Question

1．測(cè)定硫酸銅晶體（CuSO₄•XH₂O）結(jié)晶含量的實(shí)驗(yàn)流程如下：

回答下列問題：
（1）“冷卻”必須在干燥中進(jìn)行，其原因是硫酸銅能和水反應(yīng)；
（2）小夏實(shí)驗(yàn)后得到以下數(shù)據(jù)（相對(duì)原子質(zhì)量H：1O：16S：32Cu：64）：

加熱前質(zhì)量		加熱后質(zhì)量
m1（容器）	m2（容器+晶體）	m（容器+無水硫酸銅）
5.400g	7.900g	7.100g

根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算該硫酸銅晶體樣品中結(jié)晶水的x的值為4，做此實(shí)驗(yàn)時(shí)，最少應(yīng)稱量4次．
（3）從下列分析中選出該學(xué)生產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差的原因可能是abd．
a、硫酸銅晶體樣品中含有不可能分解的雜質(zhì)
b、硫酸銅晶體樣品未加熱完全就開始冷卻
c、加熱過程中晶體有少量濺出
d、加熱完畢后，露置在空氣中冷卻
e、加熱前晶體潮濕帶水
（4）另一小組稱取2.500g純的膽礬晶體逐漸升溫使其失水，并準(zhǔn)確測(cè)定不同溫度下剩余固體的質(zhì)量（m）得到如圖3所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，則加熱溫度在110℃時(shí)硫酸銅結(jié)晶水合物的化學(xué)式為CuSO₄•3H₂O．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)硫酸銅的化學(xué)性質(zhì)來分析；
（2）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；
（3）在測(cè)定中若被測(cè)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(huì)造成測(cè)量結(jié)果偏高、偏低．
（4）根據(jù)CuSO₄、結(jié)晶水物質(zhì)的量確定化學(xué)式．

解答 解：（1）因?yàn)榱蛩徙~能與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，為了防止硫酸銅吸收空氣中的水蒸氣，所以必須在干燥皿中進(jìn)行冷卻；故填：硫酸銅能和水反應(yīng)；
（2）由表格中的數(shù)據(jù)，硫酸銅晶體的質(zhì)量為7.9g-5.4g=2.5g，水的質(zhì)量：7.9g-7.1g=0.8g，
則CuSO ₄．xH₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO ₄+xH₂O，
      160+18x                            18x
        2.5g                                 0.8g
$\frac{160+18x}{2.5g}=\frac{18x}{0.8g}$
解得x≈4，
故答案為：4；
 多次稱量可以減少誤差，至少稱量4次；故填：4；
（3）硫酸銅晶體中，x的值為5，該誤差是水測(cè)定結(jié)果偏小造成的．
a．硫酸銅晶體中含不可能分解的雜質(zhì)，會(huì)導(dǎo)致測(cè)定的硫酸銅的質(zhì)量偏大，測(cè)定的水的質(zhì)量偏小，符合題意；
b．硫酸銅晶體樣品未加熱完全就開始冷卻，會(huì)導(dǎo)致測(cè)定的硫酸銅的質(zhì)量偏大，測(cè)定的水的質(zhì)量偏小，符合題意；
c．加熱過程中有少量晶體濺出，導(dǎo)致水的質(zhì)量測(cè)定結(jié)果偏大，不合題意；
d．加熱完畢后，露置在空氣中冷卻，會(huì)造成吸水而導(dǎo)致測(cè)定的硫酸銅的質(zhì)量偏大，測(cè)定的水的質(zhì)量偏小，符合題意；
e．實(shí)驗(yàn)前，晶體表面有吸附水，加熱后水揮發(fā)，而造成加熱前后固體的質(zhì)量差偏大，使x值偏大，不合題意．
故填：abd；
（4）2.500g膽礬的物質(zhì)的量為2.500g÷250g/mol=0.01mol，其中含結(jié)晶水的物質(zhì)的量為0.05mol；102～113℃之間失去結(jié)晶水質(zhì)量為2.500g-2.140g=0.360g，其物質(zhì)的量為0.360g÷18g/mol=0.02mol；加熱溫度在110℃時(shí)，剩余固體中CuSO₄與結(jié)晶水的物質(zhì)的量之比為0.01mol：（0.05mol-0.02mol）=1：3，故化學(xué)式為CuSO₄•3H₂O，故填：CuSO₄•3H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)室測(cè)定硫酸銅晶體結(jié)晶水含量實(shí)驗(yàn)，對(duì)失水得到產(chǎn)物的分析判斷以及對(duì)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．