高中化学课件——结晶水合物中结晶水含量的测定

3. 实验操作步骤：





①研磨：在研钵中将硫酸铜晶体研细。 ②称量：称量坩埚质量(m0); 装入适量研细的硫酸 铜晶体，再称量坩埚和硫酸铜晶体的总质量(m1) 。 ③加热：充分加热直到晶体完全变为白色粉末。 ④称量：在干燥器内冷却至室温，再称量无水硫 酸铜及坩埚的总质量(m2) 。 ⑤再加热再称量至恒重：重复操作，直到最后两 次称量的m2 的差值不超过误差小于0.001克为止。 ⑥计算：根据实验结果计算晶体中结晶水的数目 或晶 体中结晶水的质量分数 。
2 2 2
2H O CuSO4·5H2O（蓝色） 102 ℃， CuSO4·3H2O 2H O H O 113 ℃， CuSO4·H2O 250 ℃， CuSO4（白色）
2、实验仪器 天平．研钵．瓷坩埚．坩埚钳． 三角架．泥三角．玻璃棒．干燥 器．酒精灯。
m2值减小
偏大
偏小 偏小
吸了水 晶体中结晶水的质量 变小，m2值增大
6. 注意事项




①加热前，一定要把硫酸铜晶体表面的水用滤纸吸干，以减 少误差； ②晶体要研碎，有利于晶体完全分解并可防止加热时 CuSO4· XH2O晶体发生飞溅。 ③加热时，要注意不断搅拌，防止局部过热导致CuSO4分解； 2CuSO4 CuSO4· CuO + SO3↑ 113℃ CuSO4· CuO 2CuO + SO3↑ 360℃750℃ ④失水后的白色粉末 CuSO4和坩埚最好放在干燥器里进行冷 却，因为CuSO4具有很强的吸湿性，在空气（特别是湿度较 大时)中放置一段时间就会重新吸水，形成水合物。如果没有 干燥器，冷却时坩埚要加盖（坩埚盖要预热），或稍降温后 盖一张厚纸片。 ⑤冷却后的称量操作要快。 ⑥为保证晶体完全失水且防止晶体溅失，加热时不用蒸发皿 或试管而采用坩埚。 ⑦加热过程中，应慢慢加热（可改垫石棉网）以防因局部过 热而造成晶体溅失及无水硫酸铜分解，引起测量值偏高。
质量/g 坩埚＋硫酸铜晶体
(1)反应共生成水_________g； 坩埚＋无水硫酸铜 (2)x的值为__________；
9.0
44.5 35.5
5
坩埚
19.5
(3)取坩埚中少许固体装入试管，滴入某商店出售的“无水酒 精”，观察到固体由白色变为蓝色，则说明该“无水酒精”中 H2O 含有_________________________ 。
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
1. 测定原理：
硫酸铜晶体受热分解生成无水硫酸铜和水 加热
CuSO4· XH2O
n H O ( mol)
2
CuSO4+XH来自Om H O (g )
2
X
n CuSO
4
( mol)

M H O (g / mol)
2
m CuSO (g )
m2值减小
加热不彻底硫酸铜晶体未完全 失去结晶水
未作恒重操作 取用的样品中已混入前面同学 操作后的无水硫酸铜 取用的样品已受潮 加热搅拌时硫酸铜晶体沾在玻 璃棒上 加热时温度过高致使硫酸铜分 解 加热后的白色粉末未放在干燥 器中冷却 晶体中含受热不分解、不挥发 的物质
沾在玻璃棒上硫酸铜晶体 未被称量，m2值减
例3. 2004甘肃、青海、宁夏卷28题 测定硫酸铜晶体（CuSO4· 5H2O）里结晶水的含量， 实验步骤为：①研磨 ②称量空坩埚和装有试样的坩 埚的质量 ③加热 ④冷却 ⑤称量 ⑥重复③至⑤的操 作，直到连续两次称量的质量差不超过0.1g为止 ⑦根 据实验数据计算硫酸铜结晶水的含量。 请回答下列问题： （ 1 ）现有坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角、玻璃棒、 干燥器、药匙、硫酸铜晶体样品等实验用品，进行该 实 验 时 ， 缺 少 研钵、托盘天平、酒精灯 的 实 验 用 品 （答与不答火柴，不给分不扣分） 是 。 （ 2 ）该实验中哪一步骤需要使用干燥器？使用干燥 冷却 防止吸水 器的目的是什么？
(m1 m2 )g 160(g / mol) X (m2 m0 )g 18(g / mol)
保证测定准确的关键操作：准确称量，恒 量操作。
5. 误差分析
失误操作
加热时晶体爆溅
对结果影响 原因分析
偏大 偏小 偏小 偏小 偏大 偏大 晶体损失的量也计量为结晶水 水没有全部失去 硫酸铜晶体尚未完全分解， 使结晶水的质量变小 晶体中结晶水的质量 变小，m2值增大
实验关键 硫酸铜晶体完全失水
(1)标志： 晶体加热后全白，无蓝，无黑色。 (2)措施：①控制加热的温度及时间；
②恒重操作，直到前后两次称 量的质量差不超过0.001g为止。
4.数据处理:
名称 坩埚质量(m0) 坩埚+硫酸铜晶体(m1) 坩埚+无水硫酸铜晶体(m2) 硫酸铜晶体（m1—m0） 无水硫酸铜（m2—m0） 结晶水（m1—m2） 实验平均值 质量（g） 第一次 第二次
4
m H O (g ) 160(g / mol) m CuSO 18(g / mol)
2 4
M CuSO (g / mol)
4
知识背景：


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：
例1. 实验室中测定硫酸铜晶体结晶水含量的实验有如 下实验操作：①加热、②称量、③记录、④冷却，请 按该实验的实际操作步骤填写其先后顺 序： ②③②③①④②③①④②③ 。 ) 为了测定硫酸铜晶体（ CuSO4· 例 2.(2002 江西高考题 xH2O ）
中的x值，做下列实验，将硫酸铜晶体放在坩埚中加热，至不 含结晶水，测得数据见表。根据实验数据推断：
（3）实验步骤⑥的目的 是检验样品中的结晶水是否已经全部除去 。 （4）若操作正确而实验测得的硫酸铜晶体中结晶水 A、 的含量偏 低C ，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