10.2硫酸铜结晶水含量的测定的教案

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实验：硫酸铜结晶水含量的测定

教学目标：学习测定晶体里结晶水含量的方法。 练习坩埚的使用方法，初步学会研磨操作。 教学重点：测定晶体里结晶水含量的方法。 一、实验原理 1． 反应原理 2． 计算原理 Δ

CuSO4 · xH2O == CuSO4 + x H2O Δm 160+18x 160 18x m1 m2 m1-m2

x=160(m1-m2)/18m2 结晶水的质量分数 = (m1-m2)/ m2 3．实验成功的关键：（1）m1、m2的数值要准确，即要准确称量。 （2）加热使晶体全部失去结晶水。 二、实验用品分析

1．称量：电子天平、研钵（用来研碎晶体）

2．加热：坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角、玻璃棒、酒精灯 3．冷却：干燥器。 三、实验步骤 1．研磨

2．称量：记下坩埚与晶体的总质量m1

3．加热：缓慢加热、用玻璃棒搅拌，直到蓝色晶体完全变成白色粉末，且不再有水蒸气逸出，然后放在干燥器里冷却。

4．称量：记下坩埚与无水硫酸铜的总质量m2

5．再加热称量：再加热无水硫酸铜，冷却后再称量，至连继两次称量的质量差不超过0.1g为止。 6．计算：CuSO4 · xH2O

理论值： w（结晶水) = 18x/(160+18x)

实际值： w'（结晶水)= (m1-m2)/ m（硫酸铜）7．误差分析：

实验一 硫酸铜晶体中结晶水含量的测定 (1)测定原理： (2)测定标准记量：

如果用w为托盘天平称量坩埚的质量，w2为坩埚与晶体的总质量，w3是无水CuS04与坩埚再加热，放在干燥器中冷却后的质量。设x为结晶水的物质的量，则计算x的数学表达式为值只有在4.9-5.1之间，才表明实验是成功的。 (3)测定误差分析：

你认为在_________条件下会导致实验失败。你认为产生误差的可能情况有哪些? (至少写五种) 问题：脱水后的白色CuSO4 粉未为什么要放在干燥器中冷却？ 重点点拨

做此实验如果没有瓷坩埚、坩埚钳、铁架台等仪器，可用试管和试管夹代替来做，步骤如下： ①用天平准确称量出干燥试管的质量，然后称取已研碎的CuS04·5H20并放入干燥的试管。 CuSO4·5H2O应铺在试管底部。 ②把装有CuS04·5H20的试管用试管夹夹住，使管口向下倾斜，用酒精灯慢慢加热。应先从试管底部加热，然后将加热部位逐步前移，至CuS04·5H20完全变白：当不再有水蒸气逸出时，仍继续前移加热，使冷凝管在试管壁上的水全部变成气体逸出。

③待试管冷却后，在天平上迅速称出试管和 CuS04的质量。 ④加热，再称量，至两次称量误差不超过0.001为止。


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习题解析

[例1]根据实验室中测定硫酸铜晶体结晶水含量的实验，填定下列空白。 (1)从下列仪器选出所需仪器(用标号字母填写)

A.托盘天平(带砝码) 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 L三脚器 除上述仪器外，还需要的仪器是_____________

从下列分析中选出产生实验误差偏大的原因可能是(填写字母) 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

[解析]该题是典型的学生实验题，包括实验原理，仪器选用，根据实验操作分析误差原因三个方面的要求，具有代表性和综合性。解答此题的关键是懂得实验原理 CuS04·5H20＝CuS04+5H20 (蓝色) (白色)

[答案](1)A、B、D、F、G、H、J，坩埚钳、泥三角、药匙 (2)(w2-w3)/(w2-w1)×100％；偏高 (3)A、D

实验针对性练习 一、选择题

1.某学生称量CuS04·5H2O时，左盘放砝码4 g，游码在0.5刻度处，天平平衡.右盘CuS04·5H20晶体的质量是 ( ) g B.4 g

C.3，5 g D.3 g

2.下列实验操作会引起测定结果偏高的是

A.测定硫酸铜晶体结晶水含量的实验中，晶体加热完全失去结晶水后，将盛试样的坩埚放在实验桌上冷却

B.中和滴定用的锥形瓶加入待测液后，再加少量蒸馏水稀释

C.为了测定一包白色粉末的质量，将药品放在右盘，砝码放在左盘，并需移动游码使之平衡 D.取待测液的酸式滴定管用水洗后，没用待测液润洗 3.实验室测定CuS04·5H20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

4.下列操作：①用铁坩埚灼烧烧碱 ②用瓷坩埚除去胆矾晶体中的结晶水 ③用酸式滴定管装KMn04溶液 ④直接加热蒸发皿，其中正确的是 ( ： A.都正确 B.①④ C.③④ D.②③

5.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.中和滴定时，锥形瓶里有少量水 C.用量筒量取液体时，仰视读数

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 6.已知在坩埚中加热硫酸铜晶体，受热分解过程如下：

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