Question

【题目】硫酸铜晶体(CuSO4·H2O蓝色)在110℃开始失去结晶水，150℃失去全部结晶水，生成白色的无水硫酸铜。依据硫酸铜晶体受热失去结晶水的事实，可以设计硫酸铜晶体水含量的测定方法。请根据以下实验数据回答相关问题：(M(CuSO4)=159.5g/mol、M(H2O)=18.0g/mol)

坩埚质量	坩埚和晶体的质量	完全失去结晶水后坩埚和剩余固体的质量
11.685g	13.691g	12.948g

(1)要完成此实验，至少要称量______次。

(2)______(保留2位小数)，本次实验结果____(填“偏高”、“偏低”)。

(3)造成本次误差可能的原因是______。

A. 加热时有晶体溅出

B. 实验前坩埚内有受热不挥发、不分解也不与硫酸铜反应的杂质

C. 粉末未完全变白就停止加热

D. 加热后放在空气中冷却

(4)请写出造成本次误差还有可能存在的其他原因(写出其中一点)_____________________。

(5)如果硫酸铜晶体样品不纯，测定结果________。

A.没有偏差 B. 一定偏小 C. 一定偏大 D. 无法确定

Answer 1

【答案】4 5.21 偏高 A 加热时间过程，晶体部分变黑 D

【解析】

在CuSO4晶体结晶水测定的实验中至少4次称量；

根据结晶水合物中，结晶水的质量=m(硫酸铜晶体)m(无水硫酸铜)，依据化学方程式可以计算结晶水的值；

实验误差＝×100%；

坩埚湿、晶体溅出、硫酸铜分解都会导致加热前后固体的质量差偏大；

硫酸铜晶体样品不纯，可能含有易挥发的杂质，也可能含有不易挥发的杂质，据此分析。

(1)在CuSO4晶体结晶水测定的实验中至少4次称量，分别为：坩埚质量、坩埚和样品质量、灼烧后坩埚和样品质量、再灼烧后坩埚和样品质量，

故答案为：4；

(2)硫酸铜晶体的质量为13.691g-11.685g=2.006g，硫酸铜的质量为12.948-11.685=1.263g，所以结晶水的质量为2.006-1.263=0.743g；

CuSO4xH2O= CuSO4+xH2O

159.5 18x

1.263g 0.743g

=，解得x≈5.21；

实验误差=×100%=4.20%，误差为正值，即偏高；

故答案为：5.21；偏高；

(3) A.加热过程中晶体有少量溅失，造成加热前后固体的质量差偏大，测定结果偏高；

B. 实验前坩埚内有受热不挥发、不分解也不与硫酸铜反应的杂质，只有其中的硫酸铜晶体分解，造成加热前后固体的质量差偏小，使测定结果偏低；

C. 粉末未完全变白就停止加热，造成加热前后固体的质量差偏小，使测定结果偏低；

D. 加热后放在空气中冷却，吸收空气中的水分，造成加热前后固体的质量差偏小，使测定结果偏低。

故答案选：A；

(4) 加热时间过程，晶体部分变黑，也会造成加热前后固体的质量差偏大，测定结果偏高；

故答案为：加热时间过程，晶体部分变黑；

(5)如果硫酸铜晶体样品不纯，可能有两种情况：一是硫酸铜晶体样品中含有易挥发杂质，造成加热前后固体的质量差偏大，使测定结果偏高；二是硫酸铜晶体样品中含有细沙等不易挥发杂质，加热后不挥发性杂质不分解，只有其中的硫酸铜晶体分解，造成加热前后固体的质量差偏小，使测定结果偏低，所以无法确定，故选D。

故答案选：D。