Question

2．根据实验室测定硫酸铜晶体结晶水含量的实验，填写下列空白．
（1）实验除了需要电子天平、研钵、药匙、酒精灯、干燥器、玻璃棒、坩埚、三脚架外，还需要的仪器是泥三角、坩埚钳
（2）某学生实验后得到以下数据：

加热前的质量			加热后的质量
	W1（容器）	W2（容器+晶体）	W3（容器+无水硫酸铜）
第一次	15.688g	17.668g	16.962g
第二次	15.688g	17.744g	17.002g

请写出结晶水x=4.97．（保留2位小数）
实验误差=-0.6%．（保留2位小数）
提示：实验误差=（实验值-理论值）/理论值）×100%
从下列选项中选出该学生产生误差的原因可能是（填写字母）BC．
A．加热前称量时容器未完全干燥
B．晶体表面已经少量失水
C．加热后容器未放入干燥器中冷却
D．加热过程中晶体有少量溅失．

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；
（2）根据结晶水合物中，结晶水的质量=m（容器十晶体）-m（容器十无水硫酸铜），据化学方程式可以计算结晶水x的值，在测定中若被测样品中含有加热挥发的杂质或实验前容器中有水，都会造成测量结果偏高、偏低．

解答 解：（1）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．所需仪器是托盘天平、研钵、酒精灯、玻璃棒、坩埚、干燥器、泥三角、三角架、药匙、坩埚钳，
故答案为：泥三角、坩埚钳；
（2）由表格中的数据，第一次酸硫铜的质量为16.962g-15.688g=1.274g，水的质量：17.668g-16.962g=0.706g，第二次酸硫铜的质量为：17.002g-15.688g=1.314g，水的质量：17.744g-17.002g=0.742g，
则CuSO ₄．xH₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO ₄+xH₂O，
                   160    18x
                 1.274g    0.706g
解得x≈4.93
CuSO ₄．xH₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO ₄+xH₂O，
                   160    18x
               1.314g   0.742g
解得x≈5.01，两次的平均值x=$\frac{4.93+5.01}{2}$=4.97
实验误差=$\frac{4.97-5}{4.97}$×100%≈-0.6%，
A、加热前所用的容器未完全干燥．加热后水挥发，导致水的质量测定结果偏大，故A错误；
B、晶体表面已经少量失水，会导致水测定结果偏小，故B正确；
C、加热后容器未放入干燥器中冷却会导致测定的水的质量偏小，故C正确；
D、加热过程中晶体有少量溅失会导致测定的水的质量偏大，故D错误．
故答案为：4.97；-0.6；BC．

点评 本题是一道定量实验题，既要学生分析实验的关键、细节，又要求对实验结果产生的误差的原因进行分析．既考查了学生对化学实验的基本操作和常见仪器的认识和使用，又考查了学生分析问题和解决问题的能力．从题目本身对学生的实验能力要求较高，但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．