Question

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

（1）設(shè)待測硫酸銅晶體的化學(xué)式為CuSO₄•xH₂O，則該硫酸銅晶體受熱失去全部結(jié)晶水的化學(xué)方程式為CuSO₄•xH₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+xH₂O．

a．研缽         b．鑷子      c．坩堝     d．三角架
（2）下列是實驗中用到的幾種儀器，儀器與對應(yīng)名稱正確的是ac．（填序號）
（3）“冷卻”操作應(yīng)在干燥器（填儀器名稱）中進行，“灼燒”時熱源選用的是酒精燈而不是酒精噴燈，理由是酒精噴燈溫度太高，容易使CuSO₄受熱分解．
（4）恒重操作的目的是確保硫酸銅晶體失水完全．
（5）測定硫酸銅晶體結(jié)晶水含量時，若實驗結(jié)果偏低，原因可能是d．（填序號）
a．坩堝未完全干燥b．加熱過程中晶體有少量濺失
c．坩堝上沾有受熱不分解的雜質(zhì)d．加熱后未放入干燥器中冷卻
（6）下面是某學(xué)生實驗的一次數(shù)據(jù)，請完成計算

加熱前質(zhì)量		加熱后質(zhì)量
m1	m2	m3	m4
11.721g	22.692g	18.631g	a

（1）若無需再進行第三次稱量，則a的數(shù)值范圍應(yīng)為18.630-18.632．
（2）若加熱后坩堝與固體總質(zhì)量為18.631g，實測值x=5.22（保留兩位小數(shù)）
（3）若理論值x=5，則該實驗的相對誤差是4.4%．

Answer 1

分析 （1）硫酸銅晶體受熱失去全部結(jié)晶水生成無水硫酸銅，根據(jù)元素守恒書寫化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)儀器的圖可知其名稱；
（3）為防止無水硫銅在冷卻過程 中吸收空氣中的水份，影響實驗結(jié)果，冷卻應(yīng)在干燥器中，晶體加熱時溫度過高，硫酸銅會分解；
（4）恒重操作的目的是確保硫酸銅晶體失水完全；
（5）a．坩堝未完全干燥，會使測得的結(jié)晶水的質(zhì)量偏大；
b．加熱過程中晶體有少量濺失，會使測得的結(jié)晶水的質(zhì)量偏大；
c．坩堝上沾有受熱不分解的雜質(zhì)，對測得的結(jié)晶水的質(zhì)量沒有影響；
d．加熱后未放入干燥器中冷卻，吸收了空氣中的水份，會使測得的結(jié)晶水的質(zhì)量偏小；
（6）（1）恒重操作時，兩次固體質(zhì)量差小于0.1g，據(jù)此判斷；
（2）若加熱后坩堝與固體總質(zhì)量為18.631g，則結(jié)晶水的質(zhì)量為4.061g，硫酸銅晶體的質(zhì)量為10.971g，根據(jù)結(jié)晶水和無水硫酸銅的關(guān)系可確定x的值；
（3）根據(jù)相對誤差=$\frac{絕對誤差}{理論值}$×100%計算．

解答 解：（1）硫酸銅晶體受熱失去全部結(jié)晶水生成無水硫酸銅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuSO₄•xH₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+xH₂O，
故答案為：CuSO₄•xH₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+xH₂O；
（2）根據(jù)儀器的圖可知，a為研缽，b為坩堝鉗，c為坩堝，d為泥三角，儀器與對應(yīng)名稱正確的是ac，
故答案為：ac；
（3）為防止無水硫銅在冷卻過程 中吸收空氣中的水份，影響實驗結(jié)果，冷卻應(yīng)在干燥器中，酒精噴燈對晶體加熱時溫度過高，硫酸銅會分解，
故答案為：干燥器；酒精噴燈溫度太高，容易使CuSO₄受熱分解；
（4）恒重操作的目的是確保硫酸銅晶體失水完全，
故答案為：確保硫酸銅晶體失水完全；
（5）a．坩堝未完全干燥，會使測得的結(jié)晶水的質(zhì)量偏大，會使實驗結(jié)果偏高；
b．加熱過程中晶體有少量濺失，會使測得的結(jié)晶水的質(zhì)量偏大，會使實驗結(jié)果偏高；
c．坩堝上沾有受熱不分解的雜質(zhì)，對測得的結(jié)晶水的質(zhì)量沒有影響；
d．加熱后未放入干燥器中冷卻，吸收了空氣中的水份，會使測得的結(jié)晶水的質(zhì)量偏小，會使實驗結(jié)果偏低，
故選d；
（6）（1）恒重操作時，兩次固體質(zhì)量差小于0.1g，即a的值在18.630-18.632之間，
故答案為：18.630-18.632；
（2）若加熱后坩堝與固體總質(zhì)量為18.631g，則結(jié)晶水的質(zhì)量為4.071g，硫酸銅晶體的質(zhì)量為10.971g，根據(jù)$\frac{18x}{160+18x}=\frac{4.061}{10.971}$可得x=5.22，
故答案為：5.22；
（3）若理論值x=5，則該實驗的相對誤差是$\frac{5.22-5}{5}$×100%=4.4%，
故答案為：4.4%．

點評 本題考查了硫酸銅晶體中結(jié)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(jié)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(jié)晶水的計算方法．