Question

測定硫酸銅晶體（CuSO₄?xH₂O ）中x值的實驗過程如圖：完成下列填空：

（1）第1次稱量的是

 

．
（2）灼燒時，當CuSO₄?xH₂O晶體的顏色由

 

完全變為

 

，停止加熱．
（3）必須要進行恒重操作的原因是

 

．
（4）各次稱量的數據如下表：

稱量	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次
質量（g）	m1	m2	m3	m4	m4

則CuSO₄?xH₂O中的x=

 

．
（5）下列操作會導致x值偏高的是

 

（選填編號）
a．坩堝未干燥                                b．加熱過程中有晶體濺失
c．灼燒后坩堝在空氣中冷卻                  d．恒重操作時，連續兩次稱量的結果相差不超過0.01g．

Answer 1

分析：（1）灼燒之前需要計算出硫酸銅晶體的質量，所以需要先稱量出坩堝的質量；
（2）根據硫酸銅為白色、硫酸銅晶體為藍色進行解答；
（3）為了使硫酸銅晶體結晶水完全失去，保證測量結果更準確，需要進行恒重操作；
（4）根據操作流程可知，硫酸銅晶體中無色硫酸銅的質量為（m₄-m₁）g，結晶水的質量為（m₂-m₄）g，據此計算出硫酸銅與水的物質的量之比即可；
（5）a、坩堝沒有干燥，導致結晶水的含量增大；
b、有晶體濺出，導致結晶水的質量偏大；
c、無水硫酸銅會結合空氣中水分，導致結晶水質量偏小；
d、流程稱量質之差不超過0.1g，不影響測定結果．

解答：解：（1）計算硫酸銅晶體中結晶水含量，必須先稱量出硫酸銅晶體的質量，根據圖示流程，第二次稱量的是坩堝和硫酸銅晶體質量，則第一次稱量的為坩堝質量，
故答案為：坩堝；
（2）灼燒時，當CuSO₄?xH₂O晶體的顏色有藍色變成白色時，硫酸銅晶體結晶水完全失去，應該停止加熱，
故答案為：藍色；白色；
（3）只有硫酸銅晶體中的結晶水完全失去，才能使測量結果更加準確，所以需要進行恒重操作，使兩次稱量的質量差小于0.1g，
故答案為：確保硫酸銅晶體完全失去結晶水；
（4）無色硫酸銅的質量為：（m₄-m₁）g，物質的量為：

m4-m1

160

mol；結晶水的物質的量為：

m2-m4

18

mol，所以結晶水x=

m2-m4 18 mol

m4-m1 160 mol

=

80(m2-m4)

9(m4-m1)

，
故答案為：

80(m2-m4)

9(m4-m1)

；
（5）a．坩堝未干燥，相當于硫酸銅晶體中結晶水含量增大，測定結果偏高，故a正確；                               
b．加熱過程中有晶體濺失，導致計算出的結晶水質量偏大，計算出的結晶水數目偏高，故b正確；
c．灼燒后坩堝在空氣中冷卻，會導致無水硫酸銅吸收部分水分，計算出的結晶水質量偏小，測定x偏小，故c錯誤；                  
d．恒重操作時，連續兩次稱量的結果相差不超過0.1g，說明硫酸銅晶體完全失去結晶水，不影響測定結果，故d錯誤；
故答案為：ab．

點評：本題考查了硫酸銅晶體中結晶水含量的測定，題目難度不大，注意掌握測定硫酸銅晶體結晶水含量的方法，明確實驗過程中恒重稱量的意義及硫酸銅晶體中結晶水的計算方法．