结晶水含量测定的原理
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。
胆矾结晶水的测定
③加热脱结晶水。加热坩埚， 不用盖盖子，用玻璃棒不断 搅拌，加热到硫酸铜晶体变白 （不要变灰，变灰就是氧化铜了）。 用到的仪器有____________________________
④干燥器内冷却：把装有样品的坩埚马上放到 干燥器中干燥，不盖盖子（切忌不能放在空气 中干燥），干燥好了盖上坩埚盖子。为什么不 能放在空气中干燥_____________________
实验目的：结晶水合物中结晶水含量的测定
实验原理：CuSO4·XH2O △ CuSO4+XH2O 实验流程：
①研磨 ②称量：准确称量一干燥洁净的瓷坩锅质量（m0）。 再称：称量瓷坩埚+硫酸铜晶体的质量（m1） ③加热脱结晶水 ④干燥器内冷却 ⑤再称：在干燥器内冷却后，称量瓷坩埚+硫酸铜粉 末的质量（m2） ⑥重复③~⑤至恒重[再加热脱结晶水→干燥器内再冷 却→再称重] ⑦计算
主要步骤： ①研磨：将颗粒较大的固体研磨成颗粒较小的 固体，方便加热时快速失水。用到的仪器有 _____________
②称重[样品(m1-m0)克]：天平调零后先称干燥 的坩埚包括盖子的质量，记录读数m0，然后在坩 埚中加入硫酸铜晶体盖上盖子，再称量，记录读 数m1。用到的仪器有 ___________量瓷坩埚+硫酸 铜粉末的质量（m2）。 ⑥重复③~⑤至恒重。（恒重：托盘天平，前后 两次重量不相差0.1克可视为恒重。）
⑦计算：根据实验数据计算硫酸 铜晶体中结晶水的质量分数和化学 式中的X值。一般情况，定量实验要 多测几次，求平均值,以减少误差。
【练一练】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。 (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 (J)三脚架 除上述仪器外，还需要的仪器是__________________.
实验七 氯化钡中结晶水含量的测定(气化法)
实验七氯化钡中结晶水含量的测定(气化法)一、实验目的：1.学习用气化法测定化合物中结晶水含量的原理和方法2.通过实验进一步巩固电子天平的使用二、实验原理：结晶水是水合结晶物质结构内部的水，当加热到一定温度时，结晶水可完全失去,根据失去结晶水前后结晶物质质量之差即可求出其中结晶水的含量。
温度的高低与化合物本身的性质有关。
失去结晶水有一定的温度,所以需要加热一定的时间。
BaCl2·2H2O完全失去其结晶水的温度是120-125℃，可用加热气化法进行测定。
三、仪器及药品：1.电子天平2.电热干燥箱3.称量瓶(40×25mm)4.BaCl2·2H2O(A.R)试样四、实验步骤：1．称量瓶恒重:取2只洗涤干净的40×25mm称量瓶，打开瓶盖放入电热干燥箱中于150～200℃干燥15分钟，取出打开瓶盖，放在干燥器冷却15min，准确称重，记为克。
然后重复以上操作，直至恒重为止。
两次称量之差不超过0.3mg 即为恒重。
2．取氯化钡样品约1.4～1.5g，平铺在上述恒重的称量瓶中，精密称取，记为克。
将盛有BaCl2·2H2O样品的称量瓶开盖，将盖斜靠瓶口放在干燥箱中逐渐升温，于150～200℃干燥40分钟，取出后勿盖瓶盖，放在干燥器冷却15min ，准确称重，记为克。
然后重复以上操作，直至恒重为止（以后每次干燥15分钟，放在干燥器冷却15min）。
由加热前称量瓶和样品的质量，减去加热后称量瓶和无水氯化钡的质量，即为失去水分的质量。
五、数据处理:六、注意事项：(1)称取的BaCl2·2H2O样品在放入烘箱前应水平方向轻摇称量瓶,使堆积的样品平铺于瓶底而利于干燥, 烘干时应将瓶盖斜放于瓶口(2)从烘箱中取物时小心烫伤,烘干物品不可直接用手接触(3)烘干物品在干燥器中放置至室温时方可称量, 且每次放置时间应一致(4)称量烘干物品应称一个就从干燥器中取一个, 而且称量速度要快，不可一次全部取出(称量后是否放回干燥器中应视实验具体情况而定)(5)可溶性钡盐有毒(6)称量应准确至0.0001mg（小数点后第4位）（7）在加热的情况下，称量瓶盖子不要盖严，以免冷却后盖子不易打开。
胆矾结晶水的测定实验报告
胆矾结晶水的测定实验报告实验目的，通过实验测定胆矾结晶中的水含量，掌握水含量的测定方法及实验操作技能。
实验原理，胆矾是一种含水量较高的固体，通过加热胆矾，可以使其中的水分蒸发出来，从而测定胆矾中水的含量。
利用胆矾的质量损失来计算水的含量。
实验仪器和试剂，胆矾样品、烧杯、天平、酒精灯、玻璃棒。
实验步骤：1. 取一定质量的胆矾样品，记录下其质量为m1。
2. 将胆矾样品放入烧杯中，并记录下烧杯的质量为m2。
3. 将烧杯放在酒精灯上加热，加热至胆矾完全失去水分，直至不再有水蒸气冒出。
4. 关闭酒精灯，待烧杯冷却后，记录下烧杯和干燥胆矾样品的总质量为m3。
5. 用玻璃棒搅拌胆矾，使其均匀受热。
6. 重复以上步骤，直至连续两次称量的质量差异小于0.005g。
实验数据处理：1. 胆矾样品的质量损失量Δm=m2-m3。
2. 胆矾样品中水的质量为m=Δm。
3. 胆矾样品中水的质量分数w（%）=m/m1×100%。
实验结果，通过实验测定，得到胆矾样品中水的质量分数为w（%）=m/m1×100%。
实验结论，通过本次实验，我们成功测定了胆矾结晶中水的含量，并掌握了水含量的测定方法及实验操作技能。
这对我们理解固体中水含量的测定方法具有重要意义。
实验注意事项：1. 实验中要注意安全，避免烧伤和其他意外。
2. 实验操作要仔细，确保实验数据的准确性。
3. 实验结束后，要及时清理实验仪器和试剂，保持实验环境整洁。
实验改进方向：1. 可以尝试使用其他方法测定胆矾结晶中水的含量，比较不同方法的优缺点。
2. 可以尝试改变实验条件，探索对实验结果的影响。
通过本次实验，我们对胆矾结晶水的测定方法有了更深入的了解，同时也提高了我们的实验操作技能，为今后的实验研究奠定了基础。
结晶水合物中结晶水含量的测定
m(H2O)
实验误差分析：
x m1 m2 160 m2 m0 18
m (CuSO4)
1、加热温度过高或时间过长，固体部分变为黑色
偏大
2、加热时搅拌不当使晶体溅出坩埚或黏在玻璃棒上
偏大
3、加热前称量坩埚时未完全干燥
偏大
4、晶体试样受潮
偏大
5、加热温度过低固体未完全变白
偏小
6、加热时质量未至恒重就停止
平行实验：在相同条件下，作多次测定取 其平均值
尽可能多的找出实验误差的原因
（1）加热要充分但不“过头”（加热不充分，硫酸铜晶体没有完 全分解；加热温度过高CuSO4也分解）要进行恒重操作
（2）称量读数要正确 （3）加热时搅拌不当使晶体溅出坩埚外或被玻璃棒少量带走 （4）硫酸铜晶体研碎 （5）晶体加热后一定要将坩埚放在干燥器中冷却
名称
瓷坩锅质量（m0） 瓷坩埚+硫酸铜晶体的质量（m1） 瓷坩埚+无水硫酸铜粉末的质量（m2）
硫酸铜晶体的质量（m1—m0） 无水硫酸铜粉末的质量（m2—m0）
结晶水的质量（m1—m2）
质量(g)
第一次
第二次
44．520 44．670
47．020 48．358
46．070 47．004
2.500
3.688
⑵. 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CuSO4受热分解
⑶. 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.
M (H 2O)
需要测定：硫酸铜晶体质量和失去结晶水后硫酸铜质量
实验七 氯化钡中结晶水含量的测定(气化法)
实验七氯化钡中结晶水含量的测定(气化法)一、实验目的：1.学习用气化法测定化合物中结晶水含量的原理和方法2.通过实验进一步巩固电子天平的使用二、实验原理：结晶水是水合结晶物质结构内部的水，当加热到一定温度时，结晶水可完全失去,根据失去结晶水前后结晶物质质量之差即可求出其中结晶水的含量。
温度的高低与化合物本身的性质有关。
失去结晶水有一定的温度,所以需要加热一定的时间。
BaCl2·2H2O完全失去其结晶水的温度是120-125℃，可用加热气化法进行测定。
三、仪器及药品：1.电子天平2.电热干燥箱3.称量瓶(40×25mm)4.BaCl2·2H2O(A.R)试样四、实验步骤：1．称量瓶恒重:取2只洗涤干净的40×25mm称量瓶，打开瓶盖放入电热干燥箱中于150～200℃干燥15分钟，取出打开瓶盖，放在干燥器冷却15min，准确称重，记为克。
然后重复以上操作，直至恒重为止。
两次称量之差不超过0.3mg 即为恒重。
2．取氯化钡样品约1.4～1.5g，平铺在上述恒重的称量瓶中，精密称取，记为克。
将盛有BaCl2·2H2O样品的称量瓶开盖，将盖斜靠瓶口放在干燥箱中逐渐升温，于150～200℃干燥40分钟，取出后勿盖瓶盖，放在干燥器冷却15min ，准确称重，记为克。
然后重复以上操作，直至恒重为止（以后每次干燥15分钟，放在干燥器冷却15min）。
由加热前称量瓶和样品的质量，减去加热后称量瓶和无水氯化钡的质量，即为失去水分的质量。
五、数据处理:六、注意事项：(1)称取的BaCl2·2H2O样品在放入烘箱前应水平方向轻摇称量瓶,使堆积的样品平铺于瓶底而利于干燥, 烘干时应将瓶盖斜放于瓶口(2)从烘箱中取物时小心烫伤,烘干物品不可直接用手接触(3)烘干物品在干燥器中放置至室温时方可称量, 且每次放置时间应一致(4)称量烘干物品应称一个就从干燥器中取一个, 而且称量速度要快，不可一次全部取出(称量后是否放回干燥器中应视实验具体情况而定)(5)可溶性钡盐有毒(6)称量应准确至0.0001mg（小数点后第4位）（7）在加热的情况下，称量瓶盖子不要盖严，以免冷却后盖子不易打开。
10.2-1结晶水含量测定的原理及恒重操作
=
探究一
探究二
探究三
探究四
目标与要求 准备与导入 探究与深化
练习与评价 回顾与小结 作业与拓展 资源与链接
〔探究与深化一〕
(5-3)
讨论
依据以上原理， 依据以上原理，请你初步设计一个确定硫酸 铜晶体化学式的实验步骤。 铜晶体化学式的实验步骤。
1、称量CuSO4·xH2O （m1g） 称量CuSO xH 2、在坩埚中加热分解 3、冷却 称量CuSO 4、称量CuSO4 （m2 g） 5、计算 m2 160 X=
探究一
Байду номын сангаас
探究二
探究三
探究四
目标与要求 准备与导入 探究与深化
练习与评价 回顾与小结 作业与拓展 资源与链接
〔探究与深化二〕
(4-2)
这是一个较精确的定量实验， 这是一个较精确的定量实验，请你设计具体实 验步骤，指出所用仪器，为了减少实验误差， 验步骤，指出所用仪器，为了减少实验误差， 还需拟订一些实验操作中的注意事项。 还需拟订一些实验操作中的注意事项。 三、实验步骤 研磨（研钵） 1、研磨（研钵） 将硫酸铜晶体研碎，受热均匀， 将硫酸铜晶体研碎，受热均匀，有利于失去 全部结晶水 称量（电子天平、坩埚、药匙） 2、称量（电子天平、坩埚、药匙） 准确称量干燥洁净的瓷坩埚的质量m0 g 准确称量干燥洁净的瓷坩埚的质量m 称量瓷坩埚+硫酸铜晶体的质量m 称量瓷坩埚+硫酸铜晶体的质量m1 g
〔探究与深化一〕
(5-1)
根据CuSO 5H 的化学式， 根据CuSO4·5H2O的化学式，如何计算结晶水的百 分含量？ 分含量？ 5H2O H2O% = ×100% CuSO4·5H2O 5H 如果不知道硫酸铜晶体中结晶水的含量 如何测出x （CuSO4·xH2O），如何测出x值？ xH ），如何测出 可以根据结晶水合物失水前后质量的变化， 可以根据结晶水合物失水前后质量的变化， 计算出结晶水合物中所含结晶水的百分组成及 晶体组成。 晶体组成。
10.2-1结晶水含量测定的原理及恒重操作
〔练习与评价三〕
3、过氧化钙（CaO2·xH2O）是一种安全无毒的物 质，带有数量不等的结晶水，通常还含有部分氧化
钙。
（1）现称取0.542g过氧化钙样品，灼烧时发生如
下反应，2CaO2·xH2O→2CaO+O2↑+2xH2O，得 到标0准.0状06态m下o的l 氧气67.2ml，则样品中过氧化钙的
=
1 x
(m2-m0)/160 (m1-m2)/18
1 =x
探究一
探究二
探究三
探究四
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〔探究与深化二〕
(4-1)
为了确保实验的准确性，操作上除了要求 称量准确、加热时晶体不能飞溅损失等，关键 是确保硫酸铜晶体完全分解成无水硫酸铜，如 何判断完全分解？
=
(5-4)
1 x
问题：本实验中需多次称量，如何能避免物质转 移过程中的误差？
为了操作的方便和精确，此实验中各阶段的 固体物质都是放在同一坩埚里，连同坩埚的 质量一起称量，其间没有固体物质的转移。
探究一
探究二
探究三
探究四
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电子天平、坩埚、坩埚钳、干燥
称量次序 m(坩埚+无 水碳酸钠)g
1
48.520
__器__、_玻__璃__棒__、__酒_精__灯__________
2
44.823
（2）是否需要第五次加热、冷却再
3
称量？为什么？ 不需要
4
（3）数据处理：
43.102 43.102
m(无水碳酸钠)=_1_0_._6_0_2_g___,m(结晶水)=1_2_._5_9_6_g_____。
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）。
三大实验--结晶水合物中结晶水含量的测定解读
1.550
2.334
0.950
1.354
用表格数据计算X值；第一次： 5.45 ，第二次： 5.16 ，平均值： 5.31
实验误差=
= 6.1%
尽可能多的找出实验误差的原因
（1）加热要充分但不“过头”（加热不充分，硫酸铜晶体没有完 全分解；加热温度过高CuSO4也分解）要进行恒重操作
（2）称量读数要正确 （3）加热时搅拌不当使晶体溅出坩埚外或被玻璃棒少量带走 （4）硫酸铜晶体研碎 （5）晶体加热后一定要将坩埚放在干燥器中冷却
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
❖ 学生讨论
加热到何时可以停止加热？
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.
准确称量瓷坩埚+无水硫酸铜的质量
（5）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，
称量瓷坩埚+硫酸铜粉末的质量（m2）
（6）计算：根据实验测得的结果 计算硫酸铜晶体中结晶水X。
x
m1 m2 m2 m0
160 18
实验步骤
1．研磨 在研钵中将硫酸铜晶体研碎。 注意事项：加热前,一定要把硫酸铜晶体
CuSO4·xH 2O ol
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：
m H2O x nH 2O 18 160mH2O
nCuSO4 mCuSO4 18mCuSO4 160
高中化学-结晶水含量的测定
（9）配制100mL0.20mol/L氯化钾溶液：某学生将准确称量的1.49g氯化钾固体放入烧杯中，加入约30mL蒸馏水，用玻璃棒搅拌使其溶解。将溶液由烧杯倒入100mL容量瓶中，然后往容量瓶中小心地加蒸馏水，直到液面接近刻度2~3cm处，改用胶头滴管加蒸馏水，使溶液凹液面最低点恰好与刻度相切，把容量瓶盖紧，再震荡摇匀。该学生操作中的错误是____________________________________和_______________________。
（3）加入的A是________，检验A是否过量的方法是_____________________________________________________________________________________。
（4）过滤时，某学生的操作如右上图，请用文字说明图中的错误_____________________________
（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，并记下瓷坩埚和无水硫酸铜的质量，到两次称量的质量相差不超过0.001g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含量。
_______________________________________________
D．原样品中含有少量硫酸钠固体
变式2：在进行硫酸铜晶体中结晶水含量的测定中，会出现各种情况，请说明下列几种情况分别对实验结果会产生什么影响（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）？并简述原因。
（1）胆矾晶体的样品中含有加热时不分解的杂质。
（2）使用前，瓷坩埚未干燥，含少量水滴。
10.2-1结晶水含量测定的原理及恒重操作报告
目标与要求 准备与导入 探究与深化
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10.2-1结晶水含量测定的原理 及恒重操作
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教学目标
学习要求
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160(m1-m2) X= 18m2
探究一 探究二 探究三 探究四
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〔探究与深化一〕
(5-4)
一、结晶水含量测定的原理
n(CuSO4) = n(H2O) m(CuSO4)/M(CuSO4) m(H2O)/究一
探究二
探究三
探究四
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〔探究与深化一〕
(5-3)
讨论
依据以上原理，请你初步设计一个确定硫酸 铜晶体化学式的实验步骤。
1、称量CuSO4· xH2O （m1g） 2、在坩埚中加热分解 3、冷却 4、称量CuSO4 （m2 g） 5、计算 m2 160 m(H2O)=(m1-m2)g (m -m ) ： 1 2 =1：x 18
情感态度与价值观
通过实验方案的讨论，体验实事求是、严肃认真、一丝不苟 的科学态度在定量测定实验中的意义。
教学目标
目标与要求 准备与导入 探究与深化
学习要求
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〔学习要求 〕
1.掌握结晶水合物中结晶水含量的测定原理，学 会测定硫酸铜晶体中结晶水含量的方法。 2.初步学会瓷坩埚、研钵、干燥器等仪器的使用， 学会使用瓷坩埚的灼烧技能。 3.理解和学会恒重等基本操作技能。
高中化学-结晶水含量的测定(教师版)
一、实验原理结晶水合物受热能够失去结晶水，硫酸铜晶体（蓝色）在110℃开始失去部分结晶水，150℃时失去全部结晶水，生成白色的无水硫酸铜。
650℃硫酸铜分解成黑色的氧化铜。
CuSO 4·xH 2O −→−∆CuSO 4 + xH 2OCuSO 4 −−→−℃650 CuO + SO 3x O H m CuSO m :118)(160)(24=：24160m(H O)x 18m(CuSO )=22118)(160m m m x -=式中：m 1=m(CuSO 4·xH 2O)，m 2=m(CuSO 4)二、实验仪器和装置1．瓷坩埚、坩埚钳、泥三角瓷坩埚用于加热或灼烧固体物质，加热、灼烧时应放在泥三角上进行。
热的瓷坩埚及坩埚盖取放时要用坩埚钳。
2．干燥器干燥器用于保存干燥的物质。
由普通厚玻璃制成，内有带孔瓷板，玻璃盖与容器应与磨砂面保持吻合。
容器内下部装有干燥剂（如无水氯化钙、碱石灰、浓硫酸等）。
脱水后的白色CuSO 4粉末和坩埚要放在干燥器里进行冷却，因为CuSO 4具有很强的吸湿性，在空气中会重新吸水形成水合物。
结晶水含量的测定知识梳理()1220160(m m )18m m --【知识拓展】化学干燥剂脱水原理分为两种：℃与水可逆地结合生成水合物，如氯化钙、硫酸镁等； ℃干燥剂与水发生不可逆的化学反应，生成新的化合物。
注意：选用干燥剂时，必须注意不与被干燥的物质发生化学反应，不溶于被干燥的物质中。
三、实验1．实验操作（1）研磨：在研钵中用研棒将硫酸铜晶体研碎。
（2）称量：准确称量干燥的瓷坩埚的重量，并记下瓷坩埚的质量m 0，并用此坩埚准确称取一定质量已研碎的硫酸铜晶体，并记下坩埚钳和硫酸铜晶体的质量m 1。
（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）。
（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m 2。
（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，并记下瓷坩埚和无水硫酸铜的质量，到两次称量的质量相差不超过0.001g 为止。
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。
三大实验--结晶水合物中结晶水含量的测定
⒌恒重操作：在干燥器内冷却后，称量瓷坩埚+硫酸 铜粉末的质量(m2)，直至连续两次称量结果相差不 超过0.001 g ；
⒍另取硫酸铜晶体，再作一次测定；
⒎数据处理、误差分析、完成实验报告。
测定值与理论值有偏差的原因：
阅读：P55/测定值与理论值有偏差的原因
思考：
/P55
② 在坩埚中加入一定量的硫酸铜晶体试样，称重，将称量的试样放入研
钵中研细，再放回到坩埚中；
③ 将盛有试样的坩埚加热，待晶体变成白色粉末时，停止加热；
④ 将步骤③中的坩埚放入干燥器，冷却至室温后，称重；
⑤ 将步骤④中的坩埚再加热一定时间，放入干燥器中冷却至室温后称量。
重复本操作，直至连续两次称量的质量差不超过0.1g为止；
硫酸铜晶体的质量（m1—m0） 无水硫酸铜粉末的质量（m2—m0）
结晶水的质量（m1—m2）
质量(g)
第一次
第二次
44．520 44．670
47．020 48．358
46．070 47．004
2.500
3.688
1.550
2.334
0.950
1.354
用表格数据计算X值；第一次： 5.45 ，第二次： 5.16 ，平均值： 5.31
：①研磨；②称量空坩埚和装有试样的坩埚质量；③加
热；④冷却；⑤称量；⑥重复③～⑤的操作，直至连续
两次称量的质量差不超过0.001 g为止；⑦根据实验数据
计算硫酸铜晶体中结晶水的含量。请回答下列问题：
⑴现有坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角、玻璃棒、干燥
器、药匙等实验用品，进行该实验时，缺少的实验用品
三大实验--结晶水合物中结晶水含 量的测定
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）。
硫酸铜晶体中结晶水含量的测定实验报告单
硫酸铜晶体中结晶水含量的测定实验报告单实验目的：本实验旨在通过测定硫酸铜晶体中结晶水含量，掌握含水晶体的水合物的制备和鉴定方法。
实验原理：硫酸铜为含2个结晶水的盐，其化学式为CuSO4·2H2O。
结晶水晶体中的水分子与盐分子通过氢键相连，结构稳定。
根据质量守恒定律，在失去结晶水的情况下，硫酸铜质量减少的部分即为结晶水的质量。
实验中可以通过加热硫酸铜样品，使其脱水，再称重，计算质量差来确定结晶水含量。
实验仪器和药品：仪器：电子天平、烧杯、玻璃棒、火炬药品：硫酸铜晶体样品实验步骤：1.将硫酸铜晶体样品称取0.5g放入干燥烧杯中。
2.使用电子天平准确称重，并记录初始质量。
3.在通风良好的条件下，使用火炬加热烧杯，加热硫酸铜样品。
注意要均匀加热，并用玻璃棒搅拌样品，以促进脱水反应。
直到热效应消失，即加热后的质量基本不再变化为止。
4.关闭火炬，待样品冷却至室温。
5.使用电子天平称重加热后的硫酸铜样品，并记录最终质量。
实验结果：初始质量：0.5g最终质量：0.35g质量差：初始质量-最终质量=0.5g-0.35g=0.15g结晶水的质量：0.15g讨论与分析：根据实验结果，硫酸铜样品中结晶水的质量为0.15g。
根据化学计量学原理，硫酸铜中结晶水的摩尔比为1∶2，因此可计算出结晶水的摩尔质量。
硫酸铜的摩尔质量为：63.5g/mol结晶水的摩尔质量为：18g/mol根据化学计量学计算公式，可得到结晶水的摩尔质量：0.15g × (1 mol/63.5g) × (18g/1 mol) ≈ 0.425mol可以计算得知，硫酸铜晶体中的结晶水的比例约为0.425mol/1mol，即约为42.5%。
结论：在本实验中，通过加热硫酸铜晶体样品，我们测定了硫酸铜晶体中结晶水的含量。
实验结果显示，硫酸铜晶体中的结晶水含量约为42.5%。
通过本实验，我们掌握了含水晶体的水合物制备和鉴定的方法。
结晶水含量的测定
8、晶体未研成粉末，加热后还有少量颗粒（未损失
晶体）
↓
9、晶体未完全变白，就停止加热 ↓
10、加热时间太长，部分变黑 ↑
On the evening of July 24, 2021
实验习题
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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。
1．CuSO4·5H2O在常温和通常湿度下既不易风化，也不易 潮解，是一种比较稳定的结晶水合物。CuSO4·5H2O受热时逐步 失去结晶水的过程可表示如下：
CuSO4·5H2O 102℃ CuSO4·3H2O 113℃ CuSO4·H2O 250℃CuSO4
：
在250℃以下，CuSO4·5H2O失掉的结晶水是全量的4/5，剩 下的1个水分子需要在较高的温度下才能失去。
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
___________________。
On the evening of July 24, 2021
Courseware template
（3）某学生为测定胆矾中结晶水的质量分数得到以下数据
4、坩埚在干燥器里冷却后，放在天平上称量， 记下坩埚和硫酸铜的质量后，再加热再冷却再称量， 若质量变化较大（两次称量的误差超过0.1克），则 必须再重复上述操作，直到质量变化不大为止（两次 称量的误差不超过0.1克）。
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mCuSO 4
160
m m m 1
( CuSO 4
x CuSO 4·xH 2O
) CuSO 4
160
18
m m ( ) CuSO4·xH 2O
CuSO 4
x
18
mCuSO 4
160
mm m ( ) CuHSO24O·xH 2O
CuSO 4
18 18
二、实验方案
实验准备 研磨 在研钵中用研棒将硫酸铜晶体研碎
实验仪器
研钵、电子天平、坩埚、坩埚钳、泥三角、 药匙、酒精灯、玻璃棒、干燥器、三脚 架（铁架台）
结晶水的质量（m1—m2）
质量(g)
第一次
第二次
44．520 44．670
47．020 46．070
48．358 47．004
2.500
3.688
1.550
2.334
0.950
1.354
用表格数据计算X值；第一次： 5.45 ，第二次： 5.16 ，平均值： 5.31
实验误差=
= 6.1%
药品：硫酸铜晶体（CuSO4·X H2O）
以下说法是正确还是错误 1、加热时不断用玻璃棒搅拌。正确
2、加热时晶体溅出坩埚，再加一些胆矾。错误 3、恒重操作是指加热、冷却、称量这一过程
重复2次。错误 4、某学生因实验误差太大，实验报告中参考
了邻座同学的数据。错误
1、测定结晶水合物中结晶水时，不
需要用的仪器是（ A ）
A、烧杯
B、坩埚
C、酒精灯 D、电子天平
（1）称量： 准确称量一干燥洁净的坩锅质量（m0） （2）称量：准确称量坩埚+硫酸铜晶体的质量（m1）
（3）加热：加热坩埚 （边加热边搅拌） 至蓝色晶体全部变为ห้องสมุดไป่ตู้色粉末
（4）称量：在干燥器中冷却后，准确称量坩埚+无水 硫酸铜的质量
（5）恒重操作： 再加热，再冷却，再称重，
直到连续两次称量结果相差不超过0.001g，
（6）计算：
称量坩埚+硫酸铜粉末的质量（m2）
x m1 m2 160 m2 m0 18
1、研磨 在 研钵 中将硫酸铜晶体研碎。
2、称量 准确称量坩埚的质量m0, 用 坩埚 在电子天平上准确称量2.000g的硫酸铜晶体，
记下坩埚和硫酸铜晶体的总重量m1。 3、加热 将盛有硫酸铜晶体的坩埚放在三脚架上面的
泥三角上，用酒精灯慢慢加热，同时用 玻璃棒 轻轻
搅拌硫酸铜晶体，直到蓝色硫酸铜晶体变成白色粉
末，且不再有水蒸气逸出。 4、冷却 将坩埚放在干燥器里冷却。
5、称量 将坩埚放在电子天平上称量，记下坩埚和无
6、水恒硫重酸操铜作的重总复质加量热m、2。冷却、称量 连续两次称量质
量相差不超过 0.001g 。
§10.2结晶水合物中结晶水含量的测定
2018年11月 民本中学 张萍
一、结晶水含量测定的原理
硫酸铜晶体
无水硫酸铜
引入
CuSO4·xH 2O △CuSO4 xH 2O
加热晶体至晶体
3.2/160 完（全5失-去3结.晶2）水，/18 固体前后质量差 就是结晶水的质 量 。
一、结晶水含量测定的原理 CuSO4·xH 2O △CuSO4 xH 2O
2、在测定硫酸铜晶体中结晶水含量时，判断胆 矾加热完全失去结晶水的依据是（ C ） A、加热时无蒸汽逸出 B、胆矾晶体由蓝变白 C、固体质量不再减小 D、固体质量不断减小
3、下列关于硫酸铜晶体中结晶水含量测定的操作 要求，错误的是（ D ） A、硫酸铜晶体要慢慢加热 B、加热后的无水硫酸铜要在干燥器中冷却 C、需要进行恒重操作 D、恒重操作后无需另取晶体再做一次测定
4、测定硫酸铜晶体结晶水含量时，下列实验操 作可能引起测定结果偏高的是（ A ） A、灼烧晶体，有少量晶体飞溅 B、坩埚里有少量受热不分解的杂质 C、两次加热前后固体的质量差大于0.001g即停 止加热 D、加热胆矾晶体后，无水硫酸铜在潮湿的空气 中冷却
思考下列情况对硫酸铜结晶水含量测定实 验结果的影响 1、加热时有晶体溅出 偏大 2、加热不彻底造成硫酸铜晶体未失去全 部结晶水 偏小 3、失去结晶水后未放入干燥器中冷却 偏小 4、取用的样品中混有前面同学操作后的 无水硫酸铜 偏小
m m ( ) CuSO4·xH 2O
CuSO 4
x
18
mCuSO 4
160
作业:校本作业p15-16
实验数据的记录和处理
x m1 m2 160 m2 m0 18
名称
瓷坩锅质量（m0） 瓷坩埚+硫酸铜晶体的质量（m1） 瓷坩埚+无水硫酸铜粉末的质量（m2）
硫酸铜晶体的质量（m1—m0） 无水硫酸铜粉末的质量（m2—m0）