结晶水含量测定的原理

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。

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。

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）。

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。

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。

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。