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1、测定物质的组成，确定其化学式是定量实验的 重要内容之一。硫酸铜的化学式是CuSO4，硫 酸铜晶体中带有结晶水，本节将通过实验确定 其化学式为CuSO45H2O，体验化学是怎样探 求物质组成的奥秘。10.2结晶水合物中结晶水含量的测定测定结晶水含量1.实验目的2.实验原理 CuSO4xH2OCuSO4+xH2O1mol xmol 称取一定质量的硫酸铜晶体，将其加热失去全部结晶水 后再进行称量，就可以得到硫酸铜的质量和结晶水的质 量。再根据各自的摩尔质量，就可以求出物质的量。M(CuSO4) M(H2O)m(CuSO4) m(H2O)1mol xmolx=M(CuSO4)m(H2O) M(H2O)
2、m(CuSO4)3.仪器、药品 电子天平、研钵、药匙、酒精灯、坩埚、坩埚钳、泥 三角、三脚架、玻璃棒、干燥器。 硫酸铜晶体（CuSO4xH2O）。 4.实验步骤 (1)研磨 在研钵中将硫酸铜晶体研碎,使晶体受热均匀， 防止飞溅(防止加热时局部过热导致晶体飞溅)(2)称量 称取2.000g已经研碎的硫酸铜晶体， 记下坩埚+CuSO4xH2O(m1)的总质量。 称量坩埚(m0)的质量。 (精确到0.001g)(3)加热 将盛有硫酸铜晶体的坩埚放在三脚架上的泥三角上， 用酒精灯缓慢加热，同时用玻璃棒轻轻搅拌硫酸铜晶 体，直到蓝色硫酸铜晶体完全变成白色粉末，且不再 有水蒸气逸出。玻璃棒搅拌，防止晶体飞
3、溅(局部过热，晶体飞溅) (4)冷却 脱水后的硫酸铜粉末具有很强的吸水性，为了防止其 吸收空气中的水蒸气，应放在干燥器中冷却。 干燥器是一种具有磨口盖子的厚质玻璃器皿, 磨口上涂着一薄层凡士林,使其更好地密合,底 部放适当的干燥剂硅胶(蓝色,吸水后变成红色), 其上架有洁净的带孔瓷板,以便放置坩埚等。温度不能过高。CuSO4 CuO+SO3 酒精灯外焰400500C650C干燥器中(5)再称量 待坩埚在干燥器里冷却后，将坩埚放在电子天平上 称量，记下坩埚+无水CuSO4(m2)的总质量。 称量操作要快。防止硫酸铜粉末吸收水气。坩埚质量：m0 m(H2O)=m1-m2坩埚和无水CuSO4的总质量
4、：m2坩埚和CuSO4xH2O的总质量：m1m(CuSO4)=m2-m0x=M(CuSO4)m(H2O) M(H2O)m(CuSO4)CuSO4xH2OCuSO4+xH2O坩埚质量：m0 m(H2O)=m1-m2坩埚和无水CuSO4的总质量：m2坩埚和CuSO4xH2O的总质量：m1m(CuSO4)=m2-m0用加热方法除去CuS045H20中的结晶水，关键是 CuS045H20是否失去全部结晶水。我们用肉眼观察蓝 色晶体全部变成白色粉末作为判断依据，这样误差太 大。化学实验中，便设计了一种叫做恒重的操作。 (6)恒重(确保硫酸铜晶体中的结晶水全部失去) 把盛有无水硫酸铜的坩埚再加热，然后放在
5、干燥器里冷 却后再称量，如果质量在减小还要再重复加热，冷却， 称量，直到连续两次称量的质量相差不超过0.001g为止 ，这时才可以说明晶体中的结晶水已经全部失去。 5.计算x=M(CuSO4)m(H2O) M(H2O)m(CuSO4)4. 注意事项 称前研细； 小火加热； 在干燥器中冷却； 不能用试管代替坩埚； 加热要充分但不“过头”（温度过高 CuSO4也分解）。6.误差分析 1mol硫酸铜晶体中，结晶水含量理论值是5mol。分析下列操作会使测定结果偏大还是偏小：x=M(CuSO4)m(H2O) M(H2O)m(CuSO4)m(H2O)=m(坩埚+CuS04xH20) -m(坩埚+CuSO4
6、)加热温度过高或时间过长。 晶体中含有（或坩埚上附有）受热易分解或易挥发的杂 质。 加热时搅拌不当使晶体溅出坩埚外或被玻璃带走少量。 实验前晶体有吸潮现象。 加热温度过低（100）或时间不够。 加热时质量未至恒重就停止加热。 加热后坩埚放在空气中冷却。 晶体中含有受热不分解或难挥发的杂质 。 两次称量相差0.001g以上。 瓷坩埚内有不挥发性杂质。 例题例题 在测定硫酸铜结晶水的实验操作中：在测定硫酸铜结晶水的实验操作中：（1 1）加热前应将晶体放在）加热前应将晶体放在_中研碎，加热是放在中研碎，加热是放在_中进中进行，加热失水后，应放在行，加热失水后，应放在_中冷却。中冷却。（2 2）判断是
7、否完全失水的方法是）判断是否完全失水的方法是_。 （4 4）下面是某学生一次实验的数据，请完成计算，填入下面的表中。）下面是某学生一次实验的数据，请完成计算，填入下面的表中。研钵研钵 瓷坩埚瓷坩埚 干燥器干燥器 最后一次加热前后两次质量数据差不超过最后一次加热前后两次质量数据差不超过0.001g 0.001g 解得解得x x=5.3=5.3。B B、C C 坩埚质埚质 量坩埚埚与晶体 总质总质 量加热热后坩埚埚与 固体总质总质 量测测得晶体中 结结晶水个数 11.7g22.7g18.6g（5 5）这次实验中产生误差的原因可能是）这次实验中产生误差的原因可能是_（填写字母）所造成。（填写字母）所造成。 （A A）硫酸铜晶体中含有不挥发性杂质）硫酸铜晶体中含有不挥发性杂质 （B B）实验前晶体表面有潮湿）实验前晶体表面有潮湿 （C C）加热时有晶体飞溅出去）加热时有晶体飞溅出去 （D D）加热失水后露置在空气中冷却）加热失水后露置在空气中冷却
