结晶水合物中结晶水含量测定

1、问题 加热加热5克硫酸铜晶体（克硫酸铜晶体（CuSO4x H2O）至完全失去）至完全失去结晶水，称得剩余固体质量为结晶水，称得剩余固体质量为3.2克，求硫酸铜晶克，求硫酸铜晶体的化学式。体的化学式。X=5CuSO45 H2OOxHCuSOOxHCuSO242416018x3.25-3.2160 + 18x测定硫酸铜晶体（CuSO4x H2O）中结晶水的含量的思路加热晶体至晶体完全失去结晶水，固体前后质量加热晶体至晶体完全失去结晶水，固体前后质量差就是结晶水的质量。计算公式：差就是结晶水的质量。计算公式：OxHCuSOOxHCuSO24241molxmolxOHMOHmCuSOMCuSOm1)(

2、)()()(2244xOHMCuSOmOxHCuSOmCuSOMCuSOm1)()()()()(242444硫酸铜晶体质量和失去结晶水后硫酸铜质量硫酸铜晶体质量和失去结晶水后硫酸铜质量一、结晶水含量测定的原理一、结晶水含量测定的原理CuSO4xH2O实验实验原理原理CuSO4 xH2O CuSO4 + xH2O硫酸铜晶体质量硫酸铜晶体质量无水硫酸铜质量无水硫酸铜质量X =m (H2O)18m (CuSO4)160化学反应化学反应所测数据所测数据计算公式计算公式（1 1）称量称量：准确称量一干燥洁净的瓷坩：准确称量一干燥洁净的瓷坩埚埚质量（质量（m0）, ,精确至精确至0.001g0.001g（

3、2 2）称量称量: :瓷坩埚瓷坩埚+ +硫酸铜晶体硫酸铜晶体(2g(2g左右左右) )的质量（的质量（m1） （3 3）加热加热：加热至蓝色晶体全部变为白色：加热至蓝色晶体全部变为白色粉末粉末 （电子天平、瓷坩埚、坩埚钳）（电子天平、瓷坩埚、坩埚钳）（酒精灯、铁架台、铁圈、泥三角、玻璃棒（酒精灯、铁架台、铁圈、泥三角、玻璃棒 ）二、实验方案与步骤二、实验方案与步骤托盘天平托盘天平可精可精确至确至0.10.1克克电子天平电子天平可精可精确至确至0.0010.001克克（4 4）冷却后再称冷却后再称：在：在干燥器干燥器内冷却后，内冷却后，称量瓷坩埚称量瓷坩埚+ +硫酸铜粉末的质量（硫酸铜粉末的质量

4、（m m2 2） （5 5）再加热再加热：把盛有硫酸铜的瓷坩埚再加：把盛有硫酸铜的瓷坩埚再加热，再冷却热，再冷却（6 6）再称重再称重：将冷却后的盛有硫酸铜的：将冷却后的盛有硫酸铜的瓷坩埚再次称量瓷坩埚再次称量（7 7）计算计算：根据实验测得的结果进行计算：根据实验测得的结果进行计算恒重操作：（连续两次加热、冷却、称量）恒重操作：（连续两次加热、冷却、称量）（两次称量差不得超过（两次称量差不得超过0.0010.001g g） （常用干燥剂：无水氯化（常用干燥剂：无水氯化钙、硅胶）钙、硅胶）名称名称质量质量(g)第一次第一次第二次第二次瓷坩锅质量（瓷坩锅质量（m0）4452044670瓷坩埚瓷坩

5、埚+硫酸铜晶体的质量（硫酸铜晶体的质量（m1）4702048358瓷坩埚瓷坩埚+无水硫酸铜粉末的质量（无水硫酸铜粉末的质量（m2）4607047004硫酸铜晶体的质量（硫酸铜晶体的质量（m1m0）无水硫酸铜粉末的质量（无水硫酸铜粉末的质量（m2m0）结晶水的质量（结晶水的质量（m1m2）用表格数据计算用表格数据计算X值；第一次：值；第一次： ，第二次：，第二次： ，平均值：，平均值：实验误差实验误差=181600221mmmmx5.455.165.31%1005531. 5= 6.2%2.5003.6881.5502.3340.9501.354（8 8）误差分析误差分析相对误差相对误差=绝对误

6、差绝对误差=实验测定值实验测定值- 5- 5理论值理论值55合理测定值范围合理测定值范围：4.905.10为了减少偶然误差，可采用多次平行实验求平为了减少偶然误差，可采用多次平行实验求平均值的方式来解决均值的方式来解决平行实验：在相同条件下，作多次测定取平行实验：在相同条件下，作多次测定取其平均值其平均值实验测定值实验测定值- 5- 55100%尽可能多的找出实验误差的原因（1）加热要充分但不）加热要充分但不“过头过头”（加热不充分，硫酸铜晶体没有完（加热不充分，硫酸铜晶体没有完 全分解；加热温度过高全分解；加热温度过高CuSO4也分解）要进行恒重操作也分解）要进行恒重操作（2）称量读数要正确

7、）称量读数要正确（3）加热时搅拌不当使晶体溅出坩埚外或被玻璃棒少量带走）加热时搅拌不当使晶体溅出坩埚外或被玻璃棒少量带走（4）硫酸铜晶体研碎）硫酸铜晶体研碎（5）晶体加热后一定要将坩埚放在干燥器中冷却）晶体加热后一定要将坩埚放在干燥器中冷却实验误差分析：实验误差分析： 1、加热温度过高或时间过长，固体部分变为黑色、加热温度过高或时间过长，固体部分变为黑色偏大偏大2、加热时搅拌不当使晶体溅出坩埚或黏在玻璃棒上、加热时搅拌不当使晶体溅出坩埚或黏在玻璃棒上偏大偏大3、加热前称量坩埚时未完全干燥、加热前称量坩埚时未完全干燥 偏大偏大4、晶体试样受潮、晶体试样受潮偏大偏大5、加热温度过低固体未完全变白、

8、加热温度过低固体未完全变白偏小偏小181600221mmmmxm(H2O)m (CuSO4)6、加热时质量未至恒重就停止、加热时质量未至恒重就停止偏小偏小7、加热后坩埚未放在干燥器中冷却、加热后坩埚未放在干燥器中冷却偏小偏小8、晶体中混有受热不分解的杂质、晶体中混有受热不分解的杂质偏小偏小9、坩埚中有受热不分解的杂质、坩埚中有受热不分解的杂质无影响无影响10、硫酸铜晶体中混有受热分解的杂质、硫酸铜晶体中混有受热分解的杂质偏大偏大181600221mmmmxm(H2O)m (CuSO4) 坩埚的使用需要注意哪些坩埚的使用需要注意哪些?a.如何取用坩埚如何取用坩埚?使用坩埚钳使用坩埚钳,注意在使用

9、过程中防止坩埚盖跌落注意在使用过程中防止坩埚盖跌落b.加热坩埚需要垫石棉网吗加热坩埚需要垫石棉网吗?c.加热时为什么要不断搅拌加热时为什么要不断搅拌?不需要不需要,坩埚可直接加热坩埚可直接加热,但要放在泥三角上加热但要放在泥三角上加热防止局部过热造成晶体飞溅，实验结果偏大防止局部过热造成晶体飞溅，实验结果偏大.搅搅拌时需用坩埚钳夹住坩埚拌时需用坩埚钳夹住坩埚,防止跌落防止跌落实验中的注意事项实验中的注意事项. 加热到何时可以停止加热？加热到何时可以停止加热？ 蓝色晶体基本变为白色粉末，停止加热，并继蓝色晶体基本变为白色粉末，停止加热，并继续用玻棒搅拌，利用余热将可能还有的结晶水除去，续用玻棒搅拌，利用余热将可能还有的结晶水除去，也可以防止因过热引起也可以防止因过热引起CuSO4受热分解受热分解. 加热结束后为什么要冷却后称量？为什加热结束后为什么要冷却后称量？为什么要放在干燥器中冷却？么要放在干燥器中冷却？温度较高时称量会损坏天平温度较高时称量会损坏天平;在空气中冷却会在空气中冷却会又吸收空气中的水蒸气又吸收空气中的水蒸气,影响测定结果影响测定结果. 实验过程中至少需要称量几次？为什么？实验过程中至少需要称量几次？为什么？为什么要恒重操作？如何进行恒重操作？为什么要恒重操作？如何进行恒重操作？至少要称量至少要称量4次次: 称量坩埚称量坩