1、测定物质的组成,确定其化学式是定量实验的重要内容之一。硫酸铜的化学式是CuSO4,硫酸铜晶体中带有结晶水,本节将通过实验确定其化学式为CuSO45H2O,体验化学是怎样探求物质组成的奥秘。,10.2结晶水合物中结晶水含量的测定,测定结晶水含量,1.实验目的,2.实验原理,1mol xmol,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,就可以得到硫酸铜的质量和结晶水的质量。再根据各自的摩尔质量,就可以求出物质的量。,3.仪器、药品,电子天平、研钵、酒精灯、坩埚、坩埚钳、泥三角、玻璃棒、干燥器。 硫酸铜晶体(CuSO4xH2O)。,4.实验步骤,(1)研磨,加热前,先把硫酸铜晶体
2、表面的水用滤纸吸干;在研钵中将硫酸铜晶体研碎,使晶体受热均匀,防止飞溅(防止加热时局部过热导致晶体飞溅),(2)称量,称取2.000g已经研碎的硫酸铜晶体, 记下坩埚+CuSO4xH2O(m1)的总质量。,称量坩埚(m0)的质量。,(精确到0.001g),(3)加热,将盛有硫酸铜晶体的坩埚放在三脚架上的泥三角上,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。,玻璃棒搅拌,防止晶体飞溅(局部过热,晶体飞溅),(4)冷却,脱水后的硫酸铜粉末具有很强的吸水性,为了防止其吸收空气中的水蒸气,应放在干燥器中冷却。,干燥器是一种具有磨口盖子的厚质
3、玻璃器皿,磨口上涂着一薄层凡士林,使其更好地密合,底部放适当的干燥剂硅胶(蓝色,吸水后变成红色),其上架有洁净的带孔瓷板,以便放置坩埚等。,干燥器中,(5)再称量,待坩埚在干燥器里冷却后,将坩埚放在电子天平上称量,记下坩埚+无水CuSO4(m2)的总质量。,称量操作要快。防止硫酸铜粉末吸收水气。,坩埚质量:m0,m(H2O)=m1-m2,坩埚和无水CuSO4的总质量:m2,坩埚和CuSO4xH2O的总质量:m1,m(CuSO4)=m2-m0,用加热方法除去CuS045H20中的结晶水,关键是CuS045H20是否失去全部结晶水。我们用肉眼观察蓝色晶体全部变成白色粉末作为判断依据,这样误差太大。
4、化学实验中,便设计了一种叫做恒重的操作。,(6)恒重,(确保硫酸铜晶体中的结晶水全部失去),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,如果质量在减小还要再重复加热,冷却,称量,直到连续两次称量的质量相差不超过0.001g为止,这时才可以说明晶体中的结晶水已经全部失去。,5.计算,6.误差分析,1mol硫酸铜晶体中,结晶水含量理论值是5mol。考虑到实验条件的限制,如果实验结果测得结晶水含量在4.905.10mol范围内,仍可认为是合理的结果。,分析下列操作会使测定结果偏大还是偏小:,(1)加热硫酸铜晶体时,结晶水没有完全逸出 (2)冷却过程中,无水硫酸铜吸收水蒸气 (3)加热硫酸铜晶体时,晶体飞溅 (4)坩埚称量前不干燥 (5)硫酸铜晶体中含有不分解的杂质 (6)加热过程中有少量CuSO4分解成灰白色粉末,偏大,偏小,偏小,偏大,偏小,偏大,m(H2O)=m(坩埚+CuS04xH20) -m(坩埚+CuSO4),