实验一 硫酸铜晶体里结晶水含量的测定

时间:2024.3.23

实验一  硫酸铜晶体里结晶水含量的测定

一、选择题(每小题2分,共16分)

1.欲使CuSO4·5H2O、NH4Cl和SiO2的混合物分开,必要的实验操作为(    )

A.升华、溶解、过滤、蒸发                  B.溶解、过滤、萃取、分液

C.加热、溶解、过滤、结晶                  D.溶解、过滤、分馏、结晶

答案:C

2.用胆矾配制0.1 mol·L-1的硫酸铜溶液1 L,正确的操作是(    )

A.将胆矾加热除去结晶水后,称取16 g溶解在1 L水里

B.称取胆矾25 g,溶解在1 L水里

C.将25 g胆矾溶解于水,然后将此溶液稀释至1 L

D.将16 g胆矾溶解于水,然后将此溶液稀释至1 L

答案:C

3.向某CuSO4的饱和溶液中加入含18O的无水硫酸铜粉末x g,如果保持温度不变,其结果是(    )

A.无水硫酸铜不再溶解,x g粉末不变

B.溶液中进入含18O的,而且白色粉末变为蓝色晶体,其质量等于x g

C.溶液中进入含18O的,而且白色粉末变为蓝色晶体,其质量大于x g

D.溶解平衡被破坏,达到平衡时,有部分含18O的进入溶液,固体粉末小于x g

答案:C

4.实验室测试CuSO4·nH2O晶体里结晶水的n值时,出现了三种情况:

①晶体中含有受热不分解的物质  ②晶体尚带蓝色,即停止加热  ③晶体脱水后放在实验台上冷却再称量

使实验结果n值偏低的原因是(    )

A.只有①和②                             B.只有①和③

C.只有②和③                             D.①②和③

答案:D

5.测定硫酸铜晶体中含结晶水的实验,造成结果偏高的原因是下列四项中的(    )

①坩埚用水洗后没有烘干  ②加热时有少量晶体溅出  ③把加热得到的白色粉末放在空气中冷却、称量  ④加热完,粉末中有少量的黑色固体

A.①②③                B.①②           C.②③               D.①②④

答案:D

6.某学生用加热前后的质量变化测定胆矾中结晶水的质量分数,测得实验结果为40%。引起结果偏差的原因是(    )

A.用试样过多                             B.没有把样品中水分蒸发干净

C.盐在加热时分解                         D.在空气中冷却后称量

答案:C

7.t ℃时CuSO4在水中的溶解度为25 g,将32 g CuSO4白色粉末加入到m g水中形成饱和CuSO4溶液并有CuSO4·5H2O晶体析出,则m的取值范围是(    )

A.18≤m≤128                             B.36<m<180

C.18<m<128                             D.36≤m≤180

答案:C

8.某学生用加热的方法测定磷酸二氢钙结晶水合物中的结晶水。该学生称出a g结晶水合物,置于坩埚中加热。但加热时由于温度控制不当而使加热温度偏高,导致磷酸二氢钙被分解,结果得到了b g无水偏磷酸钙〔Ca(PO3)2〕。该学生经过一番思考,没有重做实验就算出了结晶水的分子数,而且得到了老师的肯定。该结晶水分子数n的正确计算式是(    )。

A.                                  B.

C.                            D.

答案:B

二、填空题(34分)

9.已知硫酸铜在80 ℃、15 ℃时的溶解度分别为53.6 g、20 g,把80 ℃ 500 g饱和溶液蒸发掉50 g水,再冷却到15 ℃时,析出的胆矾的质量为_______________g。

答案:210.2

10.测定硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)里结晶水的含量,实验步骤为:①研磨  ②称量空坩埚和装有试样的坩埚的质量  ③加热  ④冷却  ⑤称量  ⑥重复③至⑤的操作,直到连续两次称量的质量差不超过0.1 g为止  ⑦根据实验数据计算硫酸铜晶体里结晶水的含量

请回答下列问题:

(1)现有坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角、玻璃棒、干燥器、药匙、硫酸铜晶体样品等实验用品,进行实验时,缺少的实验用品是____________。

(2)该实验中哪一步骤需要使用干燥器?____________________________。使用干燥器的目的是什么?____________________________________________________________________。

(3)实验步骤⑥的目的是_________________________________________________________。

(4)若操作正确而实验测得的硫酸铜晶体中结晶水的含量偏低,其原因可能有(填入选项的编号)___________________。

A.被测样品中含有加热不挥发的杂质               B.被测样品中含有加热易挥发的杂质

C.实验前被测样品已有部分失水                  D.加热前所用的坩埚未完全干燥

答案:(1)研钵、托盘天平、酒精灯     (2)冷却  防止吸水 

(3)检验样品中的结晶水是否已经全部除去    (4)AC

11.某结晶水合物含有两种阳离子和一种阴离子。称取两份质量均为1.96 g的该结晶水合物,分别制成溶液。一份加入足量Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀,随即沉淀变为灰绿色,最后带有红褐色;加热该混合物,逸出能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体;用稀盐酸处理沉淀物,经洗涤和干燥,得到白色固体2.33 g。另一份加入含0.001 mol KMnO4的酸性溶液,恰好完全被还原为Mn2+

请回答以下问题:

(1)该结晶水合物中含有的两种阳离子是_________和__________,阴离子是___________。

(2)试通过计算确定结晶水合物的化学式。

答案:(1)  Fe2+ 

(2)据题意:n()==0.01 mol

5Fe2+  +  +8H+====5Fe3++Mn2++4H2O

5           1

n(Fe2+)    0.001 mol

n(Fe2+)=0.001 mol×5=0.005 mol

根据离子化合物中阴、阳离子电荷守恒的原理,

n()+2n(Fe2+)=2n()

n()=0.01 mol

n(H2O)=(1.96 g-0.01 mol×96 g·mol-1-0.005 mol×56 g·mol-1-0.01 mol×18 g·mol-1)÷18 g·mol-1=0.03 mol

得n()∶n(Fe2+)∶n()∶n(H2O)=2∶1∶2∶6

该结晶水合物的化学式为(NH42Fe(SO42·6H2O〔或(NH42SO4·FeSO4·6H2O〕。


第二篇:实验二十八 测定硫酸铜晶体中的结晶水


实验二十八  测定硫酸铜晶体中的结晶水

实验日期:                日       星期:     

实验目的:

1、学习测定晶体中结晶水的方法。

2、练习坩埚的使用方法,初步学会研磨操作。

实验用品:

托盘天平(或物理天平)、研体、坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角、玻璃棒、干燥器、酒精灯;硫酸铜晶体。

预习思考题:

1、(1)如何计算CuSO4.5H2O中结晶水的质量分数?

(2)称取2g CuSO4.5H2O溶于8g水中,所得CuSO4溶液的质量分数是多少?

2、将5g CuSO4.5H2O加热一段时间,待晶体变白色后,停止加热,并将所得晶体放于干燥器中冷却,称重得晶体4.5g。计算每摩尔该晶体应带有的结晶水数目。

3、硫酸铜晶体通过加热后,为什么要在干燥器中冷却后才能进行称量。

实验操作及记录


实验习题

1.下列有关实验操作的叙述中,不正确的是( )
  A.少量的白磷贮存在水中,切割时在水下进行
  B.制取硝基苯时,使用的温度计的水银球应浸没于反应混合液中
  C.不慎将浓硫酸沾到皮肤上,应迅速用布拭去,再用水冲洗,最后涂上稀小苏打溶液
  D.不能使用裂化汽油从溴水中萃取溴

  2.下列实验操作中,仪器需插入液面下的有①制备Fe(OH)2,用胶头滴管将NaOH溶液滴入FeSO4溶液中;②制备氢气,简易装置中长颈漏斗的下端管口;③分馏石油时,测量温度所用的温度计;④用乙醇制乙烯时所用的温度计;⑤用水吸收氨气时的导气管;⑥向试管中的BaCl2溶液中滴加稀硫酸
  A.③⑤⑥  B.③⑤
  C.①②④  D.①②③④⑤⑥

  3.下列各实验现象能用同一原理解释的是( )
  A.苯酚、乙烯都能使溴水褪色
  B.稀硫酸中加入铜粉不反应,再加硝酸钠或硫酸铁后,铜粉溶解
  C.葡萄糖和福尔马林与新制氢氧化铜悬浊液共热,都产生红色沉淀
  D.将SO2通入氯化钡溶液至饱和,再加入足量硝酸或苛性钠溶液,都产生白色沉淀

  4.在化学实验室进行下列实验操作时,其操作或记录的数据正确的是( )
  A.用托盘天平称取8.84g食盐
  B.用250mL的容量瓶配制所需的220mL、0.1mol/L的NaOH溶液
  C.用量筒量取12.12mL的盐酸
  D.用0.12mol/L盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,消耗盐酸21.40mL

5.(2011四川,16分)

三草酸合铁酸钾晶体(K3[Fe(C2O4)3xH2O)是一种光敏材料,在110℃可完全失去结晶水。为测定该晶体中铁的含量和结晶水的含量,某实验小组做了如下实验:

(1)              铁含量的测定

步骤一:称量5.00g三草酸合铁酸钾晶体,配制成250ml溶液。

步骤二:取所配溶液25.00ml于锥形瓶中,加稀H2SO4酸化,滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳,同时,MnO4-被还原成Mn2+。向反应后的溶液中加入一小匙锌粉,加热至黄色刚好消失,过滤,洗涤,将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中,此时,溶液仍呈酸性。

步骤三:用0.010mol/L KMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点,消耗KMnO4溶液20.02ml,滴定中MnO4-,被还原成Mn2+

重复步骤二、步骤三操作,滴定消耗0.010mol/L KMnO4溶液19.98ml

请回答下列问题:

①  配制三草酸合铁酸钾溶液的操作步骤依次是:称量、_______、转移、洗涤并转移、________摇匀。

②  加入锌粉的目的是________。

③  写出步骤三中发生反应的离子方程式________。

④  实验测得该晶体中铁的质量分数为__________。在步骤二中,若加入的KMnO4的溶液的量不够,则测得的铁含量__________。(选填“偏低”“偏高”“不变”)

(2)              结晶水的测定

   将坩埚洗净,烘干至恒重,记录质量;在坩埚中加入研细的三草酸合铁酸钾晶体,称量并记录质量;加热至110℃,恒温一段时间,置于空气中冷却,称量并记录质量;计算结晶水含量。请纠正实验过程中的两处错误;_________;_____ ____。

5、(2004全国理综28).

测定硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)里结晶水的含量,实验步骤为:①研磨  ②称量空坩埚和装有试样的坩埚的质量  ③加热  ④冷却  ⑤称量  ⑥重复③至⑤的操作,直到连续两次称量的质量差不超过0.1g为止  ⑦根据实验数据计算硫酸铜结晶水的含量。

请回答下列问题:

(1)现有坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角、玻璃棒、干燥器、药匙、硫酸铜晶体样品等实验用品,进行该实验时,缺少的实验用品是                       

(2)该实验中哪一步骤需要使用干燥器?使用干燥器的目的是什么?

  

 答:                                                             

(3)实验步骤⑥的目的是                                                

(4)若操作正确而实验测得的硫酸铜晶体中结晶水的含量偏低,其原因可能有(填入选项的编号):                  

      A.被测样品中含有加热不挥发的杂质

      B.被测样品中含有加热易挥发的杂质

      C.实验前被测样品已有部分失水

      D.加热前所用的坩埚未完全干燥

参考答案:

【实验操作】1、块状蓝色晶体   3、蓝色晶体  白色  粉末  CuSO4.5H2O  CuSO4+5H2O

【实验习题】

1.(B、D)  2.(C)  3.(B、C)  4.(D)

5、答案:分析:本题主要考察一定物质的量浓度的配制、中和滴定、误差分析、实验操作及有关计算。

答案:(1)①溶解  定容

②将Fe3还原成Fe2

     ③5Fe2++MnO4+8H=5Fe3+Mn2+4H2O

     ④11.20%或0.112   偏高

   (2)加热后在干燥器中冷却,对盛有样品的坩埚进行多次加热,干燥器中冷却、称量并记录质量,直至称量质量几乎相等。

5、(1)研钵、托盘天平、酒精灯(答与不答火柴,不给分不扣分)

(2)冷却  防止吸水

(3)检验样品中的结晶水是否已经全部除去

(4)A、C

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