建平中学高二化学教案：结晶水合物中结晶水含量测定

结晶水合物中结晶水含量测定

1、实验原理

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能引起误差的一些操作 mCuSO4 称量的坩埚不干燥 晶体表面有水 晶体不纯有不挥发性杂质 晶体未研细 粉末未全变白停止加热 加热时间过长部分变黑 晶体加热后在空气中冷却 加热过程中有少量晶体溅出 两次称量相差大于0.001g 练习 一、 填空：

1、请写出下列物质的化学式：

胆矾：_____________，明矾：_____________，绿矾：___________，生石膏：_________。 石碱：_____________，纯碱：_____________，烧碱：____________，小苏打：________。

—— —— —— —— —— —— 变量 mH2O —— —— —— X值 - - 2 - -

2、硫酸铜晶体的化学式（CuSO4·xH2O），则晶体中的水与硫酸铜的物质的量之比为_______，晶体中结晶水的质量百分含量为_________；将m1 g晶体受热分解，完全失去结晶水后剩余固体质量为m 2 g，则硫酸铜粉末的物质的量为_________mol，加热过程中失去水的物质的量为__________mol，晶体中的H2O与CuSO4的物质的量之比表示为_______________。 3、结晶水合物性质不稳定，在加热或者放在空气中会失去部分或全部的结晶水： 写出将CuSO4·xH2O加热分解的方程式：________________________________， 反应现象为___________________________________。 4、实验室要测量硫酸铜晶体CuSO4·xH2O中结晶水的值（x）：

（1）测量原理是____________________________。要测量的值为_____ ______。 （2）①测量中需要的仪器为下列中的________________________________________。 A.电子天平 B.研钵 C.试管夹 D.酒精灯 E.蒸发皿 F.玻璃棒 G.坩埚 H.干燥器 I.石棉网 J.三脚架

②除上述仪器外，还需要的仪器是________________________________（写出名称）。 ③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。 （3）测量有如下步骤：

①计算：根据实验测得的结果计算硫酸铜晶体中结晶水的物质的量。 ②再称：取蓝色晶体后再称量瓷坩埚+硫酸铜晶体的质量（m2）。 ③再称：在干燥器内冷却后，称量瓷坩埚+硫酸铜粉末的质量（m3）。 ④研磨：在研钵中将硫酸铜晶体研碎。

⑤加热：加热至蓝色晶体全部变为白色粉末，并放入干燥器中冷却。 ⑥再加热：把盛有硫酸铜的瓷坩埚再加热，再冷却。

⑦再称重：将冷却后的盛有硫酸铜的瓷坩埚再次称量（两次称量误差不超过0.001 g）。 ⑧称量：准确称量一干燥洁净的瓷坩锅质量（m1）。

正确的操作顺序为_______________________________________________（排列编号） （4）数据记录和处理：

某学生测定硫酸铜晶体CuSO4*xH2O结晶水含量记录了如下数值，试通过计算完成下列表格： 坩埚质量（g） 坩埚质量+晶体质量（g） 坩埚质量+无水硫酸铜质量（g） 晶体的净质量（g） 无水硫酸铜质量（g） 水的质量（g） 计算出x的值（保留两位小数） X的两次实验平均值 第一次实验 14.520 17.020 16.070 第二次实验 14.670 18.35 17.004 硫酸铜晶体中x的理论值为_____________，本实验的相对误差为________________。

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（5）误差分析：计算x值的公式为_________________________________，分析下列操作对于实验结果有何影响？为什么？

①加热前称量时容器未完全干燥________________________________________ ②最后两次加热后的质量相差较大______________________________________ ③加热后容器未放入干燥器中冷却______________________________________ ④加热过程中有少量溅失______________________________________________ ⑤加热前晶体表面有水________________________________________________ ⑥晶体不纯，含不挥发性的物质________________________________________ ⑦坩埚内含有不挥发性的物质__________________________________________ ⑧晶体未研成粉末，加热后还有少量颗粒________________________________ ⑨晶体未完全变白，就停止加热________________________________________ ⑩加热时间太长，部分变黑____________________________________________ （6）问题与讨论：

①实验中要做到：加热要充分但不\过头\的原因是________________________________ 。 ②实验中要放在干燥器中冷却的原因是___________________________________________。 ③实验中判断是否完全失水的方法是______________________________________________。 ④实验中（包括两次平行实验）共计至少要加热________________次，称量___________次。 二、 选择：

1、下列关于CuSO4·5H2O的说法错误的是（ ）

A CuSO4·5H2O为纯净物 B CuSO4·5H2O为混合物

C CuSO4·5H2O变为CuSO4是化学变化 D CuSO4放在空气中变为CuSO4·5H2O是化学变化 2、某温度下，向一定量的硫酸铜饱和溶液中加入少量硫酸铜粉末，下列说法不正确的是（ ） A 硫酸铜的溶解度变小 B 溶剂的质量减少 C 溶质的质量减少 D 剩余溶液仍为饱和溶液

3、4、某温度下，向一定量的硫酸铜饱和溶液中加入少量硫酸铜晶体，下列说法正确的是（ ） A 晶体的质量发生变化，而形状不变 B 晶体的质量不变，而形状变化 C 溶液的质量变化，而浓度不变 D 溶液的质量不变，而浓度变化

5、某温度下向足量的硫酸铜饱和溶液中加入1.60g无水硫酸铜粉末，下列说法正确的是（ ） A 析出晶体为1.60g B 析出晶体为2.50g C 析出晶体的质量介于1.60—2.50g之间 D 析出晶体的质量大于2.50g

6、实验室需要用480mL0.1mol/L的硫酸铜溶液，选用500mL容量瓶进行配制，以下操作中正确的是（ ）

A 称取7.68g硫酸铜，加入500mL水 B 称取12.0g硫酸铜晶体，配成500mL溶液 C 称取8.0g硫酸铜，加入500mL水 D 称取12.5g硫酸铜晶体，配成500mL溶液 7、实验室测定CuSO4·nH2O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

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8、下列实验操作会引起测定结果偏高的是 （ ）

A．测定胆矾晶体结晶水含量时，强热迅速蒸干，在干燥器中冷却后称量 B．在测定1摩尔气体的体积实验中，气体发生器用水洗净后未干燥就使用 C．在测定1摩尔气体的体积实验中，在做第二个平行实验前，液体量瓶未干燥 D．加热胆矾晶体测其结晶水含量时，加热过程中坩埚没有盖盖

9、 在测定CuSO4·5H2O晶体里结晶水时，若某生测定结果偏高，则从下列分析中选出该学生产生实验误差的原因可能是___________

A.加热前称量时容器未完全干燥 B.最后两次加热后的质量相差较大 C.加热后容器未放人干燥器中冷却 D.加热过程中有少量溅失 10、下列操作或对事实的叙述中存在错误的是___________

A.在测定硫酸铜晶体的结晶水时，将灼烧硫酸铜晶体的坩埚放在空气中冷却，然后称量 B.测定硫酸铜晶体中结晶水含量时，将加热后的坩埚(内盛药品)置于干燥器中冷却后再称量

C.在进行硫酸铜晶体里结晶水含量的测定实验中，称量操作至少要进行4次 D.测定胆矾结晶水含量时，若加热后无水硫酸铜粉末表面发黑，会使测定结果偏低 E.过滤、蒸发操作过程中都需要用玻璃棒不断搅拌液体

11、现有A g某结晶水合物R·xH2O，受热后失去全部结晶水，质量变为B g，则R的式量是（ ）

A 18Bx/（A-B） B 18Bx/（B-A） C 18Bx/A D 18Bx/B 12、下列恒重操作中错误的是（ ）

A 加热时玻璃棒要不断搅拌 B 冷却要在干燥器中进行

C 用电子天平前要先调零 D 加热硫酸铜晶体至很淡的蓝色即符合要求 13、下列仪器设备与恒重操作无关的是（ ）

A 电子天平 B 容量瓶 C 干燥器 D 坩埚

14、下列几种结晶水合物，不能用测定硫酸铜晶体中结晶水的方法来测定结晶水含量的是（ ） A Na2SO4·10H2O B MgSO4·7H2O C FeSO4·7H2O D Na2CO3·10H2O

三、 综合题：

1、某学生设计如下实验，用于检验硫酸亚铁晶体（FeSO4·nH2O）分解产物并测定其结晶水的n值，步骤如下：

① 在质量为m1g的某容器中放入适量的 已研碎的硫酸亚铁晶体，再称量为m2g； ① 在隔绝空气的条件下，将晶体强热， 并将气态产物通过如下装置（设每步吸收均 是完全的），直至晶体全部变为红棕色粉末 为止，发现U形管底部有无色晶体析出， 品红溶液褪色。

③ 将红色粉末冷却至温室，称量（连容器）为m3g

A

B

冰水 C

品红

CaCl2 - - 5 - -

④ 重复加热、冷却、称量、直至合格为止 回答下列问题：

(1) 第①步实验中盛放晶体的容器是（从下列选出）

A．坩埚 B. 蒸发皿 C. 烧瓶 D. 石英试管

(2) 第③步实验应如何冷却? ； (3) 第④步实验称量合格的标准是 ； (4) 求n值的计算式是 ； (5) U形管中的晶体可能是什么物质？如何检验？ ； (6) 根据实验结果,写出FeSO4·nH2O分解化学方程式(化学计量数可用n表示) 2、氢氧化钡是一种广泛使用的化学试剂，现通过下列实验测定某试样中Ba(OH)2·nH2O的含量。

（1）称取3.50g试样溶于蒸馏水配成100ml溶液，从中取出10.0ml溶液于锥形瓶中，加2滴指示剂，用0.1000mol/L的标准盐酸溶液滴定至终点，共消耗标准液20.0ml(杂质不与酸反应)，该试样中氢氧化钡的物质的量为____________； （2）取5.25g试样加热至恒重（杂质受热不分解），称得质量为3.09g,求Ba(OH)2·nH2O中的n的值(写出计算过程)

1、(1)D (2)折除B、C装置，在空气中冷却 （3）连续两次称量质量相差小于0.1g

（4）

(5) 可能是SO3，将其溶于水后，用BaCl2，HCl溶液检验 △ Fe2O3 + SO3↑+ SO2↑+ 2nH2O (6) 2FeSO4·nH2O

2、（6分）(1)0.01mol (2)8

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