高二化学第十章结晶水合物中结晶水的测定教师版(DOC)

学科教师辅导讲义

年 级：高二 辅导科目：化学 课时数：3 课 题

结晶水合物中结晶水的测定

教学目的

1、 理解结晶水含量测定的原理。

2、 掌握恒重操作。

3、 理解测定值与理论值有偏差的原因。

教学内容

一、 知识梳理 (一)实验原理

1．原理：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，可知道硫酸铜晶体中硫酸铜的质量和水的质量，然后根据硫酸铜和水的摩尔质量计算1 mol 硫酸铜晶体中含多少摩尔结晶水：即

4242()()

:1:()()

m CuSO m H O x M CuSO M H O =

2．CuSO 4·5H 2O 受热时逐步失去结晶水的过程可表示如下：

42CuSO 5 H O • 蓝色

21022H O -−−−→℃CuSO 4·3H 2O 21132H O

-−−−→℃42CuSO H O • 蓝白色

2250H O

-−−−→℃

4CuSO 白色

在250℃以下，CuSO 4·5H 2O 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。

(二)实验仪器和装置

1．瓷坩埚、坩埚钳、泥三角。瓷坩埚(图(A))用于加热或灼烧固体物质，加热、灼烧时应放在泥三角(图(B))上进行，如图(D)所示。热的瓷坩埚及坩埚盖取放时要用坩埚钳(图(C))。

2．干燥器。干燥器(图(E))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)。

(4)若操作正确而实验测得的硫酸铜晶体中结晶水的含量偏低，其原因可能有(填入选项的编号) 。

(A)被测样品中含有加热不挥发的杂质(B)被测样品中含有加热易挥发的杂质

(C)实验前被测样品已有部分失水(D)加热前所用的坩埚未完全干燥

5．某化学实验小组欲制取氧化铜并验证氧化铜能加快氯酸钾的分解，进行了如下实验：

(1)制取氧化铜

a．称取2 g CuSO4·5H2O在(填仪器)中研细后倒入烧杯，加10

mL蒸馏水溶解。

b．向上述CuSO4溶液中逐滴加入NaOH溶液，立即产生蓝色沉淀，继续

滴加，直到不再产生沉淀，然后将所得混合物转移到(填仪器)中，加

热至沉淀全部变为黑色，停止加热。

c．将步骤b．所得混合物过滤，洗涤，晾干后研细备用。

回答下列问题：

(1)填空。

(2)上述实验步骤中需要使用玻璃棒的是(填实验序号)。

(3)步骤c中洗涤沉淀的操作是_______________________________________________________。

(Ⅱ)该小组同学从资料中得知氧化铜也能催化分解氯酸钾。他们为了比较氧化铜和二氧化锰的催化效果，设计用如左上图所示装置进行实验，实验时均以生成25 mL，气体为准，其他可能影响实验的因素均已控制，

相关数据见下表：

实验序号KClO3质量其他物质质量待测数据

d 1.2g 无其他物质

e 1.2g CuO 0.5g

f 1.2

g MnO2 0.5g

回答下列问题：

(1)上述实验中的“待测数据”指__________________________________________________________

(2)若e、f中待测数据分别为10和7(单位相同)，则___________ (填写化学式)催化效果好。

(3)为探究CuO在实验e中是否起催化作用，需补做如下实验(无需写出具体操作)：

a．__________________________________________________________________

b．验证CuO的化学性质没有改变。

6．无水氯化铝是白色晶体，易吸收水分，在178℃升华。装有无水氯化铝的试剂瓶久置潮湿空气中，会自动爆炸并产生大量白雾。氯化铝常作为有机合成和石油工业的催化剂。并用于处理润滑油等。工业上由金属铝和氯气作用或由无水氯化氢气体与熔融金属铝作用而制得。

某课外兴趣小组在实验室里，通过下图的装置制取少量纯净的无水氯化铝。

(1)开始实验时，不能先点燃A装置的酒精灯后打开分液漏斗的活塞，将适量浓硫酸注入烧瓶里，其理由

是________________________________________________。

(2)A装置中发生反应的化学方程式为_________________________________。

(3)在E处可收集到纯净的氯化铝。其原因是_________________________________。

(4)从A装置导出的气体若不经过B、C装置而直接进入D管，将对实验产生的不良后果是___________

________________________________________________________________________________。

(5)F装置所起的作用有_________________________________。

(6)无水氯化铝在潮湿空气中，会产生大量白雾，有关反应的化学方程式为____________________。

7．某学生做测定硫酸铜晶体中结晶水含量的实验，试回答下列问题。

(1)从下列仪器中选出所需仪器：_________________。

(A)天平(B)研钵(C)试管夹(D)酒精灯(E)蒸发皿(F)玻璃棒(G)瓷坩埚(H)干燥器(I)石棉网(J)三脚架

除上述所选仪器外，还需要的仪器是_________________________________。

(2)实验测得数据：

加热前加热后

实验次数

W1(瓷坩埚)(g)W2(瓷坩埚和硫酸铜晶体)(g) W3(瓷坩埚和无水硫酸铜)(g)

(1) 5.412 7.913 6.845

(2) 5.412 7.954 6.921

①写出结晶水含量z％的计算公式(用W1，、W2、W3表示)：x％=_________。

②测出结果：第(1)次x％________，第(2)次x％________，平均值x％______。理论值为________，测得结果________(填“偏大”或“偏小”)。‘

③从下列分析中得知该学生产生误差的原因可能是________。

(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(大于0.1 g)

(C)加热后，容器未放入干燥器中冷却