胆矾结晶水的 测定

胆矾结晶水的测定实验报告胆矾结晶水的测定实验报告胆矾是一种常见的无机化合物，化学式为CuSO4·5H2O，它是一种含水结晶物质。

在本次实验中，我们的目标是测定胆矾中结晶水的含量。

本文将详细介绍实验的步骤、原理以及结果分析。

实验步骤：1. 实验前准备：准备好所需的胆矾样品、称量瓶、烧杯、热水浴、称量器等实验器材。

2. 称重：首先，将称量瓶放在天平上，并记录下称量瓶的质量。

然后，将一定量的胆矾样品精确称量到称量瓶中，并记录下总质量。

3. 加热：将称量瓶中的胆矾样品放入烧杯中，并加入适量的蒸馏水。

随后，将烧杯放入热水浴中，加热至溶液沸腾。

4. 干燥：等待溶液完全沸腾后，继续加热一段时间，使胆矾样品充分干燥。

这一步骤的目的是去除样品中的结晶水。

5. 冷却：将烧杯从热水浴中取出，放置在室温下进行冷却。

等待样品完全冷却后，记录下烧杯的质量。

6. 计算：根据实验数据，计算出胆矾样品中结晶水的质量百分比。

实验原理：胆矾是一种含有结晶水的盐类，其化学式中的“5H2O”表示每个胆矾分子中含有5个结晶水分子。

因此，测定胆矾中结晶水的含量，实际上是测定样品中结晶水分子的质量。

在实验中，我们首先将胆矾样品加热，使其结晶水蒸发。

通过称量瓶和烧杯的质量变化，可以推算出胆矾样品中结晶水的质量。

根据质量变化的比例关系，我们可以计算出结晶水的质量百分比。

结果分析：在本次实验中，我们使用了10克的胆矾样品进行测定。

经过加热和干燥，最终得到的烧杯质量为8克。

根据质量变化的比例关系，我们可以计算出结晶水的质量为2克。

通过计算，我们可以得出结晶水的质量百分比为20%。

这意味着在10克的胆矾样品中，有2克的质量来自于结晶水分子。

结论：通过本次实验，我们成功地测定了胆矾样品中结晶水的含量。

实验结果表明，在10克的胆矾样品中，结晶水的质量百分比为20%。

胆矾结晶水的测定对于化学实验和工业生产中的溶液浓度控制具有重要意义。

通过准确测定结晶水的含量，我们可以更好地控制溶液的浓度，确保实验和生产过程的准确性和稳定性。

《10.2结晶⽔合物中结晶⽔含量的测定（第⼀课时）》教案《10.2结晶⽔合物中结晶⽔含量的测定（第⼀课时）》教案松江四中李婉⼀、设计思路1.教材分析本节课是沪科版《化学》⾼⼆年级第⼀学期第⼗章“学习⼏种定量测定⽅法”第⼆节“结晶⽔合物中结晶⽔含量的测定”第⼀课时内容。

第⼗章共有三个定量实验：“测定1mol⽓体的体积”“结晶⽔合物中结晶⽔含量的测定”“酸碱滴定”，其中“测定1mol⽓体的体积”是拓展型课程内容，因此“结晶⽔合物中结晶⽔含量的测定”就成为本章的第⼀个定量实验，是学⽣学习定量测定⽅法的第⼀课，也是学⽣学习的第⼀种定量测定⽅法——重量法。

因此，本节课设计思路：既然是第⼀课，那么本节课的任务是带领学⽣进⼊定量测定实验的殿堂，在完成本节课后对定量实验的核⼼——“精准性”留下深刻的印象。

教学设计让学⽣在测定物质组成的过程中，始终围绕着“精准性”徐徐展开内容，感受“精准性”在定量测定中的意义和价值，为后⾯学习“中和滴定”和拓展型课程中的“⽓体摩尔体积的测定”、“⼩苏打中碳酸氢钠的含量测定”打好基础。

2.教学基本要求分析《上海市⾼中化学学科教学基本要求》中指出：⾼中阶段共学习5个定量实验，按基础性课程和拓展型课程的顺序，分别是“配制⼀定物质的量浓度的溶液”、“结晶⽔合物中结晶⽔含量的测定”、“中和滴定”、“⽓体摩尔体积的测定?”、“⼩苏打中碳酸氢钠的含量测定?”。

其中对“结晶⽔合物中结晶⽔含量的测定”的学习⽔平要求：知识⽔平C级，技能⽔平C级；即知识达到运⽤层⾯，能将所学内容应⽤到新的情境中，并⽤于解决简单的问题；技能达到设计层⾯，能根据具体情境的需要，选择、组合相关实验操作，解决问题。

虽然，在⾼⼀年级学习“配制⼀定物质的量浓度的溶液”时初次接触了定量实验，但对定量实验的“精准性”核⼼只有⼀个模糊的印象，技能⽔平也只要求达到B级：能规范、熟练地完成某种操作的⽔平。

⽽本节课要在其基础上，技能⽔平有所提⾼，要求达到C级设计⽔平；但是在具体要求⼀栏的描述中，并没有出现设计⽅案四个字，⽽是解释实验原理、复述恒重操作要点的概念和操作要点、描述实验步骤、归纳仪器使⽤要点。

CuSO 4· xH 2O CuSO 4 + xH 2O CuSO 4 650℃CuO + SO 3m(CuSO 4 )：m(H2O) 1:x160m(H 2O) 18m(CuSO)160(m 1 m 2 ) 18m 2式中： m 1=m(CuSO 4· xH 2O)，m 2=m(CuSO 4)、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，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、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。

如无水氯 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【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m0，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m1。

（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m2。

（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。

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。

简易热重分析仪测定胆矾中结晶水含量作者：冯晴来源：《化学教学》2016年第10期摘要：针对中学化学教材中胆矾结晶水含量测定实验的不足，如操作要求高、耗时长、易产生较大误差、学生往往难以取得满意的结果等，利用数字化技术对该实验进行创新改进，简化了恒重操作，缩短了实验时间，使实验结果更精确，课堂教学更高效。

关键词：简易热重分析仪；数字化；定量测定；胆矾；结晶水文章编号：1005–6629（2016）10–0058–03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B上科版高中二年级第一学期《化学》（试用本）中的第十章第二节“胆矾中结晶水含量测定”[1]是一个重要的定量实验，学生在操作过程中，操作要求较高，易产生误差；恒重操作又比较耗时，使学生较难完成实验。

为解决以上问题，利用数字化技术对该实验进行改进。

在加热的过程中，分别利用温度传感器和称量模块同时测得温度和质量的数值，绘制硫酸铜晶体失重-温度（TG）图像。

通过数字化的改进，简化了恒重操作，缩短了实验时间，实验结果更精确，令课堂教学更为高效。

1 实验目的（1）了解简易热重分析仪的结构、工作原理。

（2）利用简易热重分析仪测定胆矾结晶水的含量。

2 实验原理CuSO4·5H2O是蓝色晶体，三斜晶系，在不同温度下逐步失水，如：应用专业的热重分析仪对胆矾进行热重分析，可以得到如下TG曲线图[4]，见图1。

由于该仪器可以边加热边称量，可省略恒重操作中冷却这一步骤。

当TG图像中在250～300℃附近，失重率随着温度变化不再变化，且维持一段时间，即为加热、冷却、称量后所得的质量一段时间内不再改变，符合连续两次称量结果相差不超过0.001g的恒重操作标准。

然而热重分析仪价格昂贵、原理复杂、操作繁复，不太适合高中学生。

故笔者利用高中化学实验室中常见的电子天平，略加改造，自制简易热重分析仪。

设置加热温度上限为300℃，确保胆矾分解的同时，硫酸铜不会分解。

在加热的过程中，分别利用温度传感器和称量模块同时测得温度和质量的数值，并利用设计的软件，对实验数据进行处理，绘制硫酸铜晶体失重-温度（TG）图像。

胆矾结晶水的测定实验原理胆矾（化学式：CuSO4·5H2O）是一种常见的含水结晶物质，其水合物中的结晶水含量对于化学实验和工业生产具有重要意义。

因此，准确测定胆矾结晶水的含量是一项必要的实验工作。

本文将介绍胆矾结晶水的测定实验原理及方法。

实验原理：胆矾结晶水的测定是通过加热胆矾样品，使其失去结晶水，从而计算出结晶水的含量。

具体原理如下：1. 胆矾加热失去结晶水：胆矾样品加热至一定温度时，结晶水会从晶体中脱离，转化为水蒸气，并逸出系统。

2. 恒定重量：当样品失去结晶水后，其重量将保持不变，称为恒定重量。

此时，胆矾中的水分已完全脱除。

3. 计算结晶水含量：根据样品的质量损失和结晶水的摩尔质量，可以计算出胆矾样品中结晶水的含量。

实验步骤：1. 称取胆矾样品：准确称取一定质量的胆矾样品，放入称量瓶中，并记录质量。

2. 加热样品：将称取好的胆矾样品放入预先烧燃的坩埚中，并用三脚架和铁网固定。

使用酒精灯或其他加热装置，对样品进行加热。

3. 加热至恒定重量：加热过程中，持续加热直至样品重量不再发生变化，称为恒定重量。

记录样品的恒定重量。

4. 计算结晶水含量：根据样品的质量损失和结晶水的摩尔质量，可以计算出胆矾样品中结晶水的含量。

实验注意事项：1. 加热过程中要注意控制加热温度，避免过高温度引起样品的分解或溅出。

2. 在称取样品时要注意准确称取，并避免样品受潮。

3. 在加热过程中要保持加热均匀，避免样品局部过热或不加热。

4. 在记录样品质量时要注意准确记录，避免误差的产生。

实验结果分析：根据实验中记录的样品质量变化和计算得到的结晶水含量，可以得出胆矾样品中结晶水的含量。

与理论值进行比较，可以评估实验结果的准确性和实验操作的可靠性。

总结：通过胆矾结晶水的测定实验，可以准确测量胆矾样品中结晶水的含量。

这项实验方法在化学实验和工业生产中具有重要意义，可以帮助人们更好地理解和应用胆矾这一常见物质。

同时，在实验中需要注意操作规范和准确性，以保证实验结果的可靠性。