Question

【題目】硫酸銅晶體(CuSO4·H2O藍(lán)色)在110℃開始失去結(jié)晶水，150℃失去全部結(jié)晶水，生成白色的無水硫酸銅。依據(jù)硫酸銅晶體受熱失去結(jié)晶水的事實(shí)，可以設(shè)計(jì)硫酸銅晶體水含量的測定方法。請(qǐng)根據(jù)以下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)回答相關(guān)問題：(M(CuSO4)=159.5g/mol、M(H2O)=18.0g/mol)

坩堝質(zhì)量	坩堝和晶體的質(zhì)量	完全失去結(jié)晶水后坩堝和剩余固體的質(zhì)量
11.685g	13.691g	12.948g

(1)要完成此實(shí)驗(yàn)，至少要稱量______次。

(2)______(保留2位小數(shù))，本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果____(填“偏高”、“偏低”)。

(3)造成本次誤差可能的原因是______。

A. 加熱時(shí)有晶體濺出

B. 實(shí)驗(yàn)前坩堝內(nèi)有受熱不揮發(fā)、不分解也不與硫酸銅反應(yīng)的雜質(zhì)

C. 粉末未完全變白就停止加熱

D. 加熱后放在空氣中冷卻

(4)請(qǐng)寫出造成本次誤差還有可能存在的其他原因(寫出其中一點(diǎn))_____________________。

(5)如果硫酸銅晶體樣品不純，測定結(jié)果________。

A.沒有偏差 B. 一定偏小 C. 一定偏大 D. 無法確定

Answer 1

【答案】4 5.21 偏高 A 加熱時(shí)間過程，晶體部分變黑 D

【解析】

在CuSO4晶體結(jié)晶水測定的實(shí)驗(yàn)中至少4次稱量；

根據(jù)結(jié)晶水合物中，結(jié)晶水的質(zhì)量=m(硫酸銅晶體)m(無水硫酸銅)，依據(jù)化學(xué)方程式可以計(jì)算結(jié)晶水的值；

實(shí)驗(yàn)誤差＝×100%；

坩堝濕、晶體濺出、硫酸銅分解都會(huì)導(dǎo)致加熱前后固體的質(zhì)量差偏大；

硫酸銅晶體樣品不純，可能含有易揮發(fā)的雜質(zhì)，也可能含有不易揮發(fā)的雜質(zhì)，據(jù)此分析。

(1)在CuSO4晶體結(jié)晶水測定的實(shí)驗(yàn)中至少4次稱量，分別為：坩堝質(zhì)量、坩堝和樣品質(zhì)量、灼燒后坩堝和樣品質(zhì)量、再灼燒后坩堝和樣品質(zhì)量，

故答案為：4；

(2)硫酸銅晶體的質(zhì)量為13.691g-11.685g=2.006g，硫酸銅的質(zhì)量為12.948-11.685=1.263g，所以結(jié)晶水的質(zhì)量為2.006-1.263=0.743g；

CuSO4xH2O= CuSO4+xH2O

159.5 18x

1.263g 0.743g

=，解得x≈5.21；

實(shí)驗(yàn)誤差=×100%=4.20%，誤差為正值，即偏高；

故答案為：5.21；偏高；

(3) A.加熱過程中晶體有少量濺失，造成加熱前后固體的質(zhì)量差偏大，測定結(jié)果偏高；

B. 實(shí)驗(yàn)前坩堝內(nèi)有受熱不揮發(fā)、不分解也不與硫酸銅反應(yīng)的雜質(zhì)，只有其中的硫酸銅晶體分解，造成加熱前后固體的質(zhì)量差偏小，使測定結(jié)果偏低；

C. 粉末未完全變白就停止加熱，造成加熱前后固體的質(zhì)量差偏小，使測定結(jié)果偏低；

D. 加熱后放在空氣中冷卻，吸收空氣中的水分，造成加熱前后固體的質(zhì)量差偏小，使測定結(jié)果偏低。

故答案選：A；

(4) 加熱時(shí)間過程，晶體部分變黑，也會(huì)造成加熱前后固體的質(zhì)量差偏大，測定結(jié)果偏高；

故答案為：加熱時(shí)間過程，晶體部分變黑；

(5)如果硫酸銅晶體樣品不純，可能有兩種情況：一是硫酸銅晶體樣品中含有易揮發(fā)雜質(zhì)，造成加熱前后固體的質(zhì)量差偏大，使測定結(jié)果偏高；二是硫酸銅晶體樣品中含有細(xì)沙等不易揮發(fā)雜質(zhì)，加熱后不揮發(fā)性雜質(zhì)不分解，只有其中的硫酸銅晶體分解，造成加熱前后固體的質(zhì)量差偏小，使測定結(jié)果偏低，所以無法確定，故選D。

故答案選：D。