硫酸铜结晶水含量测定.doc

教案5（1-3-1硫酸铜结晶水含量测定）
实验一硫酸铜晶体中结晶水含量的测定

（1）测定原理：CuSO4·5H2O中，Cu(H2O)42+与SO42-·H2O，其中前者是蓝色的，后者是_______色的。5个水分子与CuSO4结合力是__________，在383K时，Cu(H2O)42+失去4个水分子，在531K时，才能使_________中的水失去。
（2）测定标准记量：
如果用w为托盘天平称量坩埚的质量，w2为坩埚与晶体的总质量，w3是无水CuS04与坩埚再加热，放在干燥器中冷却后的质量。设x为结晶水的物质的量，则计算x的数学表达式为值只有在4.9-5.1之间，才表明实验是成功的。
（3）测定误差分析：
你认为在_________条件下会导致实验失败。你认为产生误差的可能情况有哪些?(至少写五种)
问题：脱水后的白色CuSO4粉未为什么要放在干燥器中冷却？
重点点拨
做此实验如果没有瓷坩埚、坩埚钳、铁架台等仪器，可用试管和试管夹代替来做，步骤如下：
①用天平准确称量出干燥试管的质量，然后称取已研碎的CuSO4·5H2O并放入干燥的试管。CuSO4·5H2O应铺在试管底部。
②把装有CuS04·5H20的试管用试管夹夹住，使管口向下倾斜，用酒精灯慢慢加热。应先从试管底部加热，然后将加热部位逐步前移，至CuS04·5H2O完全变白：当不再有水蒸气逸出时，仍继续前移加热，使冷凝管在试管壁上的水全部变成气体逸出。
③待试管冷却后，在天平上迅速称出试管和CuSO4的质量。
④加热，再称量，至两次称量误差不超过0.1为止。
问题：该实验为什么以两次称量误差不超过0.1g(即(0.1g)作为标准?
答：用加热的方法除去CuSO4·5H2O中的结晶水，为了避免加热时间过长或温度过高造成的CuS04分解，就不可避免的没有使CuSO4·5H2O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。0.1g是托盘天平的感量，两次称量误差不超过0.1g，完全可以说明晶体中的结晶水已全部失去。
习题解析
[例题]在测定硫酸铜结晶水的实验操作中：
（1）加热前应将晶体放在__________中研碎，加热是放在__________中进行，加热失水后，应放在__________中冷却。
（2）判断是否完全失水的方法是______________________________________________。
（3）做此实验，最少应进行称量操作_________次。
（4）下面是某学生一次实验的数据，请完成计算，填入下面的表中。
坩埚质量坩埚与晶体
总质量加热后坩埚与
固体总质量测得晶体中
结晶水个数11.7g22.7g18.6g（5）这次实验中产生误差的原因可能是________（填写字母）所造成。
（A）硫酸铜晶体中含有不挥发性杂质（B）实验前晶体表面有湿存水
（C）加热时有晶体飞溅出去（D）加热失水后露置在空气中冷却
[解析]硫酸铜结晶水含量测定实验是一个基本的定量实验，实验的关键是加热过程中使晶体中的结晶水全部失去。为了保证失去全部结晶水，实验中要加热、称量、再加热、再称量，直到最后两次称量值不超过0.1g（0.1g是托盘天平的感量）。
根据表中数据可计算出结晶水的质量，进而可计算出结晶水分子数。
（1）研钵；瓷坩埚；干燥器。
（2）最后一次加热前后两次质量数据差不超过0.1g。
（3）4。
（4）设含结晶水个数为x，则据题意有：
1:x=:=:，解得x=5.3。
（5）由（4）计算结果知实验结果偏高，由此可判断偏高的原因是B、C。

实验针对性练习
一、选择题
1．某学生称量CuSO4·5H2O时，左盘放砝码4g，游码在0.5刻度处，天平平衡。右盘CuSO4·5H2O晶体的质量是()
（A）4.5g（B）4g（C）3.5g（D）3g
2．下列实验操作会引起测定结果偏高的是（）
（A）测定硫酸铜晶体结晶水含量的实验中，晶体加热完全失去结晶水后，将盛试样的坩埚放在实验桌上冷却
（B）中和滴定用的锥形瓶加入待测液后，再加少量蒸馏水稀释
（C）为了测定一包白色粉末的质量，将药品放在右盘，砝码放在左盘，并需移动游码使之平衡
（D）取待测液的酸式滴定管用水洗后，没用待测液润洗
3．实验室测定CuSO4·5H2O晶体里结晶水的n值时，出现了三种情况：
①晶体中含有受热不分解的物质②晶体尚带蓝色，即停止加热③晶体脱水后放在台上冷却，再称量。使实验结果偏低的原因是（）
（A）①②（B）①③（C）②③（D）①②③
4．下列操作：①用铁坩埚灼烧烧碱②用瓷坩埚除去胆矾晶体中的结晶水③用酸式滴定管装KMn04溶液④直接加热蒸发皿，其中正确的是（）
（A）都正确（B）①④（C）③④（D）②③
5．下列实验