Question

某同學進行硫酸銅晶體結晶水含量的測定實驗．完成下列填空：
【實驗步驟】
（1）用

 

（填儀器名稱，下同）準確稱量瓷坩堝的質(zhì)量．
（2）在瓷坩堝中加入約2g研細的硫酸銅晶體，并稱量．
（3）把盛有硫酸銅晶體的瓷坩堝放在泥三角上慢慢加熱，直到藍色完全變白，然后把坩堝移至

 

中冷卻到室溫，并稱量．
（4）重復（3）的實驗進行恒重操作，直至兩次稱量結果相差不超過0.001g．
【數(shù)據(jù)記錄與處理】

	第一次實驗	第二次實驗
坩堝的質(zhì)量（g）	29.563	30.064
坩堝+試樣的質(zhì)量（g）	31.676	32.051
恒重后，坩堝+硫酸銅的質(zhì)量（g）	30.911	31.324
x的值	5.05	5.13

根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)處理結果，計算本次實驗的相對誤差為

 

%（已知x的理論值為5）．
【分析與討論】
（5）做一次實驗，至少需要加熱

 

次（填數(shù)字，下同）；至少需要稱量

 

次．
（6）恒重操作的目的是

 

．
（7）重復兩次實驗求x平均值的目的是

 

．
（8）實驗值比理論值偏大的原因可能是

 

（填編號）．
a．加熱過程中有晶體濺出     b．被測樣品中含有加熱不揮發(fā)的雜質(zhì)
c．實驗前，晶體表面潮濕     d．晶體灼燒后直接放在空氣中冷卻．

Answer 1

考點：硫酸銅晶體中結晶水含量的測定

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）根據(jù)精確度選擇稱量儀器；
（3）在加熱后冷卻時，為了防止硫酸銅吸水，應將硫酸銅放在干燥器中進行冷卻，從而得到純凈而干燥的無水硫酸銅；
（4）取兩次平均值，計算出相對誤差；
（5）為確認硫酸銅晶體完全失去結晶水，需加熱冷卻稱量再加熱冷卻稱量，直至連續(xù)兩次稱量的差不超過0.1g為止．這是為了確定樣品中結晶水是否已經(jīng)被全部除去；
（6）連續(xù)兩次稱量質(zhì)量不變，說明晶體已全部失去結晶水；
（7）多次操作取平均值可減少偶然誤差；
（8）在測定中若被測樣品中含有加熱揮發(fā)的雜質(zhì)或實驗前被測樣品表面潮濕，都會造成測量結果偏高．

解答： 解：（1）托盤天平精確度為0.1g，電子天平可精確度0.001g，根據(jù)數(shù)據(jù)可知，應選擇電子天平，故答案為：電子天平；
（3）由于無水硫酸銅易結合水，故應放在干燥器中密封冷卻，故答案為：干燥器；
（4）實驗測得結晶水為：

5.05+5.13

2

=5.09，實驗相對誤差=

5.09-5

5

×100%=1.8%，故答案為：1.8；
（5）為確認硫酸銅晶體完全失去結晶水，需加熱冷卻稱量再加熱冷卻稱量，直至連續(xù)兩次稱量的差不超過0.1g為止．這是為了確定樣品中結晶水是否已經(jīng)被全部除去；故至少需要加熱2次，稱量4次；
故答案為：2；4；
（6）連續(xù)兩次稱量質(zhì)量不變，說明晶體已全部失去結晶水，故答案為：保證結晶水全部失去；
（7）多次操作取平均值可減少偶然誤差，故答案為：減少偶然誤差；
（8）a、加熱過程中有少量晶體濺出，導致水的質(zhì)量測定結果偏大，故a正確；
b、被測樣品中含有加熱不揮發(fā)的雜質(zhì)會導致測定的水的質(zhì)量偏小，故b錯誤；
c、實驗前，晶體表面潮濕，加熱后水揮發(fā)，導致水的質(zhì)量測定結果偏大，故c正確；
d、加熱后容器未放入干燥器內(nèi)冷卻，會導致測定的硫酸銅的質(zhì)量偏大，測定的水的質(zhì)量偏小，故d錯誤．
故答案為：ac．

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(chǎn)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．從題目本身對學生的實驗能力要求較高，但此題實際上就來源于課本的學生實驗，只要學生認真的去操作過、體驗過、思考過，就會覺得很熟悉、很簡單．