测定1mol气体体积硫酸铜结晶水含量的测定.docx
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测定1mol气体体积硫酸铜结晶水含量的测定
一、测定1mol气体的体积
【例题】学生甲利用下图所示实验装置来测定镁元素的相对原子质量。
图中仪器C称为液体量瓶，瓶颈上有110～130mL刻度线。
将一定质量的镁带和过量稀硫酸在仪器A中完全反应，产生的H2把仪器B中的液体压入液体量瓶中，根据液体的体积可以转换成H2的体积，通过计算测出H2的气体摩尔体积。
实验步骤：
①装配好化学反应气体体积测定仪，作气密性检查。
②用砂皮擦去镁带表面的氧化物，然后称取
0.100g～0.110g的镁带，把数据记录于表格。
③取下A瓶加料口的橡皮塞，用小烧杯加入
20mL水，再把称量的镁带加到A瓶的底部，
用橡皮塞塞紧加料口。
④用注射器从A瓶加料口处抽气，使B瓶导管内
外液面相平。
⑤用注射品吸入10mL3mol/L硫酸，用针头扎进A瓶加料口橡皮塞，将硫酸注入A瓶，注入后迅速拔出针头。
⑥当镁带完全反应后，读取C瓶中液体的体积，把数据记录于表格中。
⑦用注射器从A瓶加料口处抽气，使B瓶导管内外液面相平。
记录抽出气体的体积，把数据记录于表格。
⑧重复上述操作进行二次实验，避免偶然误差。
根据上述实验方法回答下列问题：
实验室温度：
25℃，压强：
101kPa，该条件下1molH2体积的理论值为：
24.5L。
（1）连接装置及气密性的检验：
当A瓶加料口塞上橡皮塞，
，可以认为装置气密性合格。
（2）图中仪器A称为，仪器B称为，B中所装液体一般是。
C的作用是，A中发生反应的离子方程式为：
。
（3）学生甲的实验数据如下：
温度：
25℃，镁元素的相对原子质量为24.3。
实验次数
M（Mg）/g
V（H2SO4）/mL
C中V（H2O）
抽出气体体积
V（H2）
Vm（H2）
1
0.100
10.0
110.0
6.5
V1
Vm1
2
0.115
10.0
121.0
8.0
V2
Vm2
①计算：
V1=，V2=，
Vm1=,Vm2=
②计算两次H2气体摩尔体积的平均值=L。
③计算实验误差：
。
（4）学生甲在实验中可能引起误差的原因是（填编号）；
A．镁带中含有跟硫酸不反应的杂质B．没有除去镁带表面的氧化镁
C．镁带中含有杂质铝D．所用稀硫酸不足量E．未进行抽气操作
F．未冷却到室温G．反应速度太快H．装置气密性不好
（5）若用此装置测定常温下1molCO2的体积。
提供试剂：
Na2CO3粉未、2mol/LH2SO4溶液、饱和NaHCO3溶液。
①仪器B中盛放的液体是
②仪器A中先放入的试剂是，再用注射器向A中注入的是。
反应的化学方程式：
。
③仪器C的刻度范围是110～130mL，H2SO4溶液的体积为10mL，则称量Na2CO3粉未的质量范围是（室温下1mol气体体积约为24L）
④用以上实验测出的气体摩尔体积比理论的大，你认为减小实验误差可行的措施是。
A.将A装置浸入盛水（常温）的水槽中B.减小酸的浓度
C.将A装置浸入盛冰水的水槽中D.增大酸的浓度
【巩固练习】
1、下列关于定量测定的说法中，错误的是（）
A、发现操作失误，应重做实验B、测定结果有偏差，也要记录在实验报告上
C、误差分析后，可更改数据D、实验报告不能预先完全做好
2、在测定1mol氢气体积的实验中，下列操作中错误的是（）
A、擦净镁带表面的氧化膜再称量B、保证装置不漏气
C、硫酸稍过量D、读取液体量瓶的体积读数作为氢气的体积
3、下列操作中不影响测定1mol氢气体积的实验结果的是（）
A、镁带称量后，用砂纸擦去表面氧化层B、操作中漏气
C、硫酸稍过量D、读取液体量瓶的体积读数时仰视
4、测定1mol气体体积时，造成误差的原因有很多，下列原因中，肯定不会造成误差的是（）
A、未检查装置气密性直接实验
B、镁带表面的氧化膜未除尽即称量
C、镁带与稀硫酸反应完毕后，立即测定体积
D、镁带装入气体发生器后，先加少量水，再加稀硫酸
5、下列测定常温下1摩尔氢气的体积的操作中，使结果偏大的是（）
A．镁带中混有与酸不反应的杂质B装置接口连接处有气体泄漏
C液体量瓶刻度读数未扣去硫酸的体积D硫酸注入量不足10mL
6、下列实验操作使实验结果偏大，还是偏小?
（）
（1）镁带含有跟硫酸不反应的杂质；
（2）没有擦去镁带表面的氧化镁；
（3）镁带中混有与酸反应的杂质；
（4）将液体量瓶刻度读数作为氢气的体积；
（5）硫酸注入量不足10mL。
7、用气体摩尔体积测定装置测定1摩尔氢气的体积，镁带称取的质量为0.116g，估计氢气的体积是_____mL（用标准状况下气体摩尔体积22.4L/mol计算）。
现测定体积为125.0mL，则在测定温度下，1mol氢气体积测定值是______。
8、气体摩尔体积测定装置有____________________________________三部分组成，装置中储放的液体是红色的品红溶液，目的是____________。
9、某实验温度下，0.0142g氢气的体积是178.0mL，此温度下1摩尔氢气的体积为________L，这一数值比标准状况时的数值_______（填大、小或相等），原因是________________。
10、用气体摩尔体积测定装置测定常温下1摩尔氢气的体积，称取镁的质量为0.120g，注入10mL稀硫酸，液体量瓶的读数为129.0mL.试计算:
（1）该温度下，1mol氢气体积测定值是__________。
（2）该温度下，1mol氢气体积理论值是_________，本次的实验误差是__________。
11、用气体摩尔体积测定装置测定常温下1摩尔氧气的体积。
提供试剂：
二氧化锰、过氧化氢溶液。
试回答：
（1）写出制取氧气的化学方程式：
________________________________
（2）二氧化锰放在__________中，用注射器注人的试剂是___________
（3）液体量瓶的刻度范围是110～130mL，过氧化氢溶液取10mL，则过氧化氢溶液浓度最大约为_______mol/L，最小约为_______mol/L（常温下1摩尔氧气的体积取24.0L）。
（4）现取10mL0.95mol/l过氧化氢溶液完全反应，液体量瓶的读数为122.0mL，计算常温下1摩尔氧气的体积测定值是_________。
12、
（1）用排水量气法测定H2的摩尔体积。
某次实验用了0.041g镁，与硫酸反应后放出氢气，反应完全后，这些气体排水41.0mL（已换算成标准状况）。
该次气体摩尔体积的计算值是_____L/mol，实验误差是___%。
（2）造成本次实验误差的原因可能是____。
（a）称重的镁条表面有氧化膜（b）镁条中含铁
（c）容器内氢气气压偏低
（3）目前的排水法不适合测CO2的摩尔体积，这是因为___________________________。
13、利用下图装置可以测定常温下1mol氢气的体积，某同学的实验数据以及计算结果如下：
温度：
10℃压强：
1atm
实验次数
镁带质量（g）
硫酸体积（ml）
C装置中液体的体积（ml）
最后抽气的体积（ml）
氢气的体积（ml）
计算1mol氢气的体积（L）
①
0.125
10
128.5
3.0
121.5
23.34
②
0.133
10
135.5
3.0
128.5
23.19
③
0.127
10
129.7
3.0
122.7
23.19
（1）写出镁与硫酸反应的化学方程式：
_______________________
（2）写出仪器名称：
A________B________C________
（3）有同学认为上述实验中的第____次实验明显造假，其理由是______________________。
（4）此条件下1mol氢气的体积是（平均）=________L（保留2位小数）
（5）实验误差=________%（已知在此条件下1mol氢气的体积理论值为23.15L，保留2位小数）。
（6）造成误差的可能原因有____________
A、镁条表面的氧化物没有除B、实验以后没有抽气
C、液体量瓶读数时俯视D、镁带中含有少量的铝
14、在“测定1mol气体体积”实验中，我们通常选择的测量气体是氢气，选择的反应原理是镁和稀硫酸反应。
（1）直接测定H2的体积和质量，操作上比较繁复，我们通常采用转化的思想，即把H2的质量转化成的质量，所以实验中硫酸用过量；把H2的体积转化成的体积。
（2）右图中的A、B、C三部分能组成气体摩尔体积测定装置。
A、B、C装置接口的连接顺序是。
该装置正确连接后怎样做气密性检查？
。
本实验中有两次针筒抽气，需要记录的是第次抽出气体的体积。
（3）这是某同学实验数据的记录：
温度：
25℃，气压：
101.3kPa
实验次数
镁带质量（g）
硫酸体积（mL）
C瓶读数（mL）
抽出气体的体积（mL）
1
0.108
10.0
129.2
8.0
2
0.105
10.0
125.7
6.2
计算两次实验1mol氢气的体积的平均值=____________________L（保留一位小数）。
实验温度下，1mol氢气的体积的理论值为24.5L，实验误差=___________%（保留一位小数）。
若不考虑仪器和药品的问题，请写出造成此次实验误差的可能的一个原因_____________。
二、结晶水合物中结晶水含量的测定
1、实验室里需要480mL，0.1mol/L的硫酸铜溶液，现选取500ml。
容量瓶进行配制，以下叙述正确的是（）
A、称取7.68g无水硫酸铜，加入500mL水
B、称取12.0g胆矾配成500mL溶液
C、称取8.0g无水硫酸铜，加入500mL水
D、称取12.5g胆矾配成500mL溶液
2、测定硫酸铜晶体中结晶水含量时，下列情况有可能造成测试结果偏高的是（）
A、加热后在空气中冷却称量固体B、晶体中含有加热易挥发的杂志
C、实验所取晶体已有部分脱水D、晶体加热时脱水不完全
3、下列关于“硫酸铜晶体中结晶水含量的测定”操作中，肯定使测定结果偏大的是（）
A、加热时硫酸铜晶体未完全变白B、加热时硫酸铜晶体有爆溅现象
C、加热后硫酸铜晶体放在空气中冷却D、未作恒重操作
4、某硫酸铜晶体的样品，其结晶水含量的测定值明显偏小，产生该实验结果的原因可能是（）
A、原样品未彻底干燥
B、坩埚上含有加热不分解的杂质
C、原样品中含有少量硫酸镁晶体（MgSO4·7H2O）
D、原样品中含有少量硫酸钠固体
5、测定硫酸铜晶体中结晶水含量时，下列情况中会导致测定结果偏低的是____。
（A）坩埚未经干燥即进行称量（B）灼烧晶体后晶体略带黑色
（C）灼烧时晶体略有溅出（D）晶体灼烧后未在干燥器中冷却
4、在质量为G的坩埚中，加入BaCl2·nH2O晶体后称得质量为W1。
加热使结晶水全部失去，冷却后称得质量为W2，n值为（）
A、
B、
C、
D、
6、下列操作正确的是（）
A.在三脚架上放置泥三焦，将蒸发皿放置在泥三角上加热
B.用托盘天平称出2.500g硫酸铜晶体了
C.测定硫酸铜晶体中结晶水含量时，至少要称量三次
D.硫酸铜晶体灼烧后应放在干燥器中冷却
7、测定硫酸铜晶体（CuSO4·5H2O）中结晶水含量时，加热前应将晶体放在中研细，然后放在中加热，加热失水后，应放在中冷却。
判断晶体是否完全失水的方法是。
8、测定硫酸铜晶体（CuSO4·5H2O）中结晶水含量的数据如下表：
质量
第一次
第二次
瓷坩埚（m0）
15.688g
电子天平置0
瓷坩埚+硫酸铜晶体（m1）
17.668g
2.056g
瓷坩埚+无水硫酸铜晶体（m2）
16.962g
1.345g
试计算：
第一次实验x_________（取小数点后1位，F同）；
第二次实验x____________；
两次实验平均值x__________；
本次实验误差___________。
9、根据实验室测定硫酸铜晶体结晶水含量的实验，填写下列空白。
（1）从下列仪器中选出所需仪器（用标号字母填写）_________。
A．电子天平B．研钵C．药匙D．酒精灯E．干燥器
F．玻璃棒G．石棉网H．蒸发皿I．坩埚J．三脚架
除上述仪器外，还需要的仪器是________________
（2）某学生实验后得到以下数据：
加热前的质量
加热后的质量
W1（容器）
W2（容器+晶体）
W3（容器+无水硫酸铜）
第一次
15.688g
17.668g
16.962g
第二次
15.688g
17.744g
17.002g
请写出结晶水x=____。
（保留2位小数）
实验误差=________%。
（保留2位小数）
从下列选项中选出该学生产生误差的原因可能是（填写字母）__________。
A．加热前称量时容器未完全干燥
B．晶体表面已经少量失水
C．加热后容器未放入干燥器中冷却
D．加热过程中晶体有少量溅失。
10、根据测定硫酸铜晶体中结晶水含量的实验，填写下列空白：
（1）本实验至少需要加热次。
至少需要称量次。
（2）通过实验知道，要确保结果的准确性，本实验中的一个关键是通过________________来判断硫酸铜晶体加热时是否完全变成无水硫酸铜。
（3）学生甲实验得到以下的数据：
坩埚质量（g）
坩埚和晶体的总质量（g）
加热后坩埚和剩余固体的质量（g）
11.685
13.691
12.948
甲学生结晶水数量的测定值（保留2位小数）
（4）若学生乙的实验结果偏低，从下列选项中选出造成结果偏低的可能原因（填序号）。
a．加热前称量时坩埚未完全干燥b．加热过程中有少量晶体溅出
c．加热时坩埚内物质变黑d．加热后放在空气中冷却
e．最后两次加热后称量的质量差大于0.001g
（5）如果硫酸铜晶体样品不纯，测定结果________________（填序号）。
a．没有偏差b．一定偏小c．一定偏大d．无法确定
11、某化学实验小组欲制取氧化铜并验证氧化铜能加快氯酸钾的分解，进行了如下实验：
（1）制取氧化铜
a．称取2gCuSO4·5H2O在（填仪器）中研细后倒入烧杯，加10mL蒸馏水溶解。
b．向上述CuSO4溶液中逐滴加入NaOH溶液，立即产生蓝色沉淀，继续滴加，直到不再产生沉淀，然后将所得混合物转移到（填仪器）中，加热至沉淀全部变为黑色，停止加热。
c．将步骤b．所得混合物过滤，洗涤，晾干后研细备用。
回答下列问题：
（1）填空。
（2）上述实验步骤中需要使用玻璃棒的是（填实验序号）。
（3）步骤c中洗涤沉淀的操作是______________________________________。
（Ⅱ）该小组同学从资料中得知氧化铜也能催化分解氯酸钾。
他们为了比较氧化铜和二氧化锰的催化效果，设计用如左上图所示装置进行实验，实验时均以生成25mL，气体为准，其他可能影响实验的因素均已控制，
相关数据见下表：
实验序号
KClO3质量
其他物质质量
待测数据
d
1.2g
无其他物质
e
1.2g
CuO0.5g
f
1.2g
MnO20.5g
回答下列问题：
（1）上述实验中的“待测数据”指________________________________________
（2）若e、f中待测数据分别为10和7（单位相同），则___________（填写化学式）催化效果好。
（3）为探究CuO在实验e中是否起催化作用，需补做如下实验（无需写出具体操作）：
a．_____________________________________________________
b．验证CuO的化学性质没有改变。
12、无水氯化铝是白色晶体，易吸收水分，在178℃升华。
装有无水氯化铝的试剂瓶久置潮湿空气中，会自动爆炸并产生大量白雾。
氯化铝常作为有机合成和石油工业的催化剂。
并用于处理润滑油等。
工业上由金属铝和氯气作用或由无水氯化氢气体与熔融金属铝作用而制得。
某课外兴趣小组在实验室里，通过下图的装置制取少量纯净的无水氯化铝。
（1）开始实验时，不能先点燃A装置的酒精灯后打开分液漏斗的活塞，将适量浓硫酸注入烧瓶里，其理由
是________________________________________________。
（2）A装置中发生反应的化学方程式为_________________________________。
（3）在E处可收集到纯净的氯化铝。
其原因是_________________________________。
（4）从A装置导出的气体若不经过B、C装置而直接进入D管，将对实验产生的不良后果是___________
________________________________________________________________________________。
（5）F装置所起的作用有_________________________________。
（6）无水氯化铝在潮湿空气中，会产生大量白雾，有关反应的化学方程式为____________________。
13、某学生做测定硫酸铜晶体中结晶水含量的实验，试回答下列问题。
（1）从下列仪器中选出所需仪器：
_________________。
（A）天平（B）研钵（C）试管夹（D）酒精灯（E）蒸发皿（F）玻璃棒（G）瓷坩埚（H）干燥器（I）石棉网（J）三脚架
除上述所选仪器外，还需要的仪器是_________________________________。
（2）实验测得数据：
实验次数
加热前
加热后
W1（瓷坩埚）（g）
W2（瓷坩埚和硫酸铜晶体）（g）
W3（瓷坩埚和无水硫酸铜）（g）
（1）
5.412
7.913
6.845
（2）
5.412
7.954
6.921
①写出结晶水含量z％的计算公式（用W1，、W2、W3表示）：
x％=_________。
②测出结果：
第
（1）次x％________，第
（2）次x％________，平均值x％______。
理论值为________，测得结果________（填“偏大”或“偏小”）。
‘
③从下列分析中得知该学生产生误差的原因可能是________。
（A）加热前称量时，容器未完全干燥
（B）最后两次加热后的质量相差较大（大于0.1g）
（C）加热后，容器未放入干燥器中冷却
（D）加热过程中晶体有少量溅失
14、有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物，某同学设计如下实验，通过测量反应前后C、D装置质量的变化，测定该混合物中各组分的质量分数。
（1）加热前通入空气的目的是______________，操作方法为______________________________
__________________________________________________________________________；
（2）装置A、C、D中盛放的试剂分别为A________；C________；D____________；
（3）若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则测得的NaCl含量将______（填“偏高”、“偏低”或“无影响”，下同）；若B中反应管右侧有水蒸气冷凝，则测定结果中NaHCO3的含量将___________；若撤去E装置，则测得Na2CO3·10H2O的含量______________________________；
（4）若样品质量为wg，反应后C、D增加的质量分别为m1g、m2g，由此可知混合物中NaHCO3质量分数为________________________（用含w、m1、m2的代数式表示）。
14．为测定某铜粉和炭粉混合物中铜的质量分数，某学生设计了如下图所示的实验装置完成上述课题。
其中C中盛放试样，B中盛放二氧化锰，A中放过氧化氢溶液，D是盛有碱石灰的干燥管，E中盛有浓硫酸。
要求：
完成以下实验报告，并回答有关设计的问题。
（1）实验目的：
________________________________________________________________________
（2）测定原理：
________________________________________________________________________
（3）实验用品：
仪器：
__________________________________________________________________
试剂：
_________________________________________________________________
（4）实验步骤、现象和记录：
实验步骤
现象
有关化学方程式
在C中加入试样Wg。
D中装入试剂后称量为m1g。
连接好仪器并进行气密性检查
打开A的活塞，慢慢滴加液体
对C进行加热，当C中试样充分反应后关闭A的活塞，停止加热
冷却后，称量D的质量为m2g
（5）计算：
试样中铜的质量分数：
（用合W、m1、m2的代数式表示）。
（6）误差分析：
即使C中反应完全，D中吸收完全，铜的质量分数总是偏小。
从装置设计上找原因。
可能是。
（7）设计改进建议：
。
15、测定某种工业用纯碱（杂质为氯化钠）中碳酸钠的质量分数。
设计的操作流程如下：
回答下列问题：
（1）写出有关的化学方程式____________________________________________________；
（2）称量Ⅱ的固体是（写物质名称）；
（3）洗涤沉淀是除去吸附在沉淀上离子；
（4）在实验中怎样控制加入适量的氯化钙溶液?
（5）试样的质量为m1g，称量Ⅱ的质量为m2g，试写出纯碱中碳酸钠质量分数的表达式：
【重量法】物质分析的一种基本方法
在化学定量测定中，通过测定物质变化前后的质量得到某纯物质的组成或混合物某种成分的含量的方法叫重量法。
重量法的测量工具是天平。
化学史上，天平的使用使科学家们从定量的角度认识物质的组成或构成，促进化学的发展。
胆矾中结晶水含量的测定就是重量法。
重量法还广泛应用于测定混合物体系的成分。
16、纯碱是碳酸纳结晶水合物，化学式是Na2CO3·xH2O，称取14.30g块状纯碱，使其完全失水，得到5.30g无水碳酸钠。
试计算确定x值。
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