硫酸铜晶体里结晶水含量的测定

由一道习题展开思考……
B．CuSO4·4H2O
C．CuSO O D． CuSO 4·2H2 4·H2O 如何测定 CuSO · XH O 中的 X 值呢？ 4 2
CuSO4·5 x H 2O
查阅资料：
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， 可以脱去结昌水的一部分或全部。 晶体在不同
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。0.001 g是电子 盘天平的感量，两次称量误差不超过0.001 g，完全可以说 明晶体中的结晶水已全部失去。(恒重)
2.000g CuSO4· 5H2O———1.200g CuSO4 2.000 g ——— 1.200 g ———1.201 g或1.999
2．称量
用坩埚准确称取2.0 g已经研碎
的硫酸铜晶体，记下坩埚和硫酸铜晶体的
总质量（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，然后将坩埚放在干燥器里冷却。
干燥固体或液体时，干燥剂放在干燥器下部，被干燥物 放在干燥器内的搁板上，互相并不接触。
硫酸铜结晶水含量的测定
实验用品
1、仪器：电子天平、研钵、坩埚、坩埚钳、三角架、 泥三角、玻璃棒、干燥器、酒精灯。 2、药品：硫酸铜晶体
泥三角
坩埚
坩埚钳
三角架
研钵
干燥器
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 表面的水用滤纸吸干;在研钵中将硫酸铜晶 体研碎,以防止加热时硫酸铜晶体发生崩溅.
实验二
硫酸铜晶体里结晶水含量的测定
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
美丽的硫酸铜晶体
加热含有结晶水的硫酸铜晶体1.912 g ，至
固体质量不变时停止加热，冷却后称得白色 粉末1.076 g，则该硫酸铜晶体的化学式为 （ ） A．CuSO4·5H2O
小组讨论
设计初步实验步骤：
为确保测定结果的准确性，请完善实验步骤：
小组讨论
1、如何确保硫酸铜晶体完全失去结晶水？ 2、考虑温度对该实验的影响，操作中要注意什么？
3、为什么要进行恒重操作？
4、为什么要将坩埚放在干燥器中冷却？放在空气中 冷却对实验结果有何影响？ 小结 为确保实验准确性，关键操作有哪些？ 还要注意哪些问题？
温度下按下列反应逐步脱水：
实验方案设计：测定硫酸铜晶体中结晶水的含量（X值） [实验目的]
[实验原理] [实验用品] [实验步骤] [数据记录、处理] [误差分析] [问题与讨论] 实验后的反思
硫酸铜晶体: [Cu(H2O)4] SO4 · H2O 简写为CuSO4 · 5H2O
硫酸铜的晶体结构
反应完全的标志
• 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。
注：m（结晶水）=m1－m2
CuSO4·xH2O
1 m1
160 + 18x
CuSO4 + xH2O
1 m2
160
x m1- m2
Baidu Nhomakorabea18
1
m2
160
=
x
m1- m2
18
X=
7．实验结果分析 差。
根据硫酸铜晶体的化学式计算结晶水的质量分数。
将实验测定的结果与根据化学式计算的结果进行对比，并计算实验误
总结实验步骤： 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
简称：“一磨”、“四称”、“两热”、“一算”。
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
设坩埚质量为m1，坩埚和硫酸铜晶体质量为m2坩埚和无 水硫酸铜质量为m3，则
m2－m3 —————————×100% m2－m1
w(H2O)=
由此可见，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。
下列操作（其它操作均正确）对CuSO4· xH2O晶体中X值 的影响用偏大、偏小、不变填入。 （ ） 1 、未将晶体研成粉末，加热后的晶体仍是块 状。 （ ） 2 、在给晶体加热的过程中有少量的晶体飞溅 出去。 （ ） 3 、在称量坩埚时由于是上一班的同学刚做过 实验，坩埚内壁上有少量的无水硫酸铜。 （ ） 4 、在称量坩埚时由于是上一班的同学做过实 验，坩埚内壁上有少量的已略变蓝色硫酸铜。 （ ） 5、加热后硫酸铜晶体仍有蓝色。 （ ） 6、加热后硫酸铜已变黑。
小、大、不变、大、小、大
（ ）7、冷却时置于空气中冷却
（ ）8、称量坩埚时坩埚内壁不干燥。
（ ）9、坩埚内壁有少量的NH4Cl。 （ ）10、硫酸铜晶体中有少量的CuCl2· 5H2O 。 （ ）11、硫酸铜晶体中有少量的NH4Cl。 （ ）12、硫酸铜晶体中有少量的NaCl。
小、大、大、大、大、小、不变、不变
思考 1、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。
⑵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。
2、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。
3、为了防止硫酸铜晶体温度过高变成黑色，可采取 了哪些措施？ 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 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。
⑵可以将玻璃棒和坩埚一道称量，使玻璃棒 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。
误差分析 — 与正确操作值比较 根据公式：测得的水的质量比正常值少，则 结果偏低；测得的水的质量比正常值多， 则结果为偏高。
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
铜的总质量（m2）。
5．再加热称量
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，到连续两次称
量的质量差不超过0.001 g为止。 注意事项：用加热的方法除去CuS04· 5H20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