Question

14．测定硫酸铜晶体（CuSO₄•5H₂O）里结晶水的含量，实验步骤为：①研磨  ②称量空坩埚和装有试样的坩埚的质量  ③加热  ④冷却  ⑤称量  ⑥重复③至⑤的操作，直到连续两次称量的质量差不超过0.1g为止  ⑦根据实验数据计算硫酸铜结晶水的含量．
请回答下列问题：
（1）现有坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角、玻璃棒、干燥器、药匙、硫酸铜晶体样品等实验用品，进行该实验时，缺少的实验用品是研钵、托盘天平、酒精灯．
（2）该实验中，使用干燥器的目的是什么？
答：冷却 防止吸水．
（3）实验步骤⑥的目的是检验样品中的结晶水是否已经全部除去．
（4）若操作正确而实验测得的硫酸铜晶体中结晶水的含量偏低，其原因可能有（填入选项的编号）：A、C．
A．被测样品中含有加热不挥发的杂质
B．被测样品中含有加热易挥发的杂质
C．实验前被测样品已有部分失水
D．加热前所用的坩埚未完全干燥
E．在加热的过程中，发现坩埚中有黑色物质产生．

Answer 1

分析 （1）首先根据实验步骤中的各步操作，确定所需的实验仪器．研磨需要研钵；称量需要托盘天平；加热需要酒精灯等．而这些仪器在试题所提供的仪器中并没有出现，因此可确定它们是所缺少的实验用品；
（2）本实验为定量实验，对准确性的要求较高．在加热后冷却时，为了防止硫酸铜吸水，应将硫酸铜放在干燥器中进行冷却，从而得到纯净而干燥的无水硫酸铜；
（3）在定量实验中，经常会在有些步骤中进行重复．如本实验中的加热、冷却、称量的操作步骤要重复进行，直至连续两次称量的差不超过0.1 g为止．这是为了确定样品中结晶水是否已经被全部除去．这样做是为了保证定量实验的准确性．有关实验误差的分析也是定量实验的一个重要方面；
（4）在测定中若被测样品中含有加热不挥发的杂质或实验前被测样品已有部分失水，都会造成测量结果偏低．

解答 解：（1）根据个实验步骤，研磨需要研钵；称量需要托盘天平；加热需要酒精灯等．而这些仪器在试题所提供的仪器中并没有出现，
故答案为：研钵、托盘天平、酒精灯；
（2）在加热后冷却时，为了防止硫酸铜吸水，应将硫酸铜放在干燥器中进行冷却，从而得到纯净而干燥的无水硫酸铜，
故答案为：冷却；防止吸水；
（3）实验中的加热、冷却、称量的操作步骤要重复进行，直至连续两次称量的差不超过0.1 g为止．这是为了确定样品中结晶水是否已经被全部除去．这样做是为了保证定量实验的准确性，
故答案为：检验样品中的结晶水是否已经全部除去；
（4）A．被测样品中含有加热不挥发的杂质会导致测定的水的质量偏小，故A正确；
B．被测样品中含有加热易挥发的杂质会导致测定结果偏大，故B错误；
C．实验前被测样品已有部分失水会导致测定的水的质量偏小，故C正确；
D．加热前所用的坩埚未完全干燥．加热后水挥发，导致水的质量测定结果偏大，故D错误．
E．加热前后质量的减少量就是失去结晶水的质量，质量差偏大，n值就偏大，加热时间过长，晶体部分变黑是硫酸铜加热分解产生氧化铜和三氧化硫等，会使质量差偏大，使结晶水的含量偏大，故E错误；
故答案为：A、C．

点评 本题考查了硫酸铜晶体中结晶水的测定，把握实验操作原理及实验注意事项是解题的关键，此题实际上就来源于课本的学生实验，只要学生认真的去操作过、体验过、思考过，就会觉得很熟悉，题目难度中等．