实验4五水合硫酸铜结晶水测定
1.7实验:测定硫酸铜晶体中结晶水的含量
5、将上述4中的坩埚连同无水硫酸铜再加热,冷却后再称量。反 复三次,至质量不同变化为止(相邻两次称量误差不得超过0.1g) 1 2 3 4 加热次数 加热后坩埚和无水硫酸铜的总质量
m3
m4
m5
m6
硫酸铜晶体里结晶水含量的测定
实验指导
1、认识硫酸铜晶体:
硫酸铜晶体 CuSO4· 5H2O 常温下,硫酸铜晶体是一种蓝色的固体,俗称为“胆矾”、 : “蓝矾”,它的化学式为CuSO · 4 5H2O。它是一种结晶水合物 (结晶水合物是一种化合物,属于纯净物)。 注意:硫酸铜晶体不是硫酸铜和水的混合物 2、认识硫酸铜: 常温下,硫酸铜是一种白色粉末状固体, 它的化学式为CuSO4,它与硫酸铜晶体化学性 质不同,是不同种物质,它很容易吸收空气中 的水蒸气发生化学反应生成硫酸铜晶体。 反应式: CuSO4+5H2O=CuSO4· 5H2O 白色的硫酸铜粉末 (白色) (蓝色)
6、计算
硫酸铜晶体 中结晶水的 == 质量分数
m2—m6 m2—m1
讨论与思考:下面是学生甲做硫酸铜晶体里结晶水含
量测定实验记录的数据。
m1 m2 m3 6.9
根据上述数据计算: (1)硫酸铜晶体的质量为 2.5克 ,硫酸铜晶体中结晶水的质 40% 量为 1.0克 ,胆矾中结晶水的质量分数为__________ 。 (2)根据硫酸铜晶体的化学式,计算硫酸铜晶体中结晶水含量 的理论值为多少?
偏高 偏低
偏高 偏高 偏高 偏低 偏低
四、实验习题
回答硫酸铜晶体中结晶水含量测定实验的有关问题: (1)下面是学生甲做硫酸铜晶体里结晶水含量测定实验记 录的数据。 坩埚质量:m1 g,坩埚+硫酸铜晶体质量:m2 g 坩埚+无水CuSO4质量为:m3 g
高中化学实验硫酸铜结晶水含量测定
实验一硫酸铜晶体中结晶水含量的测定(1)测定原理:CuSO4·5H2O中,Cu(H2O)42+与SO42-·H2O,其中前者是蓝色的,后者是_______色的。
5个水分子与CuSO4结合力是__________,在383 K时,Cu(H2O)42+失去4个水分子,在531 K时,才能使_________中的水失去。
(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CuSO4·5H2O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CuS04·5H2O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CuSO4的质量。
④加热,再称量,至两次称量误差不超过0.1为止。
问题:该实验为什么以两次称量误差不超过0.1 g(即(0.1 g)作为标准?答:用加热的方法除去CuSO4·5H2O中的结晶水,为了避免加热时间过长或温度过高造成的CuS04分解,就不可避免的没有使CuSO4·5H2O中结晶水全部失去,这势必会造成新的误差。
为此,本实验采取了多次加热的方法,以尽可能的使晶体中的结晶水全部失去。
实验五、五水合硫酸铜结晶水的测定
实验五 五水合硫酸铜结晶水的测定一、实验目的1.掌握利用废铜粉制备硫酸铜的方法;2.练习减压过滤、蒸发浓缩和重结晶等基本操作;3.了解结晶水的测定方法,认识物质热稳定性和分子结构的关系。
二、实验原理利用废铜粉灼烧氧化法制备CuSO 4·5H 2O :先将铜粉在空气中灼烧氧化成氧化铜,然后将其溶于硫酸而制得:2Cu + O 2=== 2CuO (黑色)CuO + H 2SO 4 === CuSO 4 + H 2O 由于废铜粉不纯,所得CuSO 4溶液中常含有不溶性杂质和可溶性杂质FeSO 4、Fe 2(SO 4)3及其他重金属盐等。
Fe 2+ 离子需用氧化剂H 2O 2溶液氧化为Fe 3+ 离子,然后调节溶液pH ≈4.0,并加热煮沸,使Fe3+ 离子水解为Fe(OH)3沉淀滤去。
其反应式为 2Fe 2+ + 2H + + H 2O 2 === 2Fe 3+ + 2H 2O Fe 3+ + 3H 2O === Fe(OH)3↓ + 3H + CuSO 4·5H 2O 在水中的溶解度,随温度的升高而明显增大,因此粗硫酸铜中的其他杂质,可通过重结晶法使杂质在母液中,从而得到较纯的蓝色水合硫酸铜晶体。
水合硫酸铜在不同的温度下可以逐步脱水,其反应式为CuSO 4·5H 2O === CuSO 4·3H 2O + 2H 2O CuSO 4·3H 2O === CuSO 4·H 2O + 2H 2O CuSO 4·H 2O === CuSO 4 + H 2O 1 mol CuSO 4结合的结晶水的数目为24HOCuSO nn 。
三、实验仪器及试剂托盘天平,瓷坩埚,泥三角,酒精灯,烧杯(50mL ),电炉,布氏漏斗,吸滤瓶,精密pH 试纸,蒸发皿,表面皿,水浴锅,量筒(10mL )。
废铜粉, H 2SO 4(2mol ·L -1), H 2O 2(3%), K 3[Fe(CN)6](0.1mol ·L -1), NaOH(2mol ·L -1),无水乙醇。
高老师无机化学实验 教案五水合硫酸铜结晶水的测定 有实验报告模板
五水合硫酸铜结晶水的测定 教案讲授先将沙浴开了。
总结实验报告,对不合格的要求重新写。
复习分析天平的使用,称量方法,有那几种?一、实验目的:1.了解结晶水合物中结水含量的测定原理和方法。
2.进一步熟悉分析天平的使用,学习研钵、干燥器等仪器的使用和沙浴加热、恒重等基本操作。
二、原理很多离子型的盐类从水溶液中析出时,常含有一定量的结晶水(或称水合水)。
结晶水与盐类结合得比较牢固,但受热到一定温度时,可以脱去结晶水的一部分或全部。
五水合硫酸铜晶体在不同温度下按下列反应逐步脱水:无水硫酸铜为白色或灰白色粉末。
问题:无水硫酸铜什么颜色? 蓝色表明有什么?因此对于经过加热能脱去结晶水,又不会发生分解的结晶水合物中结晶水的测定,通常是把一定量的结晶水合物(不含附水)置于已灼烧至恒重的坩埚中,加热至较高温度(以不超过被测定物质的分解温度为限)脱水,然后把坩埚移入干燥器中,冷却至室温,再取出用分析天平称量。
由结晶水合物经高温加热后的失重值可算出该结晶水合物所含结晶水的质量分数,以及每物质的量的该盐所含结晶水的物质的量,从而可确定结晶水合物的化学式。
由于压力不同、粒度不同、升温速率不同,有时可以得到不同的脱水温度及脱水过程。
∵1mol 1mol n mol∴4242()():1:n ()()m CuSO m H O M CuSO M H O =∴ 4224242444()()160()160[()()]n ()()18()18()M C u S O m H O m H O m C u S O x H O m C u S O M H Om C u S O m C u S O m C u S O ⨯⨯∙-===⨯⨯三、基本操作:1. 分析天平的使用484242299424222184242CuSO 5H O CuSO 3H O + 2H O CuSO 3H O CuSO H O + 2H OCuSO H O CuSO + H O−−−→−−−→−−−→℃℃℃4242n n CuSO H O CuSO H O∆∙−−→+分析天平的称量方法。
水合硫酸铜结晶水测定实验报告
水合硫酸铜结晶水测定实验报告硫酸铜结晶水含量测定练习硫酸铜晶体中结晶水含量的测定练习一、选择题1.某学生称量CuSO4·5H2O时,左盘放砝码4 g,游码在0.5刻度处,天平平衡。
右盘CuSO4·5H2O晶体的质量是( )(A)4.5 g (B)4 g (C)3.5 g (D)3 g2.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CuSO4·5H2O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)①②③4.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)②③5.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.托盘天平一般精确到__________g,称取 5.0gCuSO4·5H2O 之前,应先将天平_______并在两个托盘上各放__________。
然后在________盘先放_________g__________。
在_________盘加________。
称毕应及时将砝码___________,并使天平复原。
7.已知在坩埚中加热硫酸铜晶体,受热分解过程如下:102?C113?C258?CCuSO4?5H2OCuSO4?3H2OCuSO4?H2OCuSO4有人借助如图封闭装置进行硫酸铜晶体脱水实验,回答下列问题:(1)本实验可用于验证的化学定律是_________________ (2)d处加热片刻后现象__________________________(3)你认为此装置设计是否合理、科学?如不合理,理由_______________________8.实验室用氨气还原氧化铜的方法测定铜的相对原子质量,反应的化学方程式为:2NH3十3CuON2十3Cu十3H2O。
硫酸铜晶体里结晶水的测定
硫酸铜晶体里结晶水的测定硫酸铜晶体里结晶水的测定之一[原理]在CuSO4·5H2O中有5个结晶水分子,其中4个H2O是与Cu2+以配位键相结合,使Cu2+以水合离子Cu(H2O)42+的形式存在,另一个水分子以氢键与2个H2O 及SO42-相结合。
可写成Cu(H2O)4SO4H2O,其结构为5个H2O与CuSO4的结合力都不很大但又不相等,所以在加热时能失去结晶水而且失水多少与温度有关,即在383K失4个结晶水,在531K时失去全部。
[用品]坩埚、铁架台、石棉网、托盘天平、物理天平、烘箱、干燥器、研钵。
[操作]1.选择一块晶形完整的硫酸铜晶体,在研钵中压碎并研细备用。
2.用托盘天平准确称量坩埚的质量(W1),并用这个坩埚称2g上述硫酸铜晶体(总质量为W2)。
3.把盛有硫酸铜晶体的坩埚放在石棉网上,用酒精灯慢慢加热,直到硫酸铜晶体的蓝色完全变白且不再有水蒸气逸出为止。
然后把坩埚放到干燥器里冷却。
4.待坩埚冷却后,放到天平上称量,记下坩埚和无水硫酸铜的总质量。
5.把盛有无水酸铜的坩埚再加热,放到干燥器里冷却后再称量,到两次称量的误差不超过0.1g为止。
记下坩埚和无水硫酸铜的总质量(W3)。
6.计算。
W2-W1=硫酸铜晶体的质量W3-W1=无水硫酸铜的质量W2-W3=失水的质量W W M W WM1x31 CuSO423H2O--=∶∶x值在4.9~5.1之间即可认为是成功的,但应取值为5。
1.在物理天平上准确称量坩埚的质量。
向坩埚中加入约2g研碎的硫酸铜晶体并准确称量总的质量,后者减去前者则是硫酸铜晶体的净质量。
2.把盛有硫酸铜晶体的坩埚放到375~378K的烘箱中加热20min后,将其取出并放入干燥器中,待冷却到室温时再称其重量。
然后重复加热、冷却、称重,当两次称量之差小于0.05g,即可。
所得数据按以下处理:CuSO4·5H2O CuSO4·(5-x)H2O+xH2OW CuSO4·5H2O-W CuSO4·(5-x)H2O=W xH2OW (CuSO 5H O )M (CuSO 5H O )CuSO 5H O M (xH O )M (H O )CuSO 5H O =CuSO 5H O 424242224242···的物质的量失水物质的量则每摩·失水物质的量失水物质的量·物质的量由此即可确定残渣的化学式。
硫酸铜晶体结晶水含量测定
硫酸铜晶体结晶水含量测定1. 引言嘿,朋友们,今天我们来聊聊硫酸铜晶体,这可是个神奇的小家伙哦!你可能在实验室里见过它,蓝得发亮,像是从天上掉下来的蓝宝石。
可是,你知道它的结晶水含量到底有多少吗?这可是个有趣的课题,跟着我一起走进这个五光十色的化学世界吧!2. 硫酸铜的基本知识2.1 硫酸铜的构成硫酸铜的化学式是CuSO₄·5H₂O,这个小符号后面的“5H₂O”就告诉我们,它含有五个水分子。
也就是说,每当你看到这些晶体的时候,实际上它们的身边还藏着五位小水分子,默默陪伴。
想想看,像极了我们生活中的好朋友,总是在关键时刻为你撑腰,呵呵。
2.2 硫酸铜的用途硫酸铜不仅仅是个“美丽的花瓶”,它在农业、化工和甚至在日常生活中都有广泛应用。
比如,它能作为农药,帮助农民抵御病虫害;或者用作水处理剂,让我们的水源更加干净。
真是个多才多艺的小家伙呢!3. 结晶水的测定3.1 实验准备那么,既然硫酸铜这么好,我们就得搞清楚它的结晶水到底有多少。
这就需要我们动手来一场小实验。
首先,你需要一些硫酸铜晶体、一个天平、一个烧杯和一些加热工具。
准备好了吗?就像做菜一样,材料到位,接下来就是大显身手的时候了。
3.2 实验步骤接下来,先称取一定量的硫酸铜晶体,记得要精准哦,像买菜时不能斤斤计较,要大方一些。
然后,把它放进烧杯里,准备加热。
小心点,别让它跳出来!加热的时候,注意观察,慢慢地,你会看到晶体的颜色变得越来越浅,水分在一点一点地蒸发。
这个过程就像我们在阳光下晒衣服,水分慢慢挥发,衣服也就干了。
等到晶体完全变成了白色的无水硫酸铜,停下加热,稍微冷却一下,接着再称重。
通过比较加热前后的重量差,就能算出结晶水的含量啦!简单吧?就像一场小侦探游戏,找出水分的“藏身之处”。
4. 数据分析与总结4.1 数据记录这时候,我们得把实验数据认真记录下来,像个小老师一样,不漏掉任何细节。
这样才能确保我们的实验结果真实可靠。
毕竟,“细节决定成败”嘛,不能因为一点小失误就功亏一篑。
实验:测定硫酸铜晶体中结晶水的含量
加热后坩埚和无水硫酸铜的总质量 m3 m4 m5 m6
6、计算
硫酸铜晶体 中结晶水的 ==
m2—m6
2021/6/12
质量分数
m2—m1
6
讨论与思考:下面是学生甲做硫酸铜晶体里结晶水含
量测定实验记录的数据。
m1
m2
m3
6.9
根据上述数据计算:
(1)硫酸铜晶体的质量为 2.5克 ,硫酸铜晶体中结晶水的质 量为 1.0克 ,胆矾中结晶水的质量分数为__4_0_%______。
坩埚不干燥
偏高
晶体中含有易分解的杂质
偏高
在空气中冷却
偏低
2晶021体/6/12中含有不分解的杂质
偏低
8
四、实验习题
回答硫酸铜晶体中结晶水含量测定实验的有关问题:
(1)下面是学生甲做硫酸铜晶体里结晶水含量测定实验记 录的数据。
坩埚质量:m1 g,坩埚+硫酸铜晶体质量:m2 g
坩埚+无水CuSO4质量为:m3 g
③加热后,坩埚放置在空气中冷却称重___偏__小____________。
2021/6/12
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用于科普,若有不 当之处,请指正,感
谢您的下载。
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4、加热 把坩埚置于石棉网中央,用小火慢慢加热,直到蓝色
的硫酸铜晶体全部变成白色粉状物,并不再有水蒸气逸出为止。 然后将坩埚放在干燥器中冷却至室温,称量记录数据。
5、将上述4中的坩埚连同无水硫酸铜再加热,冷却后再称量。反 复三次,至质量不同变化为止(相邻两次称量误差不得超过0.1g)
加热次数
12
3
4
3
实验:测定硫酸铜晶体中结晶水的含量
目标:1、了解在一定条件下,分解物质是分析物质组成
实验4五水合硫酸铜结晶水测定
实验四五水合硫酸铜结晶水的测定一、实验目的1、了解结晶水合物中结晶水含量的测定原理和方法2、进一步熟悉分析天平的使用3、练习使用研钵、坩埚、干燥器等仪器4、掌握沙浴加热、恒重等基本操作二、实验原理结晶水合物受热时,可以脱去结晶水。
CUSO4 • 5H2O在不同温度下按下列反应逐步脱水:CuSO4 5H2O ^48^ CuSO4 3H2O + 2H2OCuSO4 3H2O CuSO4 H2O + 2H2O218 £CuSO4 H2O CuSO4 + H2O加热CUSO4 • 5H2O控制温度为260C〜280C, CuSO • 5H2O可以脱去全部结晶水。
精确称量CuSO的质量可以计算出结晶水的含量。
三、基本操作1、热浴:当被加热物质需要受热均匀又不能超过一定温度时,可用特定热浴间接加热。
(1)水浴(水浴锅、大烧杯)当要求被加热的物质受热均匀,而温度不超过100 c时,使用水浴加热。
只需加热在80 C以下者,容器受热部分可浸入水中,但不接触浴底。
在80 C以上者,可利用蒸气加热。
水浴是用灯具把水浴中的水煮沸(水浴内盛水的量保持容量2/3左右的水量)用水蒸气来加热器皿。
实验室常用大烧杯代替水浴锅加热。
(水量占烧杯容积的1/3)(2)甘油浴(石蜡浴)当要求被加热的物质受热均匀,温度又需高于100 C时,可使用油浴。
用油代替水浴中的水,即是油浴。
其中甘油浴用于150C以下的加热,石蜡浴用于200 C以下的加热。
(3)沙浴沙浴是一个铺有一层均匀的细沙的铁盘。
先加热铁盘,器皿的被加热部位埋入细沙中,若要测量沙浴的温度,可把温度计水银球部分埋入靠近器皿处的沙中(不要触及底部)。
用煤气灯或酒精喷灯加热沙盘。
其特点是升温比较缓慢,停止加热后,散热也比较缓慢。
2、研钵的使用研钵是用来研磨硬度不大的固体及固体物质混合的仪器。
种类有:铁质、氧化铝、玛瑙、瓷质和玻璃等。
使用注意事项(1)研磨时,应使研杵在钵内缓慢而稍加压力地转动。
硫酸铜结晶水含量测定实验
“硫酸铜晶体里结晶水含量的测定”1.实验原理硫酸铜晶体中结晶水的质量分数=(硫酸铜晶体和瓷坩埚的质量—无水硫酸铜和瓷坩埚的质量=结晶水的质量)。
2.实验步骤①研磨:在研钵中将硫酸铜晶体研碎。
②称量;准确称量干燥的瓷坩埚的质量,并用此坩埚准确称取一定质量已研碎的硫酸铜晶体。
③加热:加热晶体,使其失去全部结晶水(由蓝色完全变为白色)。
加热装置如图所示(加热时去掉坩埚上盖)。
④称量:在干燥器内冷却后称量,并记下瓷坩埚和无水硫酸铜的质量。
⑤再加热、再称量至恒重:把盛有无水硫酸铜的瓷坩埚再加热,再放入干燥器里冷却后再称量,记下质量。
到连续两次称量的质量相差不超过0.1g为止。
⑥计算:根据实验测得的结果求硫酸铜晶体中结晶水的质量分数。
3.注意事项①晶体加热后一定要放在干燥器内冷却,以保证无水硫酸铜不会从空气中吸收水分而引起测得值偏低(相当于水没有完全失去)。
②晶体要在坩埚底上摊开加热,有利于失去全部结晶水,以免引起测得值偏低。
③加热时间不充分、加热温度过低(未全变白),都会使测得值偏低。
④加热过程中,应慢慢加热(可改垫石棉网),以防因局部过热而造成晶体溅失,引起测量值偏高。
⑤加热温度过高或时间过长,会导致硫酸铜少量分解,使测得值偏高。
4.讨论题解答:分析实验中产生误差的原因设硫酸铜晶体组成CuSO4·xH2O,m1为坩埚和晶体的质量,m2为加热后冷却称量所得坩埚与粉末的质量。
原理:产生误差的原因及误差分析:⑴称量的坩埚不干燥:加热后水分蒸发,这样实验过程减少的质量包括晶体中结晶水的质量和坩埚带有水的质量两部分,因计算时将实验过程减少的质量看作结晶水的质量,这样该过程计算时代入的m1—m2的值偏大,则计算出的w或x偏大。
⑵晶体表面有水:加热后水分蒸发,原理同(1),使得m1—m2的值偏大,则w或x偏大。
⑶晶体不纯,含有不挥发杂质:加热后不挥发性杂质不分解,只有其中的硫酸铜晶体分解,使得m1—m2的值偏小,则w或x偏小。
五水合硫酸铜结晶水的测定
由失重值可算出该结晶水合物所含 结晶水的质量分数,以及每物质的量 的该盐所含结晶水的物质的量,从而 可确定结晶水合物的化学式。
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3. 基本操作
1. 电子天平的使用
2.沙浴加热
(使用
由于空气中总含有一定量的水汽,因此灼烧后坩埚和沉 淀等,不能置于空气中,必须放在干燥器中冷却以防吸收空 气中的水分。
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将已称量的、内装有水 合硫酸铜晶体的坩埚置 于沙浴盘中
加热 : 控制沙浴 温度在260~280℃
粉末由蓝色 --白 色时停止加热
将坩埚移入干燥 器内,冷至室温。
称量坩埚和脱水 硫酸铜的总质量。
计算脱水硫酸铜的 质量m2
重复沙浴加热,冷却、称 量,直到“恒重”
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5 实验记录与结果
①加热过程中有少量CuSO4分解得灰白色粉末____偏___大_____; ②加热过程中有少量CuSO4粉末溅出________偏___大_______;
③加热后,坩埚放置在空气中冷却称重_______偏___小_________。
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讨论实验中产生误差的原因
(1) 称量的坩埚不干燥 (2) 晶体表面有水 (3) 晶体不纯,含有不挥发杂质
CuSO45H2O4 8℃ CuSO43H2O 2H2O CuSO43H2O9 9℃ CuSO4H2O 2H2O CuSO4H2O2 18℃ CuSO4 H2O
CuSO4 6 50℃ CuOSO3
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2
一定量的结晶水合物 , 置于已灼烧至恒重的坩埚 中,加热至较高温度 脱水
把坩埚移入干燥器 中,冷却至室温, 再取出用电子天平 称量。
五水硫酸铜结晶水含量的测定(综合实验)实验报告
五水硫酸铜结晶水含量的测定一、实验目的要求:1.了解制备五水硫酸铜晶体的方法。
2.测定硫酸铜的结晶水含量。
二、实验内容:1.五水硫酸铜的提纯。
2.五水硫酸铜晶体自由水的脱去。
3.测定硫酸铜晶体里的结晶水含量。
三、主要仪器设备及药品:仪器设备:电子天平,称量瓶,不锈钢锅(薄壁,内装食盐用于盐浴),温度计(量程在350℃,测量盐浴温度),烘箱(烘干自由水),电炉,滤纸,皮筋。
药品:五水硫酸铜,3公斤食盐左右(用于盐浴加热),无水乙醇。
四、实验原理五水硫酸铜结构:图1 CuSO4·5H2O的晶体结构一般性质硫酸铜CuSO4(硫酸铜晶体:CuSO4·5H2O)分子量249.68。
深蓝色大颗粒状结晶体或蓝色颗粒状结晶粉末,略透明。
有毒,无臭,带有金属涩味。
密度2.2844g/cm-3。
干燥空气中会缓慢风化。
易溶于水,水溶液呈弱酸性。
不溶于乙醇,缓缓溶于甘油。
150℃以上将失去全部水结晶成为白色粉末状无水硫酸铜。
五水硫酸铜有极强的吸水性,把它投入95%乙醇成含水有机物(即吸收水分)而恢复为蓝色结晶体。
失水过程五水硫酸铜晶体失水分三步。
上图中两个仅以配位键与铜离子结合的水分子最先失去,大致温度为102摄氏度。
两个与铜离子以配位键结合,并且与外部的一个水分子以氢键结合的水分子随温度升高而失去,大致温度为113摄氏度。
最外层水分子最难失去,因为它的氢原子与周围的硫酸根离子中的氧原子之间形成氢键,它的氧原子又和与铜离子配位的水分子的氢原子之间形成氢键,总体上构成一种稳定的环状结构,因此破坏这个结构需要较高能量。
失去最外层水分子所需温度大致为258摄氏度。
五、实验步骤:1、在常温下将适量的CuSO4溶解于少量的水中,配置成过饱和溶液,倒掉上层溶液,取未溶解的五水硫酸铜加少量水洗涤三次,再用无水乙醇洗涤三次,将所得试剂尽量滴干(为节约实验时间,可用滤纸将大部分自由水吸干)。
2、将1所得试剂加入称量瓶(不带瓶盖)中,再覆盖上滤纸和皮筋,称重(事先称量无盖称量瓶、滤纸和皮筋的总质量为m0)。
水合硫酸铜结晶水测定实验报告
水合硫酸铜结晶水测定实验报告实验目的:通过实验方法测定水合硫酸铜结晶水的含量。
实验原理:水合硫酸铜是一种蓝色结晶体,它的化学式为CuSO4·xH2O。
x表示结晶水的个数。
在实验条件下,通过加热样品,可以使结晶水蒸发出来,从而测定结晶水的含量。
当一定量的水合硫酸铜加热至120℃时,结晶水分解成水蒸汽和无水硫酸铜。
通过测定样品的质量变化,可以计算出结晶水的含量。
实验步骤:1. 取一小量水合硫酸铜样品放入燃烧瓶中,记录样品的质量。
2. 将燃烧瓶放入称量瓶中,用烧杯加水使称量瓶中有足够的水覆盖燃烧瓶。
3. 加热燃烧瓶,使水合硫酸铜样品中的结晶水蒸发出来,在称量瓶中冷却。
4. 冷却后,将燃烧瓶从称量瓶中取出,擦干外部水分,记录样品的质量变化。
5. 重复以上步骤2-4,直到质量变化小于0.1g。
6. 计算结晶水的含量。
实验数据:样品质量(g)试验1 试验2 试验3 平均值样品初始质量 8.24 7.96 8.05 8.08样品最终质量 5.86 5.55 5.63 5.68结晶水质量变化 2.38 2.41 2.42 2.40计算:结晶水的质量为2.40g结晶水的摩尔质量为(2*1.008+16)*x=18.016x无水硫酸铜的摩尔质量为(63.546+32.064+16*4)=159.609g/mol 结晶水的摩尔数为2.40/(18.016x)无水硫酸铜的摩尔数为(8.08-5.68)/159.609根据化学式CuSO4·xH2O,两者比例为1:x,所以结晶水的摩尔数为无水硫酸铜的摩尔数的x倍。
因此,(8.08-5.68)/159.609=2.40/(18.016x)*x可得,x=5.99实验结果:水合硫酸铜的化学式为CuSO4·5.99H2O,即CuSO4·6H2O。
结论:通过实验方法测定,水合硫酸铜的结晶水含量为6个。
硫酸铜结晶水的测定
3、 为了防止硫酸铜晶体温度过高变成黑色,可采取 为了防止硫酸铜晶体温度过高变成黑色, 硫酸铜晶体 温度过高变成黑色 了哪些措施? 了哪些措施? 缓慢加热、不断搅拌、无水蒸气逸出停止加热。 缓慢加热、不断搅拌、无水蒸气逸出停止加热。 4、 为了使实验的数据更接近于理论值,除了上述措 为了使实验的数据更接近于理论值, 施外,还能采取哪些措施? 施外,还能采取哪些措施? ⑴将坩埚在自来水中洗干净,烘干后再称量。 将坩埚在自来水中洗干净,烘干后再称量。 ⑵可以将玻璃棒和坩埚一道称量,使玻璃棒 可以将玻璃棒和坩埚一道称量, 上粘有的硫酸铜不流失。 上粘有的硫酸铜不流失。 ⑶将硫酸铜晶体进行重结晶,凉干后再实验。 将硫酸铜晶体进行重结晶,凉干后再实验。
例题B: 例题 : 根据实验室中测定硫酸铜晶体结晶水含 量的实验,填写下列空白. 量的实验,填写下列空白. ⑴从下列仪器选出所需仪器(用标号字母填 试管夹、蒸发皿、 写) 试管夹、蒸发皿、石棉网 . (A)托盘天平 ( 带砝码) 、 (B)研钵 、 (C)试管夹 、 (A) 托盘天平( 带砝码 ) (B) 研钵、 (C) 试管夹、 托盘天平 研钵 试管夹 (D)酒精灯 (E)蒸发皿 (F)玻璃棒 (G)坩埚 酒精灯、 蒸发皿、 玻璃棒、 坩埚、 (D) 酒精灯 、 (E) 蒸发皿 、 (F) 玻璃棒 、 (G) 坩埚 、 (H)干燥器 (I)石棉网 (J)三脚架 干燥器、 石棉网、 (H)干燥器、(I)石棉网、(J)三脚架
四、思考 1、为了保证硫酸铜晶体分解完全,可采取哪些措施? 为了保证硫酸铜晶体分解完全,可采取哪些措施? ⑴研磨硫酸铜晶体,使之受热均匀,分解充分。 研磨硫酸铜晶体,使之受热均匀,分解充分。 ⑵称量-冷却-称量-加热-冷却-称量,直至恒重。 称量-冷却-称量-加热-冷却-称量,直至恒重。 ⑶最好的方法是:坩埚加盖后放在烘箱中恒温烘干。 最好的方法是:坩埚加盖后放在烘箱中恒温烘干。 2、为什么将坩埚在干燥器中冷却? 为什么将坩埚在干燥器中冷却? 因为在空气中冷却,硫酸铜将又会吸收空气中的水蒸气。 因为在空气中冷却,硫酸铜将又会吸收空气中的水蒸气。
CuSO4·5H2O制备及结晶水测定
硫酸铜的制备及结晶水的测定原理利用废铜粉灼烧氧化法制备CuSO 4·5H 2O :先将铜粉在空气中灼烧氧化成氧化铜,然后将其溶于硫酸而制得:2Cu + O 2 === 2CuO (黑色)CuO + H 2SO 4 === CuSO 4 + H 2O由于废铜粉不纯,所得CuSO 4溶液中常含有不溶性杂质和可溶性杂质FeSO 4、Fe 2(SO 4)3及其他重金属盐等。
Fe 2+ 离子需用氧化剂H 2O 2溶液氧化为Fe 3+ 离子,然后调节溶液pH ≈4.0,并加热煮沸,使Fe 3+ 离子水解为Fe(OH)3沉淀滤去。
其反应式为2Fe 2+ + 2H + + H 2O 2 === 2Fe 3+ + 2H 2OFe 3+ + 3H 2O === Fe(OH)3↓ + 3H +CuSO 4·5H 2O 在水中的溶解度,随温度的升高而明显增大,因此粗硫酸铜中的其他杂质,可通过重结晶法使杂质在母液中,从而得到较纯的蓝色水合硫酸铜晶体。
水合硫酸铜在不同的温度下可以逐步脱水,其反应式为CuSO 4·5H 2O === CuSO 4·3H 2O + 2H 2OCuSO 4·3H 2O === CuSO 4·H 2O + 2H 2OCuSO 4·H 2O === CuSO 4 + H 2O1 mol CuSO 4结合的结晶水的数目为24H O CuSO n n 。
仪器及试剂托盘天平,瓷坩埚,泥三角,酒精灯,烧杯(50mL ),电炉,布氏漏斗,吸滤瓶,精密pH 试纸,蒸发皿,表面皿,水浴锅,量筒(10mL )。
废铜粉, H 2SO 4(2mol ·L -1), H 2O 2(3%), K 3[Fe(CN)6](0.1mol ·L -1), NaOH(2mol ·L -1),无水乙醇。
步骤1.CuSO 4·5H 2O 的制备① 废铜粉氧化 称取2.4g 废铜粉,放入干燥洁净的瓷坩埚中,将坩埚置于泥三角上,用酒精灯灼烧,并不断搅拌,至铜粉转化为黑色的CuO (约30min ),停止加热,冷却。
硫酸铜结晶水含量的测定
硫酸铜结晶水含量的测定1. 前言说到化学实验,很多小伙伴第一反应就是“哦,那肯定很复杂”。
其实啊,化学可不是高深莫测的外星科技,它其实跟我们日常生活中也息息相关。
今天我们就来聊聊硫酸铜结晶水含量的测定,听起来很专业,其实没啥难度,咱们可以把它看作是一次轻松有趣的科学探险!2. 硫酸铜和结晶水2.1 什么是硫酸铜?首先,咱们得认识一下硫酸铜。
这玩意儿是一种蓝色的结晶,大家肯定在实验室见过,像蓝天一样好看。
而且,它可不是个孤家寡人,常常跟水结伴而行,形成五水硫酸铜。
就是那种水分和硫酸铜亲密无间,构成了美丽的结晶。
2.2 结晶水的角色说到结晶水,其实就是水分子在化学结构中扮演的角色。
想象一下,硫酸铜就像个社交达人,身边总是围绕着几位水分子朋友,五水硫酸铜就是它们的团体名字。
为了搞清楚这些小家伙到底有多少,我们就得进行测定啦。
3. 测定的方法3.1 实验准备准备实验可不是说说而已,首先得有硫酸铜、电子天平、加热装置等一系列小伙伴。
大家肯定会问,“哎,这么多东西,得花多少钱啊?”其实大可放心,这些实验器材基本上在学校的化学实验室都有。
3.2 实验步骤一切准备就绪后,咱们就可以开始啦!首先,把适量的硫酸铜称量好,放在干燥的烧杯里。
接下来,咱们就要加热了,这可是个关键步骤,热的越均匀,结晶水蒸发得越彻底,结果才会更准确。
等到烧杯里没有蓝色的结晶,水分基本蒸发完毕,咱们就可以停止加热。
4. 数据记录与计算4.1 记录实验结果实验结束后,咱们得记录一下数据。
称量干燥后剩下的硫酸铜,减去最开始称的质量,剩下的就是蒸发掉的水分。
简单明了吧?其实跟减肥差不多,减去你“喝水”前的体重,看看你瘦了多少。
4.2 计算结晶水的含量接下来,我们就可以计算出结晶水的含量啦!把蒸发掉的水分质量和最开始的质量一对比,得出的比例就是硫酸铜中结晶水的含量。
像算数学题一样,简单吧!5. 小结通过这个小实验,咱们不仅学会了如何测定硫酸铜的结晶水含量,还体会到科学实验的乐趣。
三大实验--硫酸铜结晶水含量的测定
110.2 硫酸铜结晶水含量的测定高二化学胆矾(硫酸铜晶体)CuSO4·5H2O明矾(硫酸铝钾晶体)KAl(SO4)2· 12H2O结晶水合物问题•加热5克硫酸铜晶体(CuSO4·x H2O)至完全失去结晶水,称得剩余固体质量为3.2克,求硫酸铜晶体的化学式。
一、实验目的:·x H2O中x的值)测定硫酸铜晶体中结晶水的含量(CuSO4OxH CuSO O xH CuSO 2424·+−→−△ 1 mol x mol二、实验原理硫酸铜晶体(CuSO 4·x H 2O )化学反应加热晶体至晶体完全失去结晶水,固体前后质量差就是结晶水的质量。
计算公式:4242421816016018mCuSO O mH mCuSO OmH nCuSO O nH x ===需要测定:无水硫酸铜的质量和结晶水的质量实验仪器研钵、电子天平、坩埚、坩埚钳、药匙、泥三角、酒精灯、玻璃棒、干燥器、铁架台(铁圈)药品硫酸铜晶体(CuSO 4·x H 2O )三、实验仪器及药品三、实验仪器及药品仪器分析❑质量测定确保结晶水完全失去❑加热装置防止飞溅或带出❑干燥装置防止重新吸水四、实验步骤(1)研磨:在研钵中将硫酸铜晶体研碎)(2)称量:准确称量一干燥洁净的瓷坩锅质量(m)(3)再称:称量瓷坩埚+硫酸铜晶体的质量(m1(4)加热灼烧:加热瓷坩埚(边加热边搅拌)至蓝色晶体全部变为白色粉末(5)干燥冷却:并放入干燥器中冷却(6)称量并进行恒重操作:再加热,再冷却,再称重,直到两次称量误差不得超)过0.001g(结晶水已经完全分解),称量瓷坩埚+硫酸铜粉末的质量(m2(7)计算:根据实验测得的结果计算硫酸铜晶体中结晶水X。
四、实验步骤问题讨论❑加热晶体前为什么要研细晶体?便于加热,受热均匀,不易飞溅❑固体加热可以使用哪些仪器和相关设施?试管(较少量),坩埚(较多量,且需要搅拌)四、实验步骤❑如何取用坩埚?使用坩埚钳,注意在使用过程中防止坩埚盖跌落❑加热坩埚需要垫石棉网吗?不需要,坩埚可直接加热,但要放在泥三角上加热❑加热时为什么要不断搅拌?防止局部过热造成晶体飞溅,实验结果偏大.搅拌时需用坩埚钳夹住坩埚,防止跌落四、实验步骤❑加热到何时可以停止加热?蓝色晶体基本变为白色粉末,停止加热,并继续用玻棒搅拌,利用余热将可能还有的结晶水除去,也可以防止因过热引起受热分解❑加热结束后为什么要冷却后称量?为什么要放在干燥器中冷却?温度较高时称量会损坏天平;在空气中冷却会又吸收空气中的水蒸气,影响测定结果四、实验步骤实验过程中至少需要称量几次?为什么?为什么要恒重操作?如何进行恒重操作?至少要称量4次: 称量坩埚,加入晶体后称量,加热失去结晶水并冷却后称量,再加热并冷却后称量。
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实验四五水合硫酸铜结晶水的测定
一、实验目的
1、了解结晶水合物中结晶水含量的测定原理和方法
2、进一步熟悉分析天平的使用
3、练习使用研钵、坩埚、干燥器等仪器
4、掌握沙浴加热、恒重等基本操作
二、实验原理
结晶水合物受热时,可以脱去结晶水。
CUSO4 • 5H2O在不同温度下按下列反应逐步脱水:
CuSO4 5H2O ^48
^ CuSO4 3H2O + 2H2O
CuSO4 3H2O CuSO4 H2O + 2H2O
218 £
CuSO4 H2O CuSO4 + H2O
加热CUSO4 • 5H2O控制温度为260C〜280C, CuSO • 5H2O可以脱去全部结晶水。
精
确称量CuSO的质量可以计算出结晶水的含量。
三、基本操作
1、热浴:
当被加热物质需要受热均匀又不能超过一定温度时,可用特定热浴间接加热。
(1)水浴(水浴锅、大烧杯)
当要求被加热的物质受热均匀,而温度不超过100 c时,使用水浴加热。
只需加热在80 C以下者,容器受热部分可浸入水中,但不接触浴底。
在80 C以上者,可利用蒸气加热。
水浴是用灯具把水浴中的水煮沸(水浴内盛水的量保持容量2/3左右的水量)用水蒸气来加热器皿。
实验室常用大烧杯代替水浴锅加热。
(水量占烧杯容积的1/3)(2)甘油浴(石蜡浴)
当要求被加热的物质受热均匀,温度又需高于100 C时,可使用油浴。
用油代替水浴中的水,即是油浴。
其中甘油浴用于150C以下的加热,石蜡浴用于200 C以下的加热。
(3)沙浴
沙浴是一个铺有一层均匀的细沙的铁盘。
先加热铁盘,器皿的被加热部位埋入细沙
中,若要测量沙浴的温度,可把温度计水银球部分埋入靠近器皿处的沙中(不要触及底部)。
用煤气灯或酒精喷灯加热沙盘。
其特点是升温比较缓慢,停止加热后,散热也比较缓慢。
2、研钵的使用研钵是用来研磨硬度不大的固体及固体物质混合的仪器。
种类有:铁质、氧化铝、玛瑙、瓷质和玻璃等。
使用注意事项
(1)研磨时,应使研杵在钵内缓慢而稍加压力地转动。
(2)大块物质压碎,以免伤及钵和杵。
(3)禁止用研钵研磨撞击时易燃易爆的氧化剂等。
(4)固体量不超过钵体的1/3 ,以免溅落。
3、坩埚的使用坩埚可用于灼烧沉淀,结晶水合物、熔化不腐蚀瓷器的盐类,及燃烧某些有机物。
种类有:瓷质,石英,铂坩埚等。
瓷质耐高温,可在泥三角上直接加热。
使用注意事项
(1)用坩埚钳取用坩埚时要预热,防止骤冷而破裂。
(2)瓷坩埚可放在泥三角上用酒精灯直接加热,加热时要用坩埚钳均匀转动。
(3)热坩埚不要直接放在实验台上,要放在石棉网上,并盖好坩埚盖或连同坩埚盖移入干燥器中冷却。
4、干燥器的使用干燥器用来防止冷却过程中的物质吸收空气中的水分或保持物质干燥的仪器。
有常压干燥器和真空干燥器2 种。
真空干燥器的盖顶具有抽气支管与抽气机相连。
下层(座底)放干燥剂,中间放置有孔瓷板,上层(座身)放置欲干燥的物质。
使用注意事项(1)干燥器的盖子和座身上口磨砂部分需涂少量凡土林,使盖子滑动数次以保证涂沫均匀,当盖住后严密而不漏气。
(2)干燥器在开启、合盖时,左手按住器体,右手握住盖顶“玻球”,沿器体上沿轻推
或拉动。
切勿用力上提。
盖子取下后要仰放桌上,使玻球在下,但要注意盖子滚动。
(3)要干燥的物质首先盛在容器中,再放置于有孔瓷板上面,盖好盖子。
4)根据干燥物的性质和干燥剂的干燥效率选择适宜的干燥剂放在瓷板下面的容器
中,所盛量约为容器容积的一半。
(5)搬动干燥器时,必须两手同时拿住盖于和器体,以免打翻器中物质和滑落器盖。
四、实验仪器及试剂
分析天平,托盘天平,瓷坩埚,泥三角,烧杯(50mL),电炉,沙浴盘CUSO4 5H2O
五、实验步骤
硫酸铜结晶水的测定
1、坩埚恒重一一将一洗净的坩埚及盖于泥三角小火烘干,氧化焰烧至红热,冷却温
度大于室温后,用干净的钳移入干燥器中冷却至室温(开盖1-2次),取出,天平称量,
重复加热至脱水温度以上,冷却,称量至恒重(△ m 小于1mg )
2、药品称量一一在台秤上称取1.0g左右研细的CuSO4 5H2O,置于上述灼烧恒重的坩埚中均匀铺平,然后在分析天平上准确称量此坩埚与五水合硫酸铜的质量,由此计算出坩埚中五水合硫酸铜的准确质量(准至
1mg )。
3、药品脱水一一将装有CUSO4 5H2O的坩埚放置在沙浴盘中,3/4埋入沙中,300 C温度计末端与锅底水平,慢慢升温至280C,调节煤气灯控温260-280 C之间,灼烧20min,至粉末由蓝变白停止加热,取出后放在干燥器内冷却至室温,在天平上称量坩埚和脱水硫酸铜
的总质量。
4、将称过质量的上面的坩埚,再次放入在沙浴盘中灼烧15min ,取出后放入干燥器内冷却至室温,然后在分析天平上称其质量。
反复加热,称其质量,直到两次称量结果之差不大
于1mg为止。
并计算出无水硫酸铜的质量及水合硫酸铜所含结晶水的质量,从而计算出硫酸铜结晶水的数目。
5、实验结束后,回收无水硫酸铜。
六、数据记录与处理
CuSO4 5H2O 的质量m i
CuSO4 5H2O 的物质的量= m i/249.7g mol
无水硫酸铜的质量m2
CuSO4 的物质的量=m2/159.6g mol 1
—1
结晶水的物质的量=m3/18.0g mol
每物质的量的CuSO4 的结合水
水合硫酸铜的化学式。