题目内容

某同学进行硫酸铜晶体结晶水含量的测定实验。完成下列填空：

【实验步骤】

（1）用_______（填仪器名称，下同）准确称量瓷坩埚的质量。

（2）在瓷坩埚中加入约2 g研细的硫酸铜晶体，并称量。

（3）把盛有硫酸铜晶体的瓷坩埚放在泥三角上慢慢加热，直到蓝色完全变白，然后把坩埚移至____________中冷却到室温，并称量。

（4）重复(3)的实验进行恒重操作，直至两次称量结果相差不超过0.001 g。

【数据记录与处理】

 

第一次实验

第二次实验

坩埚的质量（g）

29.563

30.064

坩埚＋试样的质量（g）

31.676

32.051

恒重后，坩埚＋硫酸铜的质量（g）

30.911

31.324

x的值

5.05

5.13

 

根据上表中的数据处理结果，计算本次实验的相对误差为______%（已知x的理论值为5）。

【分析与讨论】

（1）做一次实验，至少需要加热________次（填数字，下同）；至少需要称量_________次。

（2）恒重操作的目的是__________________。

（3）重复两次实验求x平均值的目的是_____________________________。

（4）实验值比理论值偏大的原因可能是________（填编号）。

a．加热过程中有晶体溅出         b．被测样品中含有加热不挥发的杂质

c．实验前，晶体表面潮湿         d．晶体灼烧后直接放在空气中冷却

 

【答案】

电子天平。干燥器。1.8%。2；4。确保晶体失去了全部结晶水，减小实验误差。减小偶然误差。a、c（2分）。

【解析】

试题分析：【实验步骤】（3）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。

【数据记录与处理】相对误差是理论质量分数减去实际质量分数除以理论质量分数。

【分析与讨论】

（1）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）。注意此实验最少要称量4次：即称晶体、称坩埚和晶体、称坩埚和无水硫酸铜、再加热再称量至恒重（至少一次）。简称：“一磨”、“四称”、“两热”、“一算”。

（2）恒重操作的目的是确保晶体失去了全部结晶水，减小实验误差。

（3）重复两次实验求x平均值的目的是减小偶然误差

（4）a．加热过程中有少量晶体溅出，导致水的质量测定结果偏大

b．被测样品中含有加热不挥发的杂质，会导致测定的硫酸铜的质量偏大，测定的水的质量偏小

c．实验前，晶体表面潮湿，导致水的质量测定结果偏大

d．晶体灼烧后直接放在空气中冷却，固体部分吸水，差距值变小，结果偏小，

考点：考查定量实验题。

 

练习册系列答案
相关题目

（15分）在实验室中某实验小组同学关于硫酸铜的制取和应用，设计了以下实验：

（1）铜与浓硫酸反应，实验装置如图所示。

            

①装置A中发生反应的化学方程式为              ；

    ②上图装置中导管B的作用你认为可能是（写出一种）                  。

（2）为符合绿色化学的要求，某同学进行如下设计：将铜粉在                   （填仪器名称）中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应，反应后溶液经过            、            、过滤、洗涤、干燥，即可得到产品CuSO4·5H2O晶体，干燥需要控制温度小于100℃，若温度过高，则会导致              。

（3）将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量：FeSO4作催化剂，即发生反应，生成硫酸铜。其反应过程的第2步是：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，请写出其第l步反应的离子方程式                  。

（4）制取的CuSO4溶液和“另一物质”在40-50℃混合时生成了一种难溶物质氢化亚铜（CuH）。将CuH溶解在稀盐酸中时生成了一种气体，这种气体是                  ，经收集测定生成的该气体为标况下11．2 L，则被还原的离子得电子的物质的量是                  （已知Cu+在酸性条件下发生反应2Cu+=Cu2++Cu）。

 

（15分）在实验室中某实验小组同学关于硫酸铜的制取和应用，设计了以下实验：
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①装置A中发生反应的化学方程式为              ；
②上图装置中导管B的作用你认为可能是（写出一种）                  。
（2）为符合绿色化学的要求，某同学进行如下设计：将铜粉在                  （填仪器名称）中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应，反应后溶液经过            、            、过滤、洗涤、干燥，即可得到产品CuSO4·5H2O晶体，干燥需要控制温度小于100℃，若温度过高，则会导致              。
（3）将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量：FeSO4作催化剂，即发生反应，生成硫酸铜。其反应过程的第2步是：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，请写出其第l步反应的离子方程式                  。
（4）制取的CuSO4溶液和“另一物质”在40-50℃混合时生成了一种难溶物质氢化亚铜（CuH）。将CuH溶解在稀盐酸中时生成了一种气体，这种气体是                  ，经收集测定生成的该气体为标况下11．2 L，则被还原的离子得电子的物质的量是                  （已知Cu+在酸性条件下发生反应2Cu+=Cu2++Cu）。

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①装置A中发生反应的化学方程式为               ；

    ②上图装置中导管B的作用你认为可能是（写出一种）                   。

（2）为符合绿色化学的要求，某同学进行如下设计：将铜粉在                   （填仪器名称）中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应，反应后溶液经过             、             、过滤、洗涤、干燥，即可得到产品CuSO4·5H2O晶体，干燥需要控制温度小于100℃，若温度过高，则会导致               。

（3）将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量：FeSO4作催化剂，即发生反应，生成硫酸铜。其反应过程的第2步是：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，请写出其第l步反应的离子方程式                   。

（4）制取的CuSO4溶液和“另一物质”在40-50℃混合时生成了一种难溶物质氢化亚铜（CuH）。将CuH溶解在稀盐酸中时生成了一种气体，这种气体是                   ，经收集测定生成的该气体为标况下11．2 L，则被还原的离子得电子的物质的量是                   （已知Cu+在酸性条件下发生反应2Cu+=Cu2++Cu）。

 

信息时代给人们的生活带来了极大的便利，但同时也产生了大量的电子垃圾．某化学兴趣小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到了主要含Cu、Al及少量Fe、Au等金属的混合物，并设计了如下制备硫酸铜晶体和硫酸铝晶体的路线：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表
沉淀物Fe（OH）3Al（OH）3Cu（OH）2
开始沉淀1.14.05.4
完全沉淀3.25.26.7

（1）过滤操作中用到的玻璃仪器有______．
（2）Cu可溶于稀硫酸与H2O2的混合溶液，其离子方程式是______．
（3）滤渣a的主要成分是______．
（4）步骤③中X的取值范围是______．
（5）假设制得的CuSO4?5H2O中只含Na2SO4杂质，若用该样品进行“硫酸铜晶体结晶水含量的测定”实验，测得结晶水含量______（填“偏低”、“偏高”或“无影响”）．乙同学取1.280g该样品，加热至恒重称得质量变为0.830g，则此样品的纯度为______．（用小数表示，保留三位有效数字）

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