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
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。
硫酸铜结晶水测定

二,水合硫酸铜脱水
1.在已恒重的坩埚中加入1.0~1.2g研细的水合硫酸铜晶 体,铺成均匀的一层,再在电光天平上准确称量坩埚 及水合硫酸铜的总质量,减去已恒重坩埚的质量即为 水合硫酸于沙浴盘中.将其四分之三体积埋入 沙内,再靠近坩埚的沙浴中插入一支温度计(300℃), 其末端应与坩埚底部大致处于同一水平.加热沙浴至 约210℃,然后升温至280℃左右,调节煤气灯以控制沙 浴温度在260~280℃之间.当坩埚内粉末由蓝色全部 变为白色时停止加热(约需15~20min).用干净 的坩埚钳将坩埚移入干燥器内,冷至室温.将坩埚外 壁用滤纸揩干净后,在电光天平上称量坩埚和脱水硫 酸的总质量.计算脱水硫酸铜的质量.重复沙浴加热, 冷却,称量,直到"恒重"(本实验要求两次称量之 差小于等于1mg).实验后将无水硫酸铜倒入回收瓶中.
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实验注意事项
1.水合硫酸铜晶体的用量最好不要超过1.2g 2.加热脱水一定要完全,晶体完全变为灰白 色,不能是浅蓝色. 3.注意恒重 4.注意控制脱水温度
思考题
在水合硫酸铜结晶水的测定中,为什么沙浴加 热并控制温度在280℃左右? 1.加热后的坩埚能否未冷却至室温就去称量?加 热后的热坩埚为什么要放在干燥器内冷却? 2.在高温灼烧过程中,为什么必须用煤气灯氧化 焰而不能用还原焰中热坩埚? 3.为什么要进行重复的灼烧操作?为什么叫恒重? 其作用是什么?
实验原理
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 一定量的结昌水合物(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昌水的质量分数, 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.
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。
五水合硫酸铜结晶水的测定

实验六 五水合硫酸铜结晶水的测定[课时安排] 4学时[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、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。
[实验原理介绍]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)。
结晶水与盐类结合的比较牢固,但受热到一定温度时,可以脱去结晶水分一部分或全部。
CuSO 4·5H 2O 晶体在不同温度下按下列反应逐步脱水:CuSO 4·5H 2O −−→−℃48 CuSO 4·3H 2O +2 H 2OCuSO 4·3H 2O −−→−℃99 CuSO 4·H 2O +2 H 2OCuSO 4·H 2O −−→−℃218 CuSO 4+H 2O 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,通常把一定量的结晶水合物(不含吸附水)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,再取出用电子天平称量。
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。
[基本操作与仪器介绍]1、沙浴加热,参见第三章三。
2、研钵的使用方法参见附录1。
3、干燥器的准备和使用。
由于空气中总含有一定量的水汽,因此灼烧后的坩埚和沉淀等,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份。
干燥器是一种具有磨口盖子的厚质玻璃器皿,磨口上涂有一薄层凡士林,使其更好地密合。
底部放适当的干燥剂,其上架有洁净的带孔瓷板,以便放置坩埚和称量瓶等。
准备干燥器时要用干的抹布将内壁和瓷板擦抹干净,一般不用水洗,以免不能很快干燥。
放入干燥剂的量不能太多,干燥剂不要放得太满,太多容易玷污坩埚。
示范教案一实验一 硫酸铜晶体里结晶水含量的测定

实验一硫酸铜晶体里结晶水含量的测定●教学目的1.学习测定晶体里结晶水含量的方法。
2.巩固天平的使用。
3.练习坩埚的使用,初步学会研磨操作。
4.培养学生的分析推理能力。
5.提高学生的实验基本操作能力。
●教学重点1.测定硫酸铜晶体中结晶水含量的原理。
2.测定硫酸铜晶体中结晶水含量的操作步骤。
●教学难点实验方案的设计。
●教学方法启发、诱导、讲解、推理、讨论、实验等。
●教学用具投影仪●实验用品托盘天平、研钵、坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角、玻璃棒、干燥器、酒精灯、药匙、硫酸铜晶体(CuSO4·x H2O)、无水硫酸铜粉末●课时安排1课时●教学过程[引入][教师展示硫酸铜晶体和无水硫酸铜粉末][介绍]大家现在看到的分别是硫酸铜晶体和无水硫酸铜。
[问]从表观上看,二者有何不同?[生]硫酸铜晶体为蓝色,而无水硫酸铜为白色粉末。
[追问]那么,是什么原因造成了二者的颜色差别呢?[生]这主要是由于硫酸铜晶体中含有结晶水之故。
[问]它们二者之间是否可以相互转化?[生]能相互转化?[追问]怎样转化?[生]把硫酸铜晶体加热,使之脱去结晶水,则生成硫酸铜粉末;在硫酸铜粉末中滴入水,则其又转化为硫酸铜晶体。
[师]请大家用化学方程式表示出上述转化。
[请一位同学上黑板书写][学生草板书]CuSO4·5H2O∆====CuSO4+5H2OCuSO4+5H2O===CuSO4·5H2O[问]上述两个反应是否互为可逆反应?为什么?[生]不是。
因为它们反应的条件不同:硫酸铜晶体失水需要加热,而硫酸铜粉末变为晶体在常温下就能进行。
[师]回答得很好!现在,大家的实验台上有一种硫酸铜晶体。
[草板书]CuSO4·x H2O[师]如果我们想要知道这种硫酸铜晶体中结晶水的质量分数和x的值,应根据什么原理来进行测定呢?请大家讨论后回答。
[板书]实验一 硫酸铜晶体里结晶水含量的测定一、测定原理[学生讨论后回答]先取一定量的晶体样品,加热,使其失去结晶水,然后再称一下失去结晶水后的硫酸铜粉末的质量,前后两次的质量差即为结晶水的质量。
硫酸铜晶体中结晶水含量测试实验

硫酸铜晶体中结晶水含量测试实验1.这个实验旨在测试硫酸铜晶体中的结晶水含量。
This experiment aims to test the crystalline water content in copper sulfate crystals.2.我们将通过加热样品来分析结晶水的含量。
We will analyze the content of crystalline water by heating the sample.3.实验过程中需要严格控制加热温度和时间。
The heating temperature and time need to be strictly controlled during the experiment.4.我们将使用称量器具来测量晶体样品的质量。
We will use weighing apparatus to measure the mass of crystal samples.5.实验前需要进行样品的干燥处理。
The samples need to be dried before the experiment.6.我们将使用滤纸来分离晶体和溶液。
We will use filter paper to separate crystals from the solution.7.需要注意避免晶体的损失和溶液的溅出。
It is necessary to avoid the loss of crystals and splashing of the solution.8.实验操作需要细心和耐心。
The experiment requires careful and patient operation.9.我们将使用蒸发皿来收集晶体样品。
We will use an evaporating dish to collect crystal samples.10.在操作过程中要避免晶体的受污染。
教学设计:结晶水合物中结晶水含量的测定(第1课时)

高二化学第一学期结晶水合物中结晶水含量的测定第2课时教学设计[设计思想]测定硫酸铜晶体里结晶水含量是高中化学一个重要的定量实验。
它是帮助学生形成化学定量测定科学方法、态度、技能的重要载体。
教学设计着重三个环节:(1)通过对实验目的的认识,以及对硫酸铜晶体的性质、用途、组成的复习、分析讨论,为学习结晶水含量测定的原理和方法,设计测定硫酸铜结晶水含量的实验方案作铺垫;同时体验化学物质对人类生存、发展重要作用,以及化学学科思想、方法对推动人类科学发展重要意义,形成尊重科学,用科学为人类服务的思想观念。
(2)以硫酸铜晶体中结晶水含量测定原理的讨论为例,概括出结晶水合物中结晶水含量的测定的基本原来和一般方法,掌握从具体到抽象的思维方法,以及间接测定的方法,体验定量测定中转化的思想方法对人类科学活动的影响与作用。
(3)通过测定硫酸铜结晶水含量的实验方案讨论与设计,学习相关仪器的使用方法与操作技能;学习结晶水含量的测定的设计思想、方法,初步形成严谨的科学态度和习惯,以及环境保护意识;感悟实事求是、严肃认真、一丝不苟的科学态度对个人和社会发展的重要作用。
一、教学目标1.知识与技能(1)结晶水合物中结水含量的测定原理(C)。
(2)瓷坩埚、研钵、干燥器等仪器的正确使用(B)。
(3)恒重等基本操作技能(B)。
2.过程与方法(1)通过设计测定硫酸铜结晶水含量的实验方案,认识观察、测量、实验条件的控制、数据处理等科学方法。
(2)通过设计测定硫酸铜结晶水含量的实验方案,认识测定物质组成,确定物质化学式的定量实验一般方法。
3.情感态度与价值观(1)通过设计实验方案,体验工农业生产中化学定量实验的重要性。
(2)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。
二、教学重点和难点1.教学重点结晶水合物中结水含量的测定原理和方法。
2.教学难点设计测定硫酸铜结晶水含量的实验方案三、教学用品药品:CuSO4·H2O仪器:电子天平、研钵、玻璃棒、三脚架、泥三角、瓷坩埚、坩埚钳、干燥器、酒精灯、药匙。
五水合硫酸铜结晶水的测定

CuSO4 650℃CuO SO3
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。
以上有不当之处,请大家给与批评指正,谢谢大家!
15
泥三角 坩埚钳
坩埚 三角架
6. 实验步骤
恒重坩埚
在电子天平上准 确称量坩埚及水合 硫酸铜的总质量
水合硫酸铜脱水: 在已恒重的坩埚中加入 1.0~1.2g研细的水合硫 酸铜晶体
计算出坩埚中样品的准确 质量m1(准至1mg)。
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。
计算脱水硫酸铜的 质量m2
称量坩埚和脱水 硫酸铜的总质量。
重复沙浴加热,冷却、称 量,直到“恒重”
5 实验记录与结果
5.1 数据记录
空坩埚质量 /g
第一次 称量
第二次 称量
平均值
(空坩埚+五 水硫酸铜的
质量)/g
(加热后坩埚+无水硫酸铜 质量)/g
五水合硫酸铜结晶水的测定
1. 实验目的
了解结晶水合物中结水含量的测定原理和方法。 学习电子天平的使用方法.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。
2. 实验原理
多数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。 晶体 在不同温度下按下列反应逐步脱水:
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

m1 m 2 160 x m 2 m 0 18
六、误差分析
学生讨论
结晶水没有完全逸出
偏小,因为减少的质量小于结晶水实际的质量。
没有放在干燥器中冷却
偏小,在空气中冷却,会吸收水蒸气,使 得减少质量小于结晶水的实际质量。 加热时晶体爆溅 偏大,溅出的晶体质量被当作逸出的结 晶水的质量。
一、实验原理
CuSO4· xH 2O CuSO4 xH 2O
△
1mol xmol
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:
mH 2O nH 2O 160mH 2O 18 x nCuSO 4 mCuSO4 18mCuSO4 160
需要测定:无水硫酸铜的质量和结晶水的质量
CuO
黑色
加热温度过高,硫酸铜发生分解,会影响测定结果
6、加热时质量未至恒重就停止
偏小
7、加热后坩埚未放在干燥器中冷却
偏小
8、晶体中混有受热不分解的杂质
偏小
9、坩埚中有受热不分解的杂质
无影响
10、硫酸铜晶体中混有碳酸钠晶体(Na2CO3· 10H2O)
偏大
11、硫酸铜晶体中混有氢氧化铜(Cu(OH)2)
250 C CuSO4 xH 2O CuSO4 xH 2O m(CuSO 4) m( H 2O) : 1: x M (CuSO 4) M ( H 2O)
复习:⒉什么是恒重操作?为什么要引入恒重操作?
恒重操作: 在完成第一次加热、冷却、称量后,再进行第 二次加热、冷却、称量;……。直到连续两次称量 的结果相差不超过0.001 g为止。
防止重新吸水
二、实验原理
任务分析
实验五水合硫酸铜结晶水的测定

实验五水合硫酸铜结晶水的测定The following text is amended on 12 November 2020.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。
CuSO 4·5H 2O 在不同温度下按下列反应逐步脱水:CuSO 4·5H 2O CuSO 4·3H 2O+2H 2O CuSO 4·3H 2OCuSO 4·H 2O+2H 2OCuSO 4·H 2OCuSO 4+H 2O加热CuSO 4·5H 2O 控制温度为260℃~280℃,CuSO 4·5H 2O 可以脱去全部结晶水。
精确称量CuSO 4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℃时,使用水浴加热。
只需加热在80℃以下者,容器受热部分可浸入水中,但不接触浴底。
在80℃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℃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150℃以下的加热,石蜡浴用于200℃以下的加热。
218℃99℃48℃(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。
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。
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)。
高三化学结晶水测定实验报告

一、实验名称:硫酸铜晶体中结晶水含量的测定
二、实验目的:结晶水含量的测定、热重曲线分析
三、实验原理:CuSO4xH2O=(加热)=CuSO4+xH2O
1mol 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。
①仪器B的名称是。
②将下列实验操作步骤正确排序__________(填标号);
重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3g。
a.点燃酒精灯,加热b.熄灭酒精灯c.关闭K1和K2
d.打开K1和K2,缓缓通入N2e.称量A f.冷却到室温
③根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目x=(列式表示)。若实验时按a、d次序操作,则使x(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
④称量待坩埚在干燥器里冷却后,将坩埚放在天平上称量,记下坩埚和无水硫酸铜总质量m2。
⑤再加热冷却再称量至恒重把盛有无水硫酸铜的坩埚再加热,然后放在干燥器里冷却后再称量,记下质量,直到连续两次称量的质量差不超过0.1g为止,称得质量为m3。
⑥计算根据实验数据计算硫酸铜晶体里结晶水的质量分数和化学式中x的实验值。
⑨晶体未完全变白,就停止加热
⑩加热时间太长,部分变黑
1.绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题:
为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为m2g。按下图连接好装置进行实验。
1.实验仪器和试剂:
仪器:托盘天平、研钵、坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角、玻璃棒、酒精灯、干燥器、石棉网
硫酸铜结晶水合物含量的测定

结晶水含量的测 定
实验设计思路图_
——硫酸铜晶体中结晶水含量的测定实验
明确目标—求x值
寻找关系——与x有关或间接有关
确定所需测量值
计算公式
确定实验步骤
确定实验顺序 确定实验仪器 实验操作要领
一、实验说明
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:
1.称取一定量的硫 酸铜晶体
2.加热使其失去全部 结晶水
3.冷却
4.称量无水硫酸铜
5.恒重操作
6.计算
坩埚 电子天平
酒精灯、铁架 台、铁圈、泥 三角、玻璃棒 干燥器
电子天平
名称
数据记 录表设 计
瓷坩埚质量(m 0)
瓷坩埚 + 硫酸铜晶体(m 1) 瓷坩埚 + 无水硫酸铜(m 2)
硫酸铜晶体 (m 1 -m 0) 无水硫酸铜 (m 2 -m 0)
:
CuSO4·5H2O 102℃ CuSO4·3H2O 113℃ CuSO4·H2O
(蓝色)
( 蓝白色 )
250℃CuSO4 白色
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。
胆矾(硫酸铜晶体) CuSO4·5H2O
明矾(硫酸铝钾晶体) KAl(SO4)2·12H2O
则H2O%=
×100% 可
见,凡实验过程使得(m2-m3)偏大 或(m2-m1)偏小的,都会使结晶水 含量的测定结果偏大,反之亦然。
二、实验步骤
1、研磨 2、称量
3、加热 4、称量 5、再加热称量 6、计算 7、实验结果分析
八、五水硫酸铜结晶水的测定

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无机化学实验
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实验原理:
利用结晶水受热到一定温度时可以脱去结晶水的一 部分或全部的方法。
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数据记录与处理:
无机化学实验
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无机化学实验
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注意事项:
无机化学实验
实验八 五水硫酸铜结晶水的测定
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、进一步熟悉电子天平的使用; 3、学习研钵、干燥器等仪器的使用和沙浴加热、恒重等 操作。
无机化学实验
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实验用品:
仪器:坩埚、泥三角、干燥器、铁架台、铁圈、 沙浴盘、温度计(300摄氏度)、煤气灯、天 平 液体药品:CuSO4·5H2O(s) 材料:滤纸、沙子
人教版高中化学第三册(必修+选修)硫酸铜晶体中结晶水含量的测定教案

教案5〔1-3-1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S O42-·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,那么计算x的数学表达式为值只有在4.9-5.1之间,才说明实验是成功的。
〔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Cu SO4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。
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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。
2.沙浴加热(页码:26)加热是实验室中常用的实验手段,有煤气灯、水浴、沙浴、电加热套、电炉、管式炉和马福炉加热(复习加热方法)。
油浴和沙浴加热(间接加热)当被加热物质要求受热均匀,温度又高于100℃时,可用油浴或沙浴。
油浴加热与水浴加热方法相似。
沙浴是在铁制沙盘中装入细沙,将被加热容器下部埋在沙中,用煤气灯或电炉加热沙盘。
沙浴温度可达300~400 ℃。
3.研钵的使用方法(演示)研钵就是实验中研碎实验材料的容器,配有钵杵,常用的为瓷制品,也有玻璃、玛瑙、氧化铝、铁的制品。
用于研磨固体物质或进行粉末状固体的混和。
其规格用口径的大小表示。
进行研磨操作时应注意:(1)按被研磨固体的性质和产品的粗细程度选用不同质料的研钵。
一般情况用瓷制或玻璃制研钵,研磨坚硬的固体时用铁制研钵,需要非常仔细地研磨较少的试样时用玛瑙或氧化铝制的研钵。
注意,玛瑙研钵价格昂贵,使用时应特别小心,不能研磨硬度过大的物质,不能与氢氟酸接触。
(2)进行研磨操作时,研钵应放在不易滑动的物体上,研杵应保持垂直。
大块的固体只能压碎,不能用研杵捣碎,否则会损坏研钵、研杵或将固体溅出。
易爆物质只能轻轻压碎,不能研磨。
研磨对皮肤有腐蚀性的物质时,应在研钵上盖上厚纸片或塑料片,然后在其中央开孔,插入研杵后再行研磨,研钵中盛放固体的量不得超过其容积的1/3。
(3)研钵不能进行加热,尤其是玛瑙制品,切勿放入电烘箱中干燥。
(4)洗涤研钵时,应先用水冲洗,耐酸腐蚀的研钵可用稀盐酸洗涤。
研钵上附着难洗涤的物质时,可向其中放入少量食盐,研磨后再进行洗涤。
若研磨材料用于提取DNA或RNA,用锡纸包裹后于烘箱内180度灭菌。
4、干燥器的准备和使用(演示)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。
干燥器结构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,其上架有洁净的的带孔瓷板,以便放置坩埚和称量瓶等。
使用准备干燥器时要用干的抹布将内壁和磁板擦抹干净,一般不用水洗,以免不能很快干燥。
放放干燥剂时,干燥剂不要放得太满,装至干燥器下室的一半就够了,太多容易玷污坩埚。
开启干燥器时,应左手按住干燥器的下部有右手握住盖的圆顶,向前小心推开器盖。
盖取下时,将盖倒置在安全处。
放入物体后,应及时加盖。
加盖时也应该拿住盖上的圆顶推盖严。
当放入温热的坩埚时,应将盖留一缝隙,稍等几分钟再盖严;也可以前后推动器盖稍稍打开2~3次。
搬动干燥器时,应用两手的拇指按住盖子,以防盖子滑落打碎。
四、实验内容1.恒重坩埚将一洗净的坩埚及坩埚盖置于泥三角上。
小火烘干后,用氧化焰灼烧至红热。
将坩埚冷却至略高于室温,再用干净的坩埚钳将其移入干燥器中,冷却至室温(注意:热坩埚放入干燥器后,一定要在短时间内将干燥器盖子打开1~2次,以免内部压力降低,难以打开)。
取出,用电光天平称量。
重复加热至脱水温度以上、冷却、称量,直至恒重。
2.水合硫酸铜脱水(1)在已恒重的坩埚中加入1.0~1.2g研细的水合硫酸铜晶体(什么方法?),铺成均匀的一层,再在电光天平上准确称量坩埚及水合硫酸铜的总质量(什么方法?),减去已恒重坩埚的质量即为水合硫酸铜的质量。
(2)将已称量的、内装有水合硫酸铜晶体的坩埚置于沙浴盘中。
将其四分之三体积埋入沙内,再靠近坩埚的沙浴中插入一支温度计(300℃),其末端应与坩埚底部大致处于同一水平。
加热沙浴至约210℃,然后升温至280℃左右,调节煤气灯以控制沙浴温度在260~280℃之间.当坩埚内粉末由蓝色全部变为白色时停止加热(约需15~20min)。
用干净的坩埚钳将坩埚移入干燥器内,冷至室温。
将坩埚外壁用滤纸揩干净后,在电光天平上称量坩埚和脱水硫酸的总质量。
计算脱水硫酸铜的质量。
重复沙浴加热,冷却、称量,直到“恒重”(本实验要求两次称量之差小于等于1mg)。
实验后将无水硫酸铜倒入回收瓶中。
思考题1.在水合硫酸铜结晶水的测定中,为什么沙浴加热并控制温度在280℃左右?2.加热后的坩埚能否未冷却至室温就去称量?加热后的热坩埚为什么要放在干燥器内冷却?3.在高温灼烧过程中,为什么必须用煤气灯氧化焰而不能用还原焰中热坩埚?4.为什么要进行重复的灼烧操作?为什么叫恒重?其作用是什么?五、实验报告参考,这是个什么类型的实验?有效数字表达结果。
进行误差分析,绝对及相对。
实验注意事项1.五水合硫酸铜的用量最好不要超过1.2 g2.加热脱水一定要完全,晶体完全变为灰白色,不能是浅蓝色。
3.注意恒重4.注意控制脱水温度下周:容量瓶的相对校准实验 五水合硫酸铜结晶水的测定姓名_____________ 班级________________ 学号________________ 日期_______________一、实验目的二、实验原理利用结晶水受热到一定温度时可以脱去结晶水的一部分或全部的方法。
CuSO 4·5H 2O 晶体在不同温度下的逐步脱水:∵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、实验步骤1、研磨:在_________中将硫酸铜晶体研碎(___________________________)。
2、称量:准确称量__________________的质量,并记录0m 。
3、加样:在瓷坩埚中加入约 克的硫酸铜晶体,称量并记录1m 。
4、加热:把盛有硫酸铜晶体的瓷坩埚用__________________放在泥三角上慢慢加热,直到蓝色完全变白(___________________________),然后把坩埚移至__________________中冷却至室温。
5、称量:称量并记录加热后___________________________的质量2m 。
6、恒重操作:将盛有无水硫酸铜的坩埚再一次加热2分钟,放在干燥器中冷却后,再次进行称量,并记录3m ,直到两次称量的结果(3m —2m )相差不超过0.001g 。
484242299424222184242CuSO 5H O CuSO 3H O + 2H O CuSO 3H O CuSO H O + 2H O CuSO H O CuSO + H O−−−→−−−→−−−→℃℃℃4242n n CuSO H O CuSO H O∆∙−−→+四、实验数据记录及处理设硫酸铜晶体的化学式是:42n CuSO H O ∙n 的计算式:1330160()n 18()m m m m -=-结论:硫酸铜晶体的化学式是____________________。
五、误差及其分析理论值:1mol 硫酸铜晶体中含有5.00 mol 水。
绝对误差:___________________; 相对误差:______________________。
八、实验小结。