜晶体，使之受热均匀，分解充分。 称量冷却称量 加热冷却称量加热冷却称量，直至恒重。 2、为什么

8、将坩埚在干燥器中冷却？ 因为在空气中冷却，硫酸铜将又会吸收空气中的水蒸气。 最好的方法是：坩埚加盖后放在烘箱中恒温烘干。 3、为了防止硫酸铜晶体温度过高变成黑色，可采取 了哪些措施？ 缓慢加热、不断搅拌、无水蒸气逸出停止加热。 4、为了使实验的数据更接近于理论值，除了上述措 施外，还能采取哪些措施？ 将坩埚在自来水中洗干净，烘干后再称量。 可以将玻璃棒和坩埚一道称量，使玻璃棒 上粘有的硫酸铜不流失。 将硫酸铜晶体进行重结晶，凉干后再实验。 误差分析误差分析 与正确操作值比较与正确操作值比较 根据公式：测得的水的质量比正常值少，则 结果偏低；测得的水的质量比正常值多， 则结果为偏高。则结果为偏高

9、。 设坩埚质量为m1，坩埚和硫酸铜晶体质量为 m2坩埚和无 水硫酸铜质量为m 3，则 w(H2O)= 100% 由此可见，凡实验过程使得 （m2-m 3）偏大或（m2-m1） 偏小的，都会使结晶水含量的测定结果偏大，反之亦然。 m2m3 m2m1 下列操作（其它操作均正确）对下列操作（其它操作均正确）对 CuSO 4xH2O晶体中 晶体中X值值 的影响用偏大、偏小、不变填入。的影响用偏大、偏小、不变填入。 （ ） 1、未将晶体研成粉末，加热后的晶体仍是块、未将晶体研成粉末，加热后的晶体仍是块 状。状。 （ ） 2、在给晶体加热的过程中有少量的晶体飞溅 出去。出去。 （ ） 3、在称量坩埚时由于是上一班的同学刚做过 实验，坩埚内壁上有少量的无水硫酸铜。 （ ） 4、在称量坩埚时由于是上一班的同学做过实 验，坩埚内壁上有少量的已略变蓝色硫酸铜。验，坩埚内壁上有少量的已略变蓝色硫酸铜。 （ ） 5、加热后硫酸铜晶体仍有蓝色。 （ ） 6、加热后硫酸铜已变黑。、加热后硫酸铜已变黑。 小、大、不变、大、小、大 （ ）7、冷却时置