实验-硫酸铜晶体中结晶水含量的测定[1]课件.ppt

1、硫酸铜晶体中硫酸铜晶体中认识仪器认识仪器研钵研钵干燥器干燥器实验设计思路图硫酸铜晶体中结晶水含量的测定实验明确目标明确目标求求x值值寻找关系寻找关系与与x有关或间接有关有关或间接有关确定所需测量值确定所需测量值计算公式计算公式确定实验步骤确定实验步骤确定实验仪器确定实验仪器确定实验顺序确定实验顺序实验操作要领实验操作要领+ 1研磨研磨 在研钵中将硫酸铜晶体研碎在研钵中将硫酸铜晶体研碎。 在研钵中将硫酸铜晶体研碎在研钵中将硫酸铜晶体研碎, ,以防止加热时硫以防止加热时硫酸铜晶体发生崩溅酸铜晶体发生崩溅，有利于有利于硫酸铜晶体失去结硫酸铜晶体失去结晶水。晶水。 2称量称量 称量晶体质量称量晶体质量

2、 用托盘天平准确称量一个坩埚的质量用托盘天平准确称量一个坩埚的质量m1 ， 用坩埚准确称取用坩埚准确称取2.0 g已经研碎的硫酸铜晶体，已经研碎的硫酸铜晶体，记下坩埚和硫酸铜晶体的总质量记下坩埚和硫酸铜晶体的总质量（m2）。 为什么要为什么要研磨研磨？4 4称量称量 待坩埚在干燥器里冷却后，将坩埚放在天待坩埚在干燥器里冷却后，将坩埚放在天平上称量，记下坩埚和无水硫酸铜的总质量平上称量，记下坩埚和无水硫酸铜的总质量（m3）。）。 称量操作要快称量操作要快、5再加热称量再加热称量 把盛有无水硫酸铜的坩埚再加热把盛有无水硫酸铜的坩埚再加热，然后，然后放在干燥器里冷却后再称量放在干燥器里冷却后再称量m

3、4 ，记下质量，记下质量，到连续两次称量的质量差不超过到连续两次称量的质量差不超过0.1g为止。为止。6 6计算计算 根据实验数据计算硫酸铜晶体里结晶水根据实验数据计算硫酸铜晶体里结晶水的质量分数和化学式中的质量分数和化学式中x x的实验值。的实验值。 简称简称 “一磨一磨”、“四称四称”、 “两热两热”、 “一算一算”。误差分析误差分析 与正确操作值比较与正确操作值比较 根据公式：测得的水的质量比正常值少，则根据公式：测得的水的质量比正常值少，则结果偏低；测得的水的质量比正常值多，结果偏低；测得的水的质量比正常值多，则结果为偏高。则结果为偏高。m2m3m2m1CuSO4 xH2O CuSO4

4、 + xH2O1 x m1 m2 m1- m2 160 + 18x 160 18m2 m1- m2160 18=1 xX=下列操作（其它操作均正确）对下列操作（其它操作均正确）对CuSOCuSO4 4xHxH2 2O O晶体中晶体中X X值值的影响用偏大、偏小、不变填入。的影响用偏大、偏小、不变填入。 （ ） 1 1、未将晶体研成粉末，加热后的晶体仍是块、未将晶体研成粉末，加热后的晶体仍是块状。状。 （ ） 2 2、在给晶体加热的过程中有少量的晶体飞溅、在给晶体加热的过程中有少量的晶体飞溅出去。出去。 （ ） 3 3、在称量坩埚时由于是上一班的同学刚做过、在称量坩埚时由于是上一班的同学刚做过实

5、验，坩埚内壁上有少量的无水硫酸铜。实验，坩埚内壁上有少量的无水硫酸铜。 （ ） 4 4、在称量坩埚时由于是上一班的同学做过实、在称量坩埚时由于是上一班的同学做过实验，坩埚内壁上有少量的已略变蓝色硫酸铜。验，坩埚内壁上有少量的已略变蓝色硫酸铜。 （ ） 5 5、加热后硫酸铜晶体仍有蓝色。、加热后硫酸铜晶体仍有蓝色。 （ ） 6 6、加热后硫酸铜已变黑。、加热后硫酸铜已变黑。小、大、不变、大、小、大小、大、不变、大、小、大（ ）7 7、冷却时置于空气中冷却、冷却时置于空气中冷却（ ）8 8、称量坩埚时坩埚内壁不干燥。、称量坩埚时坩埚内壁不干燥。（ ）9 9、坩埚内壁有少量的、坩埚内壁有少量的NHN

6、H4 4ClCl。（ ）1010、硫酸铜晶体中有少量的、硫酸铜晶体中有少量的CuClCuCl2 25H5H2 2O O 。（ ）1111、硫酸铜晶体中有少量的、硫酸铜晶体中有少量的NHNH4 4ClCl。（ ）1212、硫酸铜晶体中有少量的、硫酸铜晶体中有少量的NaClNaCl。小、大、大、大、大、小、不变、不变小、大、大、大、大、小、不变、不变 例例1. 测定硫酸铜晶体（测定硫酸铜晶体（CuSO45H2O）里）里结晶水的含量，实验步骤为：研磨结晶水的含量，实验步骤为：研磨 称称量空坩埚和装有试样的坩埚的质量量空坩埚和装有试样的坩埚的质量 加热加热 冷却冷却 称量称量 重复至的操作，直到重复至

7、的操作，直到连续两次称量的质量差不超过连续两次称量的质量差不超过0.1g为止为止 根据实验数据计算硫酸铜结晶水的含量。根据实验数据计算硫酸铜结晶水的含量。 请回答下列问题：请回答下列问题：（1）硫酸铜晶体放在中）硫酸铜晶体放在中 研碎，加热是研碎，加热是放在放在 中进行，失水后放在中中进行，失水后放在中 冷却。冷却。研钵研钵干燥器干燥器（2）现有坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角、）现有坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角、玻璃棒、干燥器、药匙、硫酸铜晶体样品玻璃棒、干燥器、药匙、硫酸铜晶体样品等实验用品，进行该实验时，缺少的实验等实验用品，进行该实验时，缺少的实验用品是用品是 。（3）该实验中哪一步骤需要

8、使用干燥器？）该实验中哪一步骤需要使用干燥器？使用干燥器的目的是什么？使用干燥器的目的是什么？ 答：答： 。（4）实验步骤的目的）实验步骤的目的是是 。研钵、托盘天平、酒精灯研钵、托盘天平、酒精灯 冷却冷却 防止吸水防止吸水检验样品中的结晶水是否已经全部除去检验样品中的结晶水是否已经全部除去 （5）若操作正确而实验测得的硫酸铜晶体）若操作正确而实验测得的硫酸铜晶体中结晶水的含量偏低，其原因可能有（填中结晶水的含量偏低，其原因可能有（填入选项的编号）：入选项的编号）： 。A被测样品中含有加热不挥发的杂质被测样品中含有加热不挥发的杂质B被测样品中含有加热易挥发的杂质被测样品中含有加热易挥发的杂质C

9、实验前被测样品已有部分失水实验前被测样品已有部分失水D加热前所用的坩埚未完全干燥加热前所用的坩埚未完全干燥(6)此实验要进行四次称量，每次称量的作此实验要进行四次称量，每次称量的作用是什么？用是什么？A、C 2.下列实验操作会引起测定结果偏高的是下列实验操作会引起测定结果偏高的是 ( ) A.测定胆矾晶体结晶水含量时，强热迅速测定胆矾晶体结晶水含量时，强热迅速蒸干，在干燥器中冷却后称量蒸干，在干燥器中冷却后称量 B.中和滴定时，锥形瓶里有少量水中和滴定时，锥形瓶里有少量水 C.用量筒量取液体时，仰视读数用量筒量取液体时，仰视读数 D.加热胆矾晶体测其结晶水含量时，加加热胆矾晶体测其结晶水含量时

10、，加热过程中坩埚没有盖盖热过程中坩埚没有盖盖A有关硫酸铜晶体中结晶水含量的测定误差分析有关硫酸铜晶体中结晶水含量的测定误差分析实验二实验二 (测定强酸、强碱反应的中和热测定强酸、强碱反应的中和热) 实验原理：实验原理： 50 mL（大约（大约50g） 0.50 mol/L的盐酸与的盐酸与50mL （大约（大约50g） 0.55 mol/L 氢氧化钠氢氧化钠 设设t1:反应前两溶液的平均温度。反应前两溶液的平均温度。 t2:反应后溶液温度反应后溶液温度 c=4.18 J/（g）试求试求Q放放的表达式和中和热表达式的表达式和中和热表达式 Q=mc(t2t1) =0.418（t2t1）kJH= 0.

11、418 （t2t1）0.025kJ/mol实验步骤：实验步骤：1.1.保温。在大烧杯底部垫泡沫塑料，保温。在大烧杯底部垫泡沫塑料，使放入使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料，大烧杯上大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料，大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，和环形玻璃搅拌棒通过，如图所示。如图所示。答案：答案：. .两杯口相平，可使盖板把杯口尽两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量损失；填碎纸条量盖严，

12、从而减少热量损失；填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少实验的作用是为了达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用隔热、过程中热量损失的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。实验结果更准确。思考：大、小烧杯放置时，为何要使两思考：大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？对杯口相平？填碎纸条的作用是什么？对此装置，你有何更好的建议？此装置，你有何更好的建议？2.用一个量筒最取用一个量筒最取50 mL 0.50 mol/L盐酸，盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的

13、温度，记入下表。记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干然后把温度计上的酸用水冲洗干净净。思考：温度计上的酸为何要用水冲洗干净？思考：温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？ 答：因为该温度计还要用来测碱液的温度，答：因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要冲洗干净；冲洗后的应而使热量散失，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误差。的质量增加，而导致实验结果

14、误差。3.用另一个量筒量取用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，并用温度计测量溶液，并用温度计测量NaOH溶液溶液的温度，记入下表。的温度，记入下表。4.4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并杯的盐酸中，并把量筒中的把量筒中的NaOHNaOH溶液一溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒到外面）次倒入小烧杯（注意不要洒到外面）。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记为终止确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记入下表。温度，记入下表。思考：思考：酸、碱混合时，为何要把量筒中酸

15、、碱混合时，为何要把量筒中的的NaOHNaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？倒入？答：答：因为本实验的关键是测反应的反应因为本实验的关键是测反应的反应热，若动作迟缓，将会使热量损失而使热，若动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大。误差增大。思考：实验中所用实验中所用HClHCl和和NaOHNaOH的物质的的物质的量比为何不是量比为何不是1111而是而是NaOHNaOH过量？若用过量？若用HClHCl过量行吗？过量行吗？答：为了保证答：为了保证0.50 mol/L的盐酸完全被的盐酸完全被NaOH中和，采用中和，采用0.55 mol/L NaOH溶液，溶液，使碱稍稍过

16、量。若使盐酸过量，亦可。使碱稍稍过量。若使盐酸过量，亦可。5.重复实验两次，取测量所得数据的平均重复实验两次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。（数据相差较大的）值作为计算依据。（数据相差较大的） 若三次平行操作测得终止温度与起始温度差若三次平行操作测得终止温度与起始温度差(t2-t1)分别为分别为2.32.42.9，则最终，则最终代入计算式的温差均值为代入计算式的温差均值为_。2.35练习练习50 mL 0.50 mol/L盐酸与盐酸与50 mL 0.55 mol/L 1NaOH溶液在图示的装置中进溶液在图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的行中和反应。通过测定反应过程中所放

17、出的热量可计算中和热。回答下列问题：热量可计算中和热。回答下列问题：（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是玻璃用品是 。（2）烧杯间填满碎纸条的作用）烧杯间填满碎纸条的作用是是 。（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值热数值 （填（填“偏大偏大”“”“偏小偏小”“”“无无影响影响”）。）。环形玻璃搅拌棒环形玻璃搅拌棒减少实验过程中的热量损失减少实验过程中的热量损失偏小偏小（4）实验中改用）实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，与溶液进行反应

18、，与上述实验相比，所放出的热量上述实验相比，所放出的热量 （填（填“相等相等”“”“不相等不相等”），所求中和热），所求中和热 （填（填“相等相等”“”“不相等不相等”），简述理），简述理由由 。（5）用相同浓度和体积的氨水代替）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶溶液进行上述实验，测得的中和热的数值液进行上述实验，测得的中和热的数值 ；用用50 mL 0.50mol/L NaOH溶液进行上述实溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会验，测得的中和热的数值会 。（均填（均填“偏大偏大”“”“偏小偏小”“”“无影响无影响”）不等不等相等相等 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O所放所放出的能量，与酸碱的用量无关出的能量，与酸碱的用量无关偏小偏小偏小偏小