Question

以下是某同學(xué)測(cè)定硫酸鈉晶體中結(jié)晶水含量的實(shí)驗(yàn)方案。
實(shí)驗(yàn)用品：硫酸鈉晶體試樣、研缽、干燥器、坩堝、三腳架、玻璃棒、藥匙、托盤天平
實(shí)驗(yàn)步驟：
① 準(zhǔn)確稱量一個(gè)干凈、干燥的坩堝；
② 在坩堝中加入一定量的硫酸鈉晶體試樣，稱重，將稱量的試樣放入研缽中研細(xì)，再放回到坩堝中；
③ 將盛有試樣的坩堝加熱，待晶體變成白色粉末時(shí)，停止加熱；
④ 將步驟③中的坩堝放入干燥器，冷卻至室溫后，稱重；
⑤ 將步驟④中的坩堝再加熱一定時(shí)間，放入干燥器中冷卻至室溫后稱量。重復(fù)本操作，直至兩次稱量結(jié)果不變；
⑥ 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算硫酸鈉晶體試樣中結(jié)晶水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
分析該方案并回答下面問(wèn)題：
（1）完成本實(shí)驗(yàn)還需要的實(shí)驗(yàn)用品是           ；
（2）指出實(shí)驗(yàn)步驟中存在的錯(cuò)誤并改正：                                      ；
（3）硫酸鈉不能放置在空氣中冷卻的原因是                                    ；
（4）步驟⑤的目的是                                  ；
（5）下面的情況有可能造成測(cè)試結(jié)果偏高的是    （填序號(hào)）。

A．試樣中含有加熱不揮發(fā)的雜質(zhì)

B．試樣中含有加熱易揮發(fā)的雜質(zhì)

C．測(cè)試前試樣已有部分脫水

D．實(shí)驗(yàn)前坩堝未完全干燥

E．晶體加熱脫水不完全
F．加熱時(shí)有晶體濺出

Answer 1

（1）坩堝鉗、酒精燈（可以不答“火柴”）
（2）步驟②有錯(cuò)誤 應(yīng)先將試樣研細(xì)，后放入坩堝稱重
（3）因硫酸鈉放置在空氣中冷卻時(shí)，會(huì)吸空氣中的水分
（4）保證試樣脫水完全
（5）B、D、F

【錯(cuò)解分析】注意實(shí)驗(yàn)用品的選擇，不多不漏，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，�?shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
【正解】對(duì)實(shí)驗(yàn)的基本操作不熟悉，致使第（1）題選錯(cuò)實(shí)驗(yàn)儀器，如漏填坩堝鉗等。對(duì)所含結(jié)晶水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式理解不透徹或不會(huì)分析，而使第（5）題多選C等。
【正確解答】本題是一個(gè)定量實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的目的是測(cè)定硫酸鈉晶體中結(jié)晶水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟結(jié)合已經(jīng)給知的實(shí)驗(yàn)儀器，可以得出使用坩堝時(shí)必須使用坩堝鉗進(jìn)行挾持。因?qū)嶒?yàn)需要加熱坩堝，因此需要使用酒精燈、泥三角等儀器。
（2）將各步實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察和分析，會(huì)發(fā)現(xiàn)步驟②中的稱量存在問(wèn)題：若先稱量樣品再在研缽種研細(xì)，必然會(huì)導(dǎo)致部分樣品附著在研缽上而損失部分樣品。正確的操作應(yīng)為先用研缽將樣品研細(xì)，再進(jìn)行稱量。
（3）硫酸鈉晶體加熱失去結(jié)晶水后生成的無(wú)水硫酸鈉，若在空氣中冷卻又會(huì)重新吸生成硫酸鈉晶體，因此應(yīng)將失水后的硫酸鈉放于干燥器中進(jìn)行冷卻。
（4）實(shí)驗(yàn)步驟⑤的目的是保證試樣脫水完全。
（5）假設(shè)步驟①中坩堝的質(zhì)量為m₁，步驟②中坩堝和樣品的質(zhì)量為m₂，步驟⑤中稱量的質(zhì)量為m₃。則硫酸鈉晶體中結(jié)晶水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，A選項(xiàng)試樣中含有加熱不揮發(fā)的雜質(zhì)，將會(huì)使m₃偏大，結(jié)果偏�。籅選項(xiàng)中試樣中含有加熱易揮發(fā)的雜質(zhì)，將會(huì)使m₃偏小，結(jié)果偏大；C選項(xiàng)中測(cè)試前試樣已有部分脫水，將會(huì)使m₂-m₃的值偏小，結(jié)果偏�。籇選項(xiàng)中實(shí)驗(yàn)前坩堝未完全干燥將會(huì)使m₁偏大，結(jié)果偏大；E選項(xiàng)中晶體加熱脫水不完全，將會(huì)使m₃偏大，結(jié)果偏��；F選項(xiàng)中加熱時(shí)有晶體濺出，將會(huì)使m₃偏小，結(jié)果偏大。