Question

【題目】硫酸銅晶體(CuSO4·H2O藍色)在110℃開始失去結晶水，150℃失去全部結晶水，生成白色的無水硫酸銅。依據硫酸銅晶體受熱失去結晶水的事實，可以設計硫酸銅晶體水含量的測定方法。請根據以下實驗數據回答相關問題：(M(CuSO4)=159.5g/mol、M(H2O)=18.0g/mol)

坩堝質量	坩堝和晶體的質量	完全失去結晶水后坩堝和剩余固體的質量
11.685g	13.691g	12.948g

(1)要完成此實驗，至少要稱量______次。

(2)______(保留2位小數)，本次實驗結果____(填“偏高”、“偏低”)。

(3)造成本次誤差可能的原因是______。

A. 加熱時有晶體濺出

B. 實驗前坩堝內有受熱不揮發、不分解也不與硫酸銅反應的雜質

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)_____________________。

(5)如果硫酸銅晶體樣品不純，測定結果________。

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 加熱時間過程，晶體部分變黑 D

【解析】

在CuSO4晶體結晶水測定的實驗中至少4次稱量；

根據結晶水合物中，結晶水的質量=m(硫酸銅晶體)m(無水硫酸銅)，依據化學方程式可以計算結晶水的值；

實驗誤差＝×100%；

坩堝濕、晶體濺出、硫酸銅分解都會導致加熱前后固體的質量差偏大；

硫酸銅晶體樣品不純，可能含有易揮發的雜質，也可能含有不易揮發的雜質，據此分析。

(1)在CuSO4晶體結晶水測定的實驗中至少4次稱量，分別為：坩堝質量、坩堝和樣品質量、灼燒后坩堝和樣品質量、再灼燒后坩堝和樣品質量，

故答案為：4；

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

CuSO4xH2O= CuSO4+xH2O

159.5 18x

1.263g 0.743g

=，解得x≈5.21；

實驗誤差=×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量差偏大，測定結果偏高；

B. 實驗前坩堝內有受熱不揮發、不分解也不與硫酸銅反應的雜質，只有其中的硫酸銅晶體分解，造成加熱前后固體的質量差偏小，使測定結果偏低；

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

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量差偏小，使測定結果偏低。

故答案選：A；

(4) 加熱時間過程，晶體部分變黑，也會造成加熱前后固體的質量差偏大，測定結果偏高；

故答案為：加熱時間過程，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雜質，造成加熱前后固體的質量差偏大，使測定結果偏高；二是硫酸銅晶體樣品中含有細沙等不易揮發雜質，加熱后不揮發性雜質不分解，只有其中的硫酸銅晶體分解，造成加熱前后固體的質量差偏小，使測定結果偏低，所以無法確定，故選D。

故答案選：D。