Question

4．根據(jù)實(shí)驗(yàn)室測定硫酸銅晶體（CuSO₄•5H₂O）結(jié)晶水含量的實(shí)驗(yàn)，填寫下列空白．
（1）除需要酒精燈、玻璃棒、坩堝鉗、藥匙、三腳架等儀器外，從下列儀器中選出所需儀器（用標(biāo)號字母填寫）ABDF．
A．電子天平  B．研缽  C．試管夾  D．坩堝  E．蒸發(fā)皿  F．干燥器  G．石棉網(wǎng)
還需要的儀器是泥三角．
（2）某學(xué)生實(shí)驗(yàn)后得到以下數(shù)據(jù)：

加熱前的質(zhì)量			加熱后的質(zhì)量
	W1（容器）	W2（容器+晶體）	W3（容器+無水硫酸銅）
第一次	15.688g	17.668g	16.962g
第二次	15.688g	17.744g	17.033g

請寫出結(jié)晶水x=4.81．本次實(shí)驗(yàn)的相對誤差=-3.8%．
（3）該學(xué)生測定結(jié)果是偏高還是偏低？偏低．從下列選項(xiàng)中選出該學(xué)生產(chǎn)生誤差的原因可能是（填寫字母）BC．
A．加熱前稱量時(shí)容器未完全干燥　　B．最后兩次加熱后的質(zhì)量相差較大（大于0.001g）
C．加熱后容器未放入干燥器中冷卻　D．加熱過程中晶體有少量濺失．
（4）測定硫酸銅晶體中結(jié)晶水的含量，至少在天平上進(jìn)行四次稱量，第三、四次稱量的目的是進(jìn)行恒重操作，判斷達(dá)到恒重的依據(jù)是直到連續(xù)兩次稱量誤差不得超過0.001g為止．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)需要藥品的稱量以及加熱操作，以此判斷所用的儀器；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知W₃-W₁為硫酸銅的質(zhì)量，W₂-W₃為結(jié)晶水的質(zhì)量，計(jì)算兩次的平均值，可計(jì)算x并判斷誤差；
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏低，在測定中若被測樣品中含有加熱不揮發(fā)的雜質(zhì)或?qū)嶒?yàn)前被測樣品已有部分失水，都會(huì)造成測量結(jié)果偏低；
（4）第三、四次稱量為恒重操作，以判斷晶體是否完全分解，且取平均值而減小實(shí)驗(yàn)誤差．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先研磨，需要研缽；然后稱量需要電子天平；加熱需要酒精燈、玻璃棒、坩堝鉗、藥匙、三腳架坩堝、泥三角，最后在干燥器中冷卻．
故答案為：ABDF；泥三角；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知W₃-W₁為硫酸銅的質(zhì)量，為$\frac{（16.962-15.688）+（17.033-15.688）}{2}$=1.3095（g），
W₂-W₃為結(jié)晶水的質(zhì)量，為$\frac{（17.668-16.962）+（17.744-17.033）}{2}$=0.7085（g），
則x=$\frac{\frac{0.7085g}{18g/mol}}{\frac{1.3095g}{160g/mol}}$=4.81，
相對誤差為$\frac{4.81-5}{5}×100%$=-3.8%，
故答案為：4.81；-3.8%；
（3）由（2）計(jì)算數(shù)值可知實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏低，
A．加熱前所用的坩堝未完全干燥．加熱后水揮發(fā)，導(dǎo)致水的質(zhì)量測定結(jié)果偏大，故A錯(cuò)誤；
B．最后兩次加熱后的質(zhì)量相差較大（大于0.001g），可能為水沒有分解完全，則測定結(jié)果偏低，故B正確；
C．加熱后容器未放入干燥器中冷卻，硫酸銅吸水，導(dǎo)致測定結(jié)果偏小，故C正確；
D．加熱過程中晶體有少量濺失，導(dǎo)致質(zhì)量差值偏大，測定結(jié)果偏大，故D錯(cuò)誤．
故答案為：偏低；BC；
（4）在硫酸銅結(jié)晶水含量的測定實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)中的加熱、冷卻、稱量的操作步驟要重復(fù)進(jìn)行，直至連續(xù)兩次稱量的差不超過0.001gg為止，一般情況下，至少在天平上進(jìn)行四次稱量，第三、四次稱量的目的是進(jìn)行恒重操作，
故答案為：恒重；直到連續(xù)兩次稱量誤差不得超過0.001g為止．

點(diǎn)評 本題考查了硫酸銅晶體中結(jié)晶水的測定，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，把握�?shí)驗(yàn)操作原理及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)是解題的關(guān)鍵，此題實(shí)際上就來源于課本的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，只要學(xué)生認(rèn)真的去操作過、體驗(yàn)過、思考過，就會(huì)覺得很熟悉，題目難度中等．