Question

14．測定硫酸銅晶體（CuSO₄•5H₂O）里結晶水的含量，實驗步驟為：①研磨  ②稱量空坩堝和裝有試樣的坩堝的質量  ③加熱  ④冷卻  ⑤稱量  ⑥重復③至⑤的操作，直到連續(xù)兩次稱量的質量差不超過0.1g為止  ⑦根據實驗數據計算硫酸銅結晶水的含量．
請回答下列問題：
（1）現(xiàn)有坩堝、坩堝鉗、三腳架、泥三角、玻璃棒、干燥器、藥匙、硫酸銅晶體樣品等實驗用品，進行該實驗時，缺少的實驗用品是研缽、托盤天平、酒精燈．
（2）該實驗中，使用干燥器的目的是什么？
答：冷卻 防止吸水．
（3）實驗步驟⑥的目的是檢驗樣品中的結晶水是否已經全部除去．
（4）若操作正確而實驗測得的硫酸銅晶體中結晶水的含量偏低，其原因可能有（填入選項的編號）：A、C．
A．被測樣品中含有加熱不揮發(fā)的雜質
B．被測樣品中含有加熱易揮發(fā)的雜質
C．實驗前被測樣品已有部分失水
D．加熱前所用的坩堝未完全干燥
E．在加熱的過程中，發(fā)現(xiàn)坩堝中有黑色物質產生．

Answer 1

分析 （1）首先根據實驗步驟中的各步操作，確定所需的實驗儀器．研磨需要研缽；稱量需要托盤天平；加熱需要酒精燈等．而這些儀器在試題所提供的儀器中并沒有出現(xiàn)，因此可確定它們是所缺少的實驗用品；
（2）本實驗為定量實驗，對準確性的要求較高．在加熱后冷卻時，為了防止硫酸銅吸水，應將硫酸銅放在干燥器中進行冷卻，從而得到純凈而干燥的無水硫酸銅；
（3）在定量實驗中，經常會在有些步驟中進行重復．如本實驗中的加熱、冷卻、稱量的操作步驟要重復進行，直至連續(xù)兩次稱量的差不超過0.1 g為止．這是為了確定樣品中結晶水是否已經被全部除去．這樣做是為了保證定量實驗的準確性．有關實驗誤差的分析也是定量實驗的一個重要方面；
（4）在測定中若被測樣品中含有加熱不揮發(fā)的雜質或實驗前被測樣品已有部分失水，都會造成測量結果偏低．

解答 解：（1）根據個實驗步驟，研磨需要研缽；稱量需要托盤天平；加熱需要酒精燈等．而這些儀器在試題所提供的儀器中并沒有出現(xiàn)，
故答案為：研缽、托盤天平、酒精燈；
（2）在加熱后冷卻時，為了防止硫酸銅吸水，應將硫酸銅放在干燥器中進行冷卻，從而得到純凈而干燥的無水硫酸銅，
故答案為：冷卻；防止吸水；
（3）實驗中的加熱、冷卻、稱量的操作步驟要重復進行，直至連續(xù)兩次稱量的差不超過0.1 g為止．這是為了確定樣品中結晶水是否已經被全部除去．這樣做是為了保證定量實驗的準確性，
故答案為：檢驗樣品中的結晶水是否已經全部除去；
（4）A．被測樣品中含有加熱不揮發(fā)的雜質會導致測定的水的質量偏小，故A正確；
B．被測樣品中含有加熱易揮發(fā)的雜質會導致測定結果偏大，故B錯誤；
C．實驗前被測樣品已有部分失水會導致測定的水的質量偏小，故C正確；
D．加熱前所用的坩堝未完全干燥．加熱后水揮發(fā)，導致水的質量測定結果偏大，故D錯誤．
E．加熱前后質量的減少量就是失去結晶水的質量，質量差偏大，n值就偏大，加熱時間過長，晶體部分變黑是硫酸銅加熱分解產生氧化銅和三氧化硫等，會使質量差偏大，使結晶水的含量偏大，故E錯誤；
故答案為：A、C．

點評 本題考查了硫酸銅晶體中結晶水的測定，把握實驗操作原理及實驗注意事項是解題的關鍵，此題實際上就來源于課本的學生實驗，只要學生認真的去操作過、體驗過、思考過，就會覺得很熟悉，題目難度中等．