新浙教版八下科学测定硫酸铜晶体中结晶水的含量

1、硫酸铜晶体里结晶水含量的测定硫酸铜晶体里结晶水含量的测定 实验指导实验指导 白色的硫酸铜粉末白色的硫酸铜粉末 ： 、认识硫酸铜晶体：、认识硫酸铜晶体： 硫酸铜晶体硫酸铜晶体CuSO45H2O 、认识硫酸铜：、认识硫酸铜： 常温下，硫酸铜是一种常温下，硫酸铜是一种白色粉末状固体白色粉末状固体， 它的化学式为它的化学式为CuSO4，它与硫酸铜晶体化学性，它与硫酸铜晶体化学性 质不同，是不同种物质，它很容易吸收空气中质不同，是不同种物质，它很容易吸收空气中 的水蒸气发生化学反应生成硫酸铜晶体。的水蒸气发生化学反应生成硫酸铜晶体。 反应式：反应式： CuSO45H2OCuSO45H2O （白色）（蓝色

2、）（白色）（蓝色） 常温下，硫酸铜晶体是一种常温下，硫酸铜晶体是一种蓝色的固体蓝色的固体，俗称为，俗称为“胆矾胆矾”、 “蓝矾蓝矾”，它的化学式为，它的化学式为CuSO45H2O。它是。它是一种结晶水合物一种结晶水合物 （结晶水合物是（结晶水合物是一种化合物，属于纯净物一种化合物，属于纯净物）。）。 注意：硫酸铜晶体不是硫酸铜和水的混合物注意：硫酸铜晶体不是硫酸铜和水的混合物 （1）、）、CuSO45H2O在在常温常温下是一种下是一种比较稳定比较稳定的结晶水合物的结晶水合物 、认识硫酸铜晶体（、认识硫酸铜晶体（ CuSO45H2O ）的化学性质）的化学性质 （2）、硫酸铜晶体硫酸铜晶体CuSO

3、45H2O加热至加热至258 左右左右，会，会全部全部失失 去结晶水去结晶水变成白色的硫酸铜粉末（变成白色的硫酸铜粉末（ CuSO4 ）。）。 受热时失去结晶水的过程可表示如下：受热时失去结晶水的过程可表示如下： CuSO45H2O 258 CuSO4 + 5H2O （蓝色）（蓝色） （白色）（白色） 实验：测定硫酸铜晶体中结晶水的含量实验：测定硫酸铜晶体中结晶水的含量 目标：目标：1、了解在一定条件下，分解物质是分析物质组成 、了解在一定条件下，分解物质是分析物质组成 的一种方法。的一种方法。 2、了解硫酸铜晶体中结晶水的含量是一定的，从、了解硫酸铜晶体中结晶水的含量是一定的，从 而加深对硫

4、酸铜晶体是纯净物的认识。而加深对硫酸铜晶体是纯净物的认识。 3、学习在、学习在坩埚里灼烧物质坩埚里灼烧物质的实验技能。的实验技能。 器材：器材： 天平、研钵、天平、研钵、铁三角架铁三角架、 石棉网石棉网、坩埚坩埚、坩埚钳坩埚钳、 干燥器、干燥器、火柴火柴、酒精灯酒精灯、 硫酸铜晶体硫酸铜晶体。 坩埚 三角架 实验：测定硫酸铜晶体中结晶水的含量实验：测定硫酸铜晶体中结晶水的含量 实验设计思路：实验设计思路： 结晶水的质量结晶水的质量=硫酸铜晶体质量硫酸铜晶体质量硫酸铜质量硫酸铜质量 硫酸铜晶体硫酸铜晶体 中结晶水的中结晶水的 质量分数质量分数 = 结晶水质量结晶水质量 硫酸铜晶体质量硫酸铜晶体质

5、量 = 硫酸铜晶体质量硫酸铜晶体质量硫酸铜质量硫酸铜质量 硫酸铜晶体质量硫酸铜晶体质量 1、硫酸铜晶体、硫酸铜晶体CuSO45H2O加热至加热至258 左右，会左右，会 全部全部失去结晶水变成白色的硫酸铜粉末（失去结晶水变成白色的硫酸铜粉末（ CuSO4 ） CuSO45H2O 258 CuSO4 + 5H2O （蓝色）（蓝色） （白色）（白色） 2、根据加热前后的质量之差，可求算出硫酸铜晶体、根据加热前后的质量之差，可求算出硫酸铜晶体 中结晶水的质量。中结晶水的质量。 3、从而再求算出硫酸铜晶体中结晶水的质量分数、从而再求算出硫酸铜晶体中结晶水的质量分数 二、实验步骤二、实验步骤 1、研磨、

6、研磨 将块状硫酸铜晶体研细将块状硫酸铜晶体研细 2、称、称空坩埚空坩埚（洁净而干燥）质量（洁净而干燥）质量m1克克 4、加热、加热 把坩埚置于石棉网中央，用把坩埚置于石棉网中央，用小火小火慢慢加热，直到蓝色慢慢加热，直到蓝色 的硫酸铜晶体的硫酸铜晶体全部变成全部变成白色粉状物，并白色粉状物，并不再有水蒸气不再有水蒸气逸出为止。逸出为止。 然后然后将坩埚放在将坩埚放在干燥器中冷却至室温干燥器中冷却至室温，称量记录数据，称量记录数据。 6、计算、计算 5、将上述、将上述4中的中的坩埚连同无水硫酸铜坩埚连同无水硫酸铜再加热，冷却后再称量。反再加热，冷却后再称量。反 复三次，至质量不同变化为止（相邻复

7、三次，至质量不同变化为止（相邻两次称量误差不得超过0.1g） 3、称、称坩埚及晶体坩埚及晶体总质量总质量m2克克 加热次数1234 加热后坩埚和无水硫酸铜的总质量 m3m4m5m6 硫酸铜晶体硫酸铜晶体 中结晶水的中结晶水的 质量分数质量分数 = m2m6 m2m1 讨论与思考：讨论与思考：下面是学生甲做硫酸铜晶体里结晶水含 量测定实验记录的数据。 根据上述数据计算：根据上述数据计算： （1）硫酸铜晶体的质量为）硫酸铜晶体的质量为 ，硫酸铜晶体中结晶水的质，硫酸铜晶体中结晶水的质 量为量为 ，胆矾中结晶水的质量分数为，胆矾中结晶水的质量分数为_。 （2）根据硫酸铜晶体的化学式，计算硫酸铜晶体中

8、结晶水含量）根据硫酸铜晶体的化学式，计算硫酸铜晶体中结晶水含量 的理论值为多少？的理论值为多少？ （3）比较：结果是偏低还是偏高？）比较：结果是偏低还是偏高？_。 m1m2m3 40% 偏高偏高 （4）请你分析其中的偏差是由哪些因素导致的？）请你分析其中的偏差是由哪些因素导致的？ 2.5克 1.0克 硫酸铜晶体硫酸铜晶体 中结晶水的中结晶水的 质量分数质量分数 = 5H2O CuSO45H2O = 90 250 = 36% 6 . 9 实验偏差分析：实验偏差分析： 上述实验中设坩埚质量为上述实验中设坩埚质量为m1，坩埚和硫酸铜晶体质，坩埚和硫酸铜晶体质 量为量为m2，坩埚和无水硫酸铜质量为，坩

9、埚和无水硫酸铜质量为m3。 从上面看出：从上面看出：凡实验过程使得（凡实验过程使得（m2-m3）偏大或（）偏大或（m2-m1）偏）偏 小的，都会使结晶水含量的测定结果偏大小的，都会使结晶水含量的测定结果偏大，反之亦然。，反之亦然。 硫酸铜晶体硫酸铜晶体 中结晶水的中结晶水的 质量分数质量分数 = m2m3 m2m1 偏高偏高 偏低偏低 偏高偏高 偏高偏高 偏低偏低 偏低偏低 偏高偏高 操作步骤操作步骤 加热时晶体溅出加热时晶体溅出 加热不充分加热不充分 加热温度过高部分硫酸铜分解加热温度过高部分硫酸铜分解 坩埚不干燥坩埚不干燥 晶体中含有易分解的杂质晶体中含有易分解的杂质 在空气中冷却在空气中

10、冷却 晶体中含有不分解的杂质晶体中含有不分解的杂质 回答硫酸铜晶体中结晶水含量测定实验的有关问题：回答硫酸铜晶体中结晶水含量测定实验的有关问题： （1）下面是学生甲做硫酸铜晶体里结晶水含量测定实验记）下面是学生甲做硫酸铜晶体里结晶水含量测定实验记 录的数据。录的数据。 坩埚质量：坩埚质量：m1g，坩埚硫酸铜晶体质量：，坩埚硫酸铜晶体质量：m2g 坩埚无水坩埚无水CuSO4质量为：质量为：m3g 则硫酸铜晶体中的结晶水的质量分数为：则硫酸铜晶体中的结晶水的质量分数为：_。 （2）若实验过程中出现下列情况对结晶水含量的测定有何）若实验过程中出现下列情况对结晶水含量的测定有何 影响？（填影响？（填“偏大