Question

【題目】根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制定硫酸銅結(jié)晶水含量的實(shí)驗(yàn)，填寫下列空白：

實(shí)驗(yàn)步驟為：①研磨；②準(zhǔn)確稱取2.0g已經(jīng)研碎的硫酸銅晶體；③加熱；④冷卻；⑤稱量；⑥重復(fù)③至⑤的操作，直至………；⑦根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計算硫酸銅晶體里結(jié)晶水的含量。請回答相關(guān)問題：

(1)步驟①需要的實(shí)驗(yàn)儀器是____________，步驟④需要使用的儀器是____________，使用此儀器的目的是防止無水硫酸銅在冷卻過程中吸收空氣中的水蒸氣。

(2)步驟③所用的大部分儀器如下圖，在空格中填入儀器的名稱：

步驟⑥操作位重復(fù)③至⑤的操作，直至_______________________________________

(3)某學(xué)生實(shí)驗(yàn)后得到以下數(shù)據(jù)：

加熱前質(zhì)量		加熱后質(zhì)量
m1（容器）	m2（容器+晶體）	m3（容器+無水硫酸銅）
5.400	7.900	6.800

計算：試驗(yàn)測定1mol硫酸銅晶體的結(jié)晶水：x=_________________________________，

本次實(shí)驗(yàn)的相對誤差為______________________。（保留2位小數(shù)）

(4)若操作正確，但實(shí)驗(yàn)測得的硫酸銅晶體里結(jié)晶水的含量偏低。其原因可能是__________（填編號）

A被測樣品中含有加熱不揮發(fā)的雜質(zhì) B被測樣品中含有加熱易揮發(fā)的雜質(zhì)

C實(shí)驗(yàn)前被測樣品已有部分失水 D加熱前所用的坩堝未完全干燥

(5)用重量法測定綠礬（FeSO4xH2O）中結(jié)晶水含量，加熱失水時必須不斷通入氮?dú)�，裝置如圖，

說明反應(yīng)必須在氮?dú)猸h(huán)境中的原因：

_________________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】研體 干燥器 連續(xù)兩次稱量的質(zhì)量差不超過0.1g為止 6.98 0.40 AC 空氣中含有氧氣和水蒸氣，會是Fe2+發(fā)生水解和氧化，所以要在氮?dú)猸h(huán)境中進(jìn)行

【解析】

（1）首先根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟中的各步操作，確定所需的實(shí)驗(yàn)儀器；

（2）加熱固體至恒重；

（3）根據(jù)結(jié)晶水合物中，結(jié)晶水的質(zhì)量=m（容器十晶體）-m（容器十無水硫酸銅），據(jù)化學(xué)方程式可以計算結(jié)晶水x的值，在測定中若被測樣品中含有加熱揮發(fā)的雜質(zhì)或?qū)嶒?yàn)前容器中有水，都會造成測量結(jié)果偏高、偏低；

（4）根據(jù)操作過程中引起的固體質(zhì)量的誤差或雜質(zhì)性質(zhì)等進(jìn)行分析判斷；

（5）根據(jù)+2價鐵易被氧化進(jìn)行分析解答。

(1)步驟①研磨需要的實(shí)驗(yàn)儀器是研體，步驟④冷卻加熱后的固體必須在干燥器中進(jìn)行，故需要使用的儀器是干燥器，使用此儀器的目的是防止無水硫酸銅在冷卻過程中吸收空氣中的水蒸氣；

(2) 步驟⑥操作位重復(fù)③至⑤的操作，直至連續(xù)兩次稱量的質(zhì)量差不超過0.1g為止；

(3) 硫酸銅晶體的質(zhì)量為7.900g－5.400g＝2.500g，水的質(zhì)量為7.900g－6.800g＝1.100g；

CuSO4·xH2OCuSO4 +xH2O

160+18x 160 18x

2.500g 1.100g

，解得x=6.98，

硫酸銅晶體的化學(xué)式為CuSO4·5H2O，本次實(shí)驗(yàn)的相對誤差為；

(4)A、被測樣品中含有加熱不揮發(fā)的雜質(zhì)，則剩余固體的質(zhì)量增加，則水的含量偏低，選項(xiàng)A符合；

B、被測樣品含有易揮發(fā)的雜質(zhì)，則揮發(fā)出去都認(rèn)為是水，則水的質(zhì)量變多，則結(jié)晶水的含量增加，選項(xiàng)B不符合；

C、實(shí)驗(yàn)前被測樣品中已經(jīng)部分失水，則測的水的質(zhì)量減小，結(jié)晶水的含量偏低，選項(xiàng)C符合；

D、坩堝未干燥，則加熱時也有水減小，則結(jié)晶水的質(zhì)量增加，含量增加，選項(xiàng)D不符合。

答案選AC；

(5) 空氣中含有氧氣和水蒸氣，會是Fe2+發(fā)生水解和氧化，所以要在氮?dú)猸h(huán)境中進(jìn)行。