Question

用如下步驟測定Na₂SO₄?xH₂O晶體中x的值：
①稱量質量為W₁ ②稱量質量為W₂ ③稱量質量為W₃ ④稱量質量為W₄ ⑤研細   ⑥加熱灼燒   ⑦冷卻⑧計算
已知：W₁＞W₂≈W₃＞W₄
（1）用序號表示實驗步驟：⑤→

 

→⑧．
（2）用于加熱灼燒所需要的主要盛裝儀器是

 

，冷卻時必須置于

 

冷卻．
（3）最后兩次稱量的目的是

 

．
（4）請計算出該晶體化學式中x 的值，x=

 

．
（5）下面情況可能造成測試結果偏高的是

 

．
A．試樣中含有加熱不揮發(fā)的雜質    B．試樣中含有加熱易揮發(fā)的雜質    C．測試前試樣已有部分脫水
D．實驗前坩堝未完全干燥     E．晶體加熱脫水完全F．加熱時晶體濺出．

Answer 1

考點：硫酸銅晶體中結晶水含量的測定

專題：實驗設計題

分析：（1）根據實驗目的和稱量質量的大小確定操作步驟；
（2）灼燒時需把藥品放在坩堝內，無水硫酸鈉易和水結合，應放在干燥器中冷卻；
（3）在定量實驗中，經常會在有些步驟中進行重復．如本實驗中的加熱、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．這是為了確定樣品中結晶水是否已經被全部除去．這樣做是為了保證定量實驗的準確性；
（4）空坩堝質量為W₄，再稱量坩堝和藥品質量為W₁，所以晶體的質量為W₁-W₄，轉移至坩堝加熱灼燒，冷卻后稱量為W₂，冷卻再稱量W₃，則結晶水的質量為：W₁-W₃，根據反應方程式計算x；
（5）在測定中若被測樣品中含有加熱不揮發(fā)的雜質或實驗前被測樣品已有部分失水，都會造成測量結果偏低，若含揮發(fā)性雜質或未干燥或有晶體損失，都會造成結果偏高．

解答： 解：（1）本實驗是測定晶體中結晶水的值，故應先研磨晶體成粉末，便于灼燒完全失去結晶水，然后稱量空坩堝質量，為W₄，質量最�。辉俜Q量坩堝和藥品質量為W₁，質量最大；轉移至坩堝加熱灼燒，冷卻后稱量為W₂，比W₁要小再加熱灼燒，冷卻再稱量W₃，和W₂相近當兩次稱量質量差小于0.1g，實驗完畢，根據數(shù)據計算；故步驟為：⑤→④→①→⑥→⑦→②→⑥→⑦→③→⑧；
故答案為；④→①→⑥→⑦→②→⑥→⑦→③；
（2）灼燒時需把藥品放在坩堝內，無水硫酸鈉易和水結合，應放在干燥器中冷卻；
故答案為：坩堝；干燥器；
（3）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．這是為了確定樣品中結晶水是否已經被全部除去．這樣做是為了保證定量實驗的準確性．故答案為：保證晶體中水份蒸發(fā)完全，減小實驗誤差；
（4）空坩堝質量為W₄，再稱量坩堝和藥品質量為W₁，轉移至坩堝加熱灼燒，冷卻后稱量為W₂，冷卻再稱量W₃，則結晶水的質量為：W₁-W₃，無水硫酸鈉的質量為：W₃-W₄，根據反應方程式計算x；
  Na₂SO ₄．xH₂O

△   .

Na₂SO ₄+xH₂O，
                142    18x
               W₃-W₄   W₁-W₃
x=

71(W1-W3)

9(W3-W4)

；
故答案為：

71(W1-W3)

9(W3-W4)

；
（5）A、被測樣品中含有加熱不揮發(fā)的雜質會導致測定的水的質量偏小，故A錯誤；
B、被測樣品中含有加熱易揮發(fā)的雜質會導致測定結果偏大，故B正確；
C、實驗前被測樣品已有部分失水會導致測定的水的質量偏小，故C錯誤；
D、加熱前所用的坩堝未完全干燥．加熱后水揮發(fā)，導致水的質量測定結果偏大，故D正確；
E、晶體加熱脫水完全，無影響，故E錯誤；
F、加熱時晶體濺出，導致水的質量測定結果偏大，故F正確．
故答案為：BDF．

點評：本題是一道定量實驗題，既要學生分析實驗的關鍵、細節(jié)，又要求對實驗結果產生的誤差的原因進行分析．既考查了學生對化學實驗的基本操作和常見儀器的認識和使用，又考查了學生分析問題和解決問題的能力，難度不大，只要熟悉具體操作即可完成．