Question

16．根據(jù)實驗室中測定硫酸銅晶體（CuSO₄•XH₂O）結(jié)晶水含量的實驗，填寫下列空白：
（1）從下列儀器選出無需用到的儀器是（用標號字母填寫）C，E，I．
（A） 電子天平  （B） 坩堝鉗  （C） 試管夾  （D） 酒精燈  （E） 蒸發(fā)皿
（F） 玻璃棒  （G） 坩堝  （H） 干燥器  （I） 石棉網(wǎng)  （J） 三腳架  （K）泥三角
除上述儀器外，還需要的儀器是研缽、藥匙．
（2）某學生實驗后得到以下數(shù)據(jù)：

加熱前質(zhì)量		加熱后質(zhì)量
W1（容器）	W2（容器+晶體）	W3（容器+無水硫酸銅）
5.4g	7.9g	6.8g

請寫出結(jié)晶水含量（H₂O%）和X的值的計算公式（用W₁、W₂、W₃表示）
H₂O%=44%，X=7.0，該生測定結(jié)果是偏高還是偏低？偏高．
（3）從下列分析中選出該學生產(chǎn)生實驗誤差的原因可能是（填寫字母）AB．
（A） 加熱過程中晶體有少量濺失；
（B） 加熱前稱量時容器未完全干燥；
（C） 最后兩次加熱后的質(zhì)量相差較大（大于0.1克）；
（D） 加熱后容器未放入干燥器中冷卻；
（4）測定硫酸銅晶體中結(jié)晶水的含量，至少在天平上進行四次稱量，第三、四次稱量的目的是進行恒重操作．

Answer 1

分析 （1）首先根據(jù)實驗步驟中的各步操作，確定所需的實驗儀器，硫酸銅晶體里結(jié)晶水含量的測定用到天平、坩堝、玻璃棒、坩堝鉗、干燥器、泥三角、三腳架等儀器；
（2）①根據(jù)結(jié)晶水合物中，結(jié)晶水的質(zhì)量=m（容器十晶體）-m（容器十無水硫酸銅），據(jù)化學方程式可以計算結(jié)晶水的含量及x的值，并判斷結(jié)合的偏差；
（3）在測定中若被測樣品中含有加熱揮發(fā)的雜質(zhì)或?qū)嶒炃叭萜髦杏兴�，都會造成測量結(jié)果偏高、偏低；
（4）根據(jù)測定硫酸銅晶體中結(jié)晶水的正確操作方法進行判斷．

解答 解：（1）測定CuSO₄•nH₂O的結(jié)晶水含量，方法是：稱量樣品→在坩堝中加熱→冷卻→稱量無水鹽，所以稱量需天平，研缽常用于研磨固體物質(zhì)或進行粉末狀固體的混和，將硫酸銅晶體碾碎時需要用到的儀器名稱為研缽、藥匙，坩堝是實驗室常用于灼燒固體物質(zhì)的儀器，加熱硫酸銅晶體需要將其盛放在坩堝中，所以不需要用的儀器為C，E，I，同時還需要儀器為研缽、藥匙，
故答案為：C，E，I；玻璃棒；坩堝鉗、干燥器、泥三角、三腳架中的任意兩個；
（2）由表格中的數(shù)據(jù)，硫酸銅晶體的質(zhì)量為 W₂-W₁=7.9g-5.4g=2.5g，水的質(zhì)量：W₃-W₂=7.9g-6.8g=1.1g，H₂O%=$\frac{1.1g}{2.5g}$×100%=44%，
則CuSO₄．xH₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+xH₂O，
      160+18x                         18x
        2.5g                            1.1g
   W₂-W₁ W₃-W₁
$\frac{160+18x}{{W}_{2}-{W}_{1}}$=$\frac{18x}{{W}_{3}-{W}_{1}}$，解得X=$\frac{80（{W}_{3}-{W}_{1}）}{9（{W}_{2}-{W}_{3}）}$；$\frac{160+18x}{2.5}$=$\frac{18x}{1.1}$，解得x≈7.0＞5，所以該測定結(jié)果偏高，
故答案為：44%；7.0；偏高；
（3）（A） 加熱過程中晶體有少量濺失，導致無水硫酸銅的質(zhì)量測定結(jié)果偏大，故A偏高；
（B） 加熱前稱量時容器未完全干燥，導致水的質(zhì)量測定結(jié)果偏大，故B偏高；
（C） 最后兩次加熱后的質(zhì)量相差較大（大于0.1克），會導致測定的硫酸銅的質(zhì)量偏大，測定的水的質(zhì)量偏小，故C偏小；
（D） 加熱后容器未放入干燥器內(nèi)冷卻，無水硫酸銅在高溫下重新吸收水分，會導致測定的硫酸銅的質(zhì)量偏大，測定的水的質(zhì)量偏小，故D偏小，
故選AB．
（4）在硫酸銅結(jié)晶水含量的測定實驗中，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，一般情況下，至少在天平上進行四次稱量，第三、四次稱量的目的是進行恒重操作，
故答案為：恒重．

點評 本題考查了實驗室測定硫酸銅晶體結(jié)晶水含量實驗，對失水得到產(chǎn)物的分析判斷以及對實驗結(jié)果產(chǎn)生的誤差的原因進行分析是解答的關鍵，題目難度中等．