Question

13．根據(jù)實(shí)驗(yàn)室測定硫酸銅晶體（CuSO₄•xH₂O）結(jié)晶水含量的實(shí)驗(yàn)，填寫下列空白．
（1）某學(xué)生實(shí)驗(yàn)后得到表數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn) 序號	加熱前的質(zhì)量		加熱后的質(zhì)量	失水質(zhì)量	結(jié)晶水的值
	m0（容器）	m1（容器+晶體）	m2（容器+無水硫酸銅）
1	35.503g	35.685g	35.620g	①0.065	②4.9
2	35.503g	35.663g	35.606g	③0.057	④3.2

測得平均結(jié)晶水x=4.1（保留2位小數(shù)），相對誤差=18%（保留2位小數(shù)）．
（2）從下列選項(xiàng)中選出該學(xué)生產(chǎn)生誤差的原因可能是（填寫字母）CD．
A．加熱前稱量時(shí)容器未完全干燥
B．加熱過程中晶體有少量濺失
C．加熱后容器未放入干燥器中冷卻
D．硫酸銅晶體中含有不分解失重的雜質(zhì)．

Answer 1

分析 （1）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(jì)算結(jié)晶水x的值；根據(jù)膽礬中結(jié)晶水為5計(jì)算出相對誤差；
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏低，在測定中若被測樣品中含有加熱不揮發(fā)的雜質(zhì)或?qū)嶒?yàn)前被測樣品已有部分失水，都會造成測量結(jié)果偏低．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)1：坩堝的質(zhì)量m₀=35.503g、坩堝和膽礬的質(zhì)量m₁=35.685g、坩堝和硫酸銅的質(zhì)量m₂=35.620g，
膽礬的質(zhì)量為：35.685g-35.503g=0.182g，
無水硫酸銅的質(zhì)量為：35.620g-35.503g=0.117g，硫酸銅的物質(zhì)的量為：$\frac{0.117g}{160g/mol}$=0.00073125mol，
結(jié)晶水的質(zhì)量為：0.182g-0.117g=0.065g，結(jié)晶水的物質(zhì)的量為：$\frac{0.065g}{18g/mol}$≈0.003611mol，
該膽礬中含有結(jié)晶水的數(shù)目為：$\frac{0.003611}{0.00073125}$≈4.9，
實(shí)：2：坩堝的質(zhì)量m₀=35.503g、坩堝和膽礬的質(zhì)量m₁=35.663g、坩堝和硫酸銅的質(zhì)量m₂=35.606g，
膽礬的質(zhì)量為：35.663g-35.503g=0.16g，
無水硫酸銅的質(zhì)量為：35.606g-35.503g=0.103g，硫酸銅的物質(zhì)的量為：$\frac{0.16g}{160g/mol}$=0.001mol，
結(jié)晶水的質(zhì)量為：0.16g-0.103g=0.057g，結(jié)晶水的物質(zhì)的量為：$\frac{0.057g}{18g/mol}$≈0.00317mol，
該膽礬中含有結(jié)晶水的數(shù)目為：$\frac{0.00317}{0.001}$≈3.2，測得平均結(jié)晶水x=$\frac{3.2+4.9}{2}$≈4.1，
膽礬中含有5個(gè)結(jié)晶水，則該實(shí)驗(yàn)的相對誤差為：$\frac{5-4.1}{5}×$100%=18%，
故答案為：0.065；4.9；0.057；3.2；4.1；18；
（2）A．加熱前所用的坩堝未完全干燥．加熱后水揮發(fā)，導(dǎo)致水的質(zhì)量測定結(jié)果偏大，故A錯(cuò)誤；
B．加熱過程中晶體有少量濺失，導(dǎo)致質(zhì)量差值偏大，測定結(jié)果偏大，故B錯(cuò)誤；
C．加熱后容器未放入干燥器中冷卻，硫酸銅吸水，導(dǎo)致測定結(jié)果偏小，故C正確；
D．硫酸銅晶體中含有不分解失重的雜質(zhì)，會導(dǎo)致計(jì)算所得硫酸銅晶體物質(zhì)的量偏大，會造成測量結(jié)果偏低，故D正確；
故選CD．

點(diǎn)評 本題考查了實(shí)驗(yàn)室測定硫酸銅晶體結(jié)晶水含量實(shí)驗(yàn)，對失水得到產(chǎn)物的分析判斷以及對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的誤差的原因進(jìn)行分析是解答的關(guān)鍵，題目難度中等．