Question

以下是三个定量分析实验：
课题Ⅰ：胆矾（CuSO₄?nH₂O）结晶水含量的测定
（1））在加热胆矾时，除了需要坩埚外，还需要哪些仪器：

 

①铁架台，②玻棒，③酒精灯，④泥三角，⑤石棉网，⑥坩埚钳
（2）加热完毕，坩埚应放在

 

（填仪器名称）中进行冷却，至室温．
（3）本实验中必须进行恒重操作，恒重操作时两次称量的差值必须不超过

 

g．
（4）若一次实验数据如下：
坩埚的质量m₁=22.250g；坩埚和胆矾的质量m₂=24.300g；坩埚和硫酸铜的质量m₃=23.397g．
请计算：n=

 

；本次试验的相对误差=

 

（均要求保留两位小数）．
（5）试验结果若偏大，在检查误差产生的原因时，发现坩埚底部的硫酸铜发黑，你估计产生误差最大的可能是：

 

．

Answer 1

考点：硫酸铜晶体中结晶水含量的测定,中和滴定

专题：实验题

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，硫酸铜晶体里结晶水含量的测定用到电子天平、坩埚、玻璃棒、坩埚钳、干燥器、泥三角、三脚架等仪器；
（2）为了防止加入后的硫酸铜吸收空气中水，干燥时需将硫酸铜放在干燥器中冷却；
（3）进行恒重操作，直至连续两次称量的结果相差不超过0.001g为止；
（4）根据题中数据计算出无水硫酸铜、结晶水的物质的量，再计算出胆矾中含有结晶水的数目；根据胆矾中结晶水为5计算出相对误差；
（5）测定结果偏大，坩埚底部的硫酸铜发黑，可能为氧化铜，说明加热温度过高导致硫酸铜分解．

解答： 解：（1）测定CuSO₄?nH₂O的结晶水含量，操作方法为：称量样品→在坩埚中加热→冷却→称量无水硫酸铜，所以称量需电子天平，研钵常用于研磨固体物质或进行粉末状固体的混和，将硫酸铜晶体碾碎时需要用到的仪器名称为研钵，坩埚是实验室常用于灼烧固体物质的仪器，加热硫酸铜晶体需要将其盛放在坩埚中，同时需坩埚钳、泥三角、三脚架、转移固体需玻璃棒，所以需要的仪器为：②③④⑤，
故答案为：②③④⑤；
（2）加热到蓝色完全变白，然后把坩埚移至干燥器中冷却，防止硫酸铜吸收空气中的水，
故答案为：干燥器；
（3）电子天平能够读到0.001g，进行恒重操作时，为了减小误差，连续两次称量的结果相差不超过0.001g即可认为硫酸铜中 结晶水完全失去，
故答案为：0.001g；
（4）坩埚的质量m₁=22.250g、坩埚和胆矾的质量m₂=24.300g、坩埚和硫酸铜的质量m₃=23.397g，
胆矾的质量为：24.3000g-22.250g=2.05，
无水硫酸铜的质量为：23.397g-22.250g=1.147g，硫酸铜的物质的量为：

1.147

160g/mol

≈0.007169mol，
结晶水的质量为：2.05g-1.147g=0.903g，结晶水的物质的量为：

0.903g

18g/mol

=0.05017mol，
该胆矾中含有结晶水的数目为：

0.05017mol

0.007169mol

≈7，
胆矾中含有5个结晶水，则该实验的相对误差为：

7-5

5

×100%=40%，
故答案为：7；40%；
（5）坩埚底部的硫酸铜发黑，说明加热过程中温度过高，部分硫酸铜分解，导致沉淀的结晶水的质量偏大，计算结果偏大，
故答案为：硫酸铜受热分解．

点评：本题考查了硫酸铜晶体中结晶水的测定，题目难度中等，注意掌握测定硫酸铜晶体中结晶水的操作方法，能够根据实验数据计算胆矾中含有结晶水数目，试题考查了学生的分析、理解能力及化学实验能力．