实验五水合硫酸铜结晶水的测定
五水合硫酸铜结晶水的测定

实验六 五水合硫酸铜结晶水的测定[课时安排] 4学时[实验目的]1、了解结晶水合物中结晶水含量的测定原理和方法。
2、学习研钵、干燥器等仪器的使用和沙浴加热、恒重等基本操作。
[实验原理介绍]很多离子型的盐类从水溶液中析出时,常含有一定量的结晶水(或称水合水)。
结晶水与盐类结合的比较牢固,但受热到一定温度时,可以脱去结晶水分一部分或全部。
CuSO 4·5H 2O 晶体在不同温度下按下列反应逐步脱水:CuSO 4·5H 2O −−→−℃48 CuSO 4·3H 2O +2 H 2OCuSO 4·3H 2O −−→−℃99 CuSO 4·H 2O +2 H 2OCuSO 4·H 2O −−→−℃218 CuSO 4+H 2O 因此对于经过加热能脱去结晶水,又不会发生分解的结晶水合物中结晶水的测定,通常把一定量的结晶水合物(不含吸附水)置于已灼烧至恒重的坩埚中,加热至较高温度(以不超过被测定物质的分解温度为限)脱水,然后把坩埚移入干燥器中,冷却至室温,再取出用电子天平称量。
由结晶水合物经高温加热后的失重值可算出该结晶水合物所含结晶水的质量分数,以及每物质的量的该盐所含结晶水的物质的量,从而可确定结晶水合物的化学式。
由于压力不同、粒度不同、升温速率不同,有时可以得到不同的脱水温度及脱水过程。
[基本操作与仪器介绍]1、沙浴加热,参见第三章三。
2、研钵的使用方法参见附录1。
3、干燥器的准备和使用。
由于空气中总含有一定量的水汽,因此灼烧后的坩埚和沉淀等,不能置于空气中,必须放在干燥器中冷却以防吸收空气中的水份。
干燥器是一种具有磨口盖子的厚质玻璃器皿,磨口上涂有一薄层凡士林,使其更好地密合。
底部放适当的干燥剂,其上架有洁净的带孔瓷板,以便放置坩埚和称量瓶等。
准备干燥器时要用干的抹布将内壁和瓷板擦抹干净,一般不用水洗,以免不能很快干燥。
放入干燥剂的量不能太多,干燥剂不要放得太满,太多容易玷污坩埚。
高老师无机化学实验 教案五水合硫酸铜结晶水的测定 有实验报告模板

五水合硫酸铜结晶水的测定 教案讲授先将沙浴开了。
总结实验报告,对不合格的要求重新写。
复习分析天平的使用,称量方法,有那几种?一、实验目的:1.了解结晶水合物中结水含量的测定原理和方法。
2.进一步熟悉分析天平的使用,学习研钵、干燥器等仪器的使用和沙浴加热、恒重等基本操作。
二、原理很多离子型的盐类从水溶液中析出时,常含有一定量的结晶水(或称水合水)。
结晶水与盐类结合得比较牢固,但受热到一定温度时,可以脱去结晶水的一部分或全部。
五水合硫酸铜晶体在不同温度下按下列反应逐步脱水:无水硫酸铜为白色或灰白色粉末。
问题:无水硫酸铜什么颜色? 蓝色表明有什么?因此对于经过加热能脱去结晶水,又不会发生分解的结晶水合物中结晶水的测定,通常是把一定量的结晶水合物(不含附水)置于已灼烧至恒重的坩埚中,加热至较高温度(以不超过被测定物质的分解温度为限)脱水,然后把坩埚移入干燥器中,冷却至室温,再取出用分析天平称量。
由结晶水合物经高温加热后的失重值可算出该结晶水合物所含结晶水的质量分数,以及每物质的量的该盐所含结晶水的物质的量,从而可确定结晶水合物的化学式。
由于压力不同、粒度不同、升温速率不同,有时可以得到不同的脱水温度及脱水过程。
∵1mol 1mol n mol∴4242()():1:n ()()m CuSO m H O M CuSO M H O =∴ 4224242444()()160()160[()()]n ()()18()18()M C u S O m H O m H O m C u S O x H O m C u S O M H Om C u S O m C u S O m C u S O ⨯⨯∙-===⨯⨯三、基本操作:1. 分析天平的使用484242299424222184242CuSO 5H O CuSO 3H O + 2H O CuSO 3H O CuSO H O + 2H OCuSO H O CuSO + H O−−−→−−−→−−−→℃℃℃4242n n CuSO H O CuSO H O∆∙−−→+分析天平的称量方法。
水合硫酸铜结晶水测定实验报告

水合硫酸铜结晶水测定实验报告硫酸铜结晶水含量测定练习硫酸铜晶体中结晶水含量的测定练习一、选择题1.某学生称量CuSO4·5H2O时,左盘放砝码4 g,游码在0.5刻度处,天平平衡。
右盘CuSO4·5H2O晶体的质量是( )(A)4.5 g (B)4 g (C)3.5 g (D)3 g2.下列实验操作会引起测定结果偏高的是()(A)测定硫酸铜晶体结晶水含量的实验中,晶体加热完全失去结晶水后,将盛试样的坩埚放在实验桌上冷却(B)中和滴定用的锥形瓶加入待测液后,再加少量蒸馏水稀释(C)为了测定一包白色粉末的质量,将药品放在右盘,砝码放在左盘,并需移动游码使之平衡(D)取待测液的酸式滴定管用水洗后,没用待测液润洗3.实验室测定CuSO4·5H2O晶体里结晶水的n值时,出现了三种情况:①晶体中含有受热不分解的物质②晶体尚带蓝色,即停止加热③晶体脱水后放在台上冷却,再称量。
使实验结果偏低的原因是()(A)①②(B)①③(C)②③(D)①②③4.下列操作:①用铁坩埚灼烧烧碱②用瓷坩埚除去胆矾晶体中的结晶水③用酸式滴定管装KMn04溶液④直接加热蒸发皿,其中正确的是()(A)都正确(B)①④(C)③④(D)②③5.下列实验操作会引起测定结果偏高的是()(A)测定胆矾晶体结晶水含量时,强热迅速蒸干,在干燥器中冷却后称量(B)中和滴定时,锥形瓶里有少量水(C)用量筒量取液体时,仰视读数(D)加热胆矾晶体测其结晶水含量时,加热过程中坩埚没有盖盖6.托盘天平一般精确到__________g,称取 5.0gCuSO4·5H2O 之前,应先将天平_______并在两个托盘上各放__________。
然后在________盘先放_________g__________。
在_________盘加________。
称毕应及时将砝码___________,并使天平复原。
7.已知在坩埚中加热硫酸铜晶体,受热分解过程如下:102?C113?C258?CCuSO4?5H2OCuSO4?3H2OCuSO4?H2OCuSO4有人借助如图封闭装置进行硫酸铜晶体脱水实验,回答下列问题:(1)本实验可用于验证的化学定律是_________________ (2)d处加热片刻后现象__________________________(3)你认为此装置设计是否合理、科学?如不合理,理由_______________________8.实验室用氨气还原氧化铜的方法测定铜的相对原子质量,反应的化学方程式为:2NH3十3CuON2十3Cu十3H2O。
实验:测定硫酸铜晶体中结晶水的含量

加热后坩埚和无水硫酸铜的总质量 m3 m4 m5 m6
6、计算
硫酸铜晶体 中结晶水的 ==
m2—m6
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质量分数
m2—m1
6
讨论与思考:下面是学生甲做硫酸铜晶体里结晶水含
量测定实验记录的数据。
m1
m2
m3
6.9
根据上述数据计算:
(1)硫酸铜晶体的质量为 2.5克 ,硫酸铜晶体中结晶水的质 量为 1.0克 ,胆矾中结晶水的质量分数为__4_0_%______。
坩埚不干燥
偏高
晶体中含有易分解的杂质
偏高
在空气中冷却
偏低
2晶021体/6/12中含有不分解的杂质
偏低
8
四、实验习题
回答硫酸铜晶体中结晶水含量测定实验的有关问题:
(1)下面是学生甲做硫酸铜晶体里结晶水含量测定实验记 录的数据。
坩埚质量:m1 g,坩埚+硫酸铜晶体质量:m2 g
坩埚+无水CuSO4质量为:m3 g
③加热后,坩埚放置在空气中冷却称重___偏__小____________。
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用于科普,若有不 当之处,请指正,感
谢您的下载。
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4、加热 把坩埚置于石棉网中央,用小火慢慢加热,直到蓝色
的硫酸铜晶体全部变成白色粉状物,并不再有水蒸气逸出为止。 然后将坩埚放在干燥器中冷却至室温,称量记录数据。
5、将上述4中的坩埚连同无水硫酸铜再加热,冷却后再称量。反 复三次,至质量不同变化为止(相邻两次称量误差不得超过0.1g)
加热次数
12
3
4
3
实验:测定硫酸铜晶体中结晶水的含量
目标:1、了解在一定条件下,分解物质是分析物质组成
实验五、五水合硫酸铜结晶水的测定

实验五 五水合硫酸铜结晶水的测定一、实验目的1.掌握利用废铜粉制备硫酸铜的方法;2.练习减压过滤、蒸发浓缩和重结晶等基本操作;3.了解结晶水的测定方法,认识物质热稳定性和分子结构的关系。
二、实验原理利用废铜粉灼烧氧化法制备CuSO 4·5H 2O :先将铜粉在空气中灼烧氧化成氧化铜,然后将其溶于硫酸而制得:2Cu + O 2=== 2CuO (黑色) CuO + H 2SO 4 === CuSO 4 + H 2O 由于废铜粉不纯,所得CuSO 4溶液中常含有不溶性杂质和可溶性杂质FeSO 4、Fe 2(SO 4)3及其他重金属盐等。
Fe 2+ 离子需用氧化剂H 2O 2溶液氧化为Fe 3+ 离子,然后调节溶液pH ≈4.0,并加热煮沸,使Fe3+ 离子水解为Fe(OH)3沉淀滤去。
其反应式为 2Fe 2+ + 2H + + H 2O 2 === 2Fe 3+ + 2H 2O Fe 3+ + 3H 2O === Fe(OH)3↓ + 3H + CuSO 4·5H 2O 在水中的溶解度,随温度的升高而明显增大,因此粗硫酸铜中的其他杂质,可通过重结晶法使杂质在母液中,从而得到较纯的蓝色水合硫酸铜晶体。
水合硫酸铜在不同的温度下可以逐步脱水,其反应式为CuSO 4·5H 2O === CuSO 4·3H 2O + 2H 2O CuSO 4·3H 2O === CuSO 4·H 2O + 2H 2O CuSO 4·H 2O === CuSO 4 + H 2O 1 mol CuSO 4结合的结晶水的数目为24HOCuSO nn 。
三、实验仪器及试剂托盘天平,瓷坩埚,泥三角,酒精灯,烧杯(50mL ),电炉,布氏漏斗,吸滤瓶,精密pH 试纸,蒸发皿,表面皿,水浴锅,量筒(10mL )。
废铜粉, H 2SO 4(2mol ·L -1), H 2O 2(3%), K 3[Fe(CN)6](0.1mol ·L -1), NaOH(2mol ·L -1),无水乙醇。
五水硫酸铜结晶水含量的测定(综合实验)实验报告

五水硫酸铜结晶水含量的测定一、实验目的要求:1.了解制备五水硫酸铜晶体的方法。
2.测定硫酸铜的结晶水含量。
二、实验内容:1.五水硫酸铜的提纯。
2.五水硫酸铜晶体自由水的脱去。
3.测定硫酸铜晶体里的结晶水含量。
三、主要仪器设备及药品:仪器设备:电子天平,称量瓶,不锈钢锅(薄壁,内装食盐用于盐浴),温度计(量程在350℃,测量盐浴温度),烘箱(烘干自由水),电炉,滤纸,皮筋。
药品:五水硫酸铜,3公斤食盐左右(用于盐浴加热),无水乙醇。
四、实验原理五水硫酸铜结构:图1 CuSO4·5H2O的晶体结构一般性质硫酸铜CuSO4(硫酸铜晶体:CuSO4·5H2O)分子量249.68。
深蓝色大颗粒状结晶体或蓝色颗粒状结晶粉末,略透明。
有毒,无臭,带有金属涩味。
密度2.2844g/cm-3。
干燥空气中会缓慢风化。
易溶于水,水溶液呈弱酸性。
不溶于乙醇,缓缓溶于甘油。
150℃以上将失去全部水结晶成为白色粉末状无水硫酸铜。
五水硫酸铜有极强的吸水性,把它投入95%乙醇成含水有机物(即吸收水分)而恢复为蓝色结晶体。
失水过程五水硫酸铜晶体失水分三步。
上图中两个仅以配位键与铜离子结合的水分子最先失去,大致温度为102摄氏度。
两个与铜离子以配位键结合,并且与外部的一个水分子以氢键结合的水分子随温度升高而失去,大致温度为113摄氏度。
最外层水分子最难失去,因为它的氢原子与周围的硫酸根离子中的氧原子之间形成氢键,它的氧原子又和与铜离子配位的水分子的氢原子之间形成氢键,总体上构成一种稳定的环状结构,因此破坏这个结构需要较高能量。
失去最外层水分子所需温度大致为258摄氏度。
五、实验步骤:1、在常温下将适量的CuSO4溶解于少量的水中,配置成过饱和溶液,倒掉上层溶液,取未溶解的五水硫酸铜加少量水洗涤三次,再用无水乙醇洗涤三次,将所得试剂尽量滴干(为节约实验时间,可用滤纸将大部分自由水吸干)。
2、将1所得试剂加入称量瓶(不带瓶盖)中,再覆盖上滤纸和皮筋,称重(事先称量无盖称量瓶、滤纸和皮筋的总质量为m0)。
硫酸铜晶体中结晶水含量的测定实验报告单

硫酸铜晶体中结晶水含量的测定实验报告单实验目的:本实验旨在通过测定硫酸铜晶体中结晶水含量,掌握含水晶体的水合物的制备和鉴定方法。
实验原理:硫酸铜为含2个结晶水的盐,其化学式为CuSO4·2H2O。
结晶水晶体中的水分子与盐分子通过氢键相连,结构稳定。
根据质量守恒定律,在失去结晶水的情况下,硫酸铜质量减少的部分即为结晶水的质量。
实验中可以通过加热硫酸铜样品,使其脱水,再称重,计算质量差来确定结晶水含量。
实验仪器和药品:仪器:电子天平、烧杯、玻璃棒、火炬药品:硫酸铜晶体样品实验步骤:1.将硫酸铜晶体样品称取0.5g放入干燥烧杯中。
2.使用电子天平准确称重,并记录初始质量。
3.在通风良好的条件下,使用火炬加热烧杯,加热硫酸铜样品。
注意要均匀加热,并用玻璃棒搅拌样品,以促进脱水反应。
直到热效应消失,即加热后的质量基本不再变化为止。
4.关闭火炬,待样品冷却至室温。
5.使用电子天平称重加热后的硫酸铜样品,并记录最终质量。
实验结果:初始质量:0.5g最终质量:0.35g质量差:初始质量-最终质量=0.5g-0.35g=0.15g结晶水的质量:0.15g讨论与分析:根据实验结果,硫酸铜样品中结晶水的质量为0.15g。
根据化学计量学原理,硫酸铜中结晶水的摩尔比为1∶2,因此可计算出结晶水的摩尔质量。
硫酸铜的摩尔质量为:63.5g/mol结晶水的摩尔质量为:18g/mol根据化学计量学计算公式,可得到结晶水的摩尔质量:0.15g × (1 mol/63.5g) × (18g/1 mol) ≈ 0.425mol可以计算得知,硫酸铜晶体中的结晶水的比例约为0.425mol/1mol,即约为42.5%。
结论:在本实验中,通过加热硫酸铜晶体样品,我们测定了硫酸铜晶体中结晶水的含量。
实验结果显示,硫酸铜晶体中的结晶水含量约为42.5%。
通过本实验,我们掌握了含水晶体的水合物制备和鉴定的方法。
实验五水合硫酸铜结晶水的测定

实验五⽔合硫酸铜结晶⽔的测定实验四五⽔合硫酸铜结晶⽔的测定⼀、实验⽬的1、了解结晶⽔合物中结晶⽔含量的测定原理和⽅法2、进⼀步熟悉分析天平的使⽤3、练习使⽤研钵、坩埚、⼲燥器等仪器4、掌握沙浴加热、恒重等基本操作⼆、实验原理结晶⽔合物受热时,可以脱去结晶⽔。
CuSO 4·5H 2O 在不同温度下按下列反应逐步脱⽔:CuSO 4·5H 2O CuSO 4·3H 2O + 2H 2O CuSO 4·3H 2O CuSO 4·H 2O + 2H 2OCuSO 4·H 2O CuSO 4 + H 2O加热CuSO 4·5H 2O 控制温度为260℃~280℃,CuSO 4·5H 2O 可以脱去全部结晶⽔。
精确称量CuSO 4的质量可以计算出结晶⽔的含量。
三、基本操作1、热浴:当被加热物质需要受热均匀⼜不能超过⼀定温度时,可⽤特定热浴间接加热。
(1)⽔浴(⽔浴锅、⼤烧杯)当要求被加热的物质受热均匀,⽽温度不超过100℃时,使⽤⽔浴加热。
只需加热在80℃以下者,容器受热部分可浸⼊⽔中,但不接触浴底。
在80℃以上者,可利⽤蒸⽓加热。
⽔浴是⽤灯具把⽔浴中的⽔煮沸(⽔浴内盛⽔的量保持容量2/3左右的⽔量)⽤⽔蒸⽓来加热器⽫。
实验室常⽤⼤烧杯代替⽔浴锅加热。
(⽔量占烧杯容积的1/3)(2)⽢油浴(⽯蜡浴)当要求被加热的物质受热均匀,温度⼜需⾼于100℃时,可使⽤油浴。
⽤油代替⽔浴中的⽔,即是油浴。
其中⽢油浴⽤于150℃以下的加热,⽯蜡浴⽤于200℃以下的加热。
(3)沙浴沙浴是⼀个铺有⼀层均匀的细沙的铁盘。
先加热铁盘,器⽫的被加热部位埋⼊细沙中,若要测量沙浴的温度,可把温度计⽔银球部分埋⼊靠近器⽫处的沙中(不要触及底部)。
⽤煤⽓灯或酒精喷灯加热沙盘。
其特点是升温⽐较缓慢,停⽌加热后,散热也⽐较缓慢。
218℃99℃ 48℃2、研钵的使⽤研钵是⽤来研磨硬度不⼤的固体及固体物质混合的仪器。
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实验五水合硫酸铜结晶
水的测定
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实验四 五水合硫酸铜结晶水的测定
一、实验目的
1、了解结晶水合物中结晶水含量的测定原理和方法
2、进一步熟悉分析天平的使用
3、练习使用研钵、坩埚、干燥器等仪器
4、掌握沙浴加热、恒重等基本操作 二、实验原理
结晶水合物受热时,可以脱去结晶水。
CuSO 4·5H 2O 在不同温度下按下列反应逐步脱水:
CuSO 4·5H 2O?CuSO 4·3H 2O?+?2H 2O CuSO 4·3H 2O?
CuSO 4·H 2O?+?2H 2O CuSO 4·H 2O
?CuSO 4?+?H 2O
加热CuSO 4·5H 2O 控制温度为260℃~280℃,CuSO 4·5H 2O 可以脱去全部结晶水。
精确称量CuSO 4的质量可以计算出结晶水的含量。
三、基本操作 1、热浴:
当被加热物质需要受热均匀又不能超过一定温度时,可用特定热浴间接加热。
(1)水浴(水浴锅、大烧杯)
当要求被加热的物质受热均匀,而温度不超过100℃时,使用水浴加热。
只需加热在80℃以下者,容器受热部分可浸入水中,但不接触浴底。
在80℃以上者,可利用蒸气加热。
水浴是用灯具把水浴中的水煮沸(水浴内盛水的量保持容量2/3左右的水量)用水蒸气来加热器皿。
实验室常用大烧杯代替水浴锅加热。
(水量占烧杯容积的1/3)
(2)甘油浴(石蜡浴)
当要求被加热的物质受热均匀,温度又需高于100℃时,可使用油浴。
用油代替水浴中的水,即是油浴。
其中甘油浴用于150℃以下的加热,石蜡浴用于200℃以下的加热。
218℃
99℃
48℃
(3)沙浴
沙浴是一个铺有一层均匀的细沙的铁盘。
先加热铁盘,器皿的被加热部位埋入细沙中,若要测量沙浴的温度,可把温度计水银球部分埋入靠近器皿处的沙中(不要触及底部)。
用煤气灯或酒精喷灯加热沙盘。
其特点是升温比较缓慢,停止加热后,散热也比较缓慢。
2、研钵的使用
研钵是用来研磨硬度不大的固体及固体物质混合的仪器。
种类有:铁质、氧化铝、玛瑙、瓷质和玻璃等。
使用注意事项
(1)研磨时,应使研杵在钵内缓慢而稍加压力地转动。
(2)大块物质压碎,以免伤及钵和杵。
(3)禁止用研钵研磨撞击时易燃易爆的氧化剂等。
(4)固体量不超过钵体的1/3,以免溅落。
3、坩埚的使用
坩埚可用于灼烧沉淀,结晶水合物、熔化不腐蚀瓷器的盐类,及燃烧某些有机物。
种类有:瓷质,石英,铂坩埚等。
瓷质耐高温,可在泥三角上直接加热。
使用注意事项
(1)用坩埚钳取用坩埚时要预热,防止骤冷而破裂。
(2)瓷坩埚可放在泥三角上用酒精灯直接加热,加热时要用坩埚钳均匀转动。
(3)热坩埚不要直接放在实验台上,要放在石棉网上,并盖好坩埚盖或连同坩埚盖移入干燥器中冷却。
4、干燥器的使用
干燥器用来防止冷却过程中的物质吸收空气中的水分或保持物质干燥的仪器。
有常压干燥器和真空干燥器2 种。
真空干燥器的盖顶具有抽气支管与抽气机相连。
下层(座底)放干燥剂,中间放置有孔瓷板,上层(座身)放置欲干燥的物质。
使用注意事项
(1)干燥器的盖子和座身上口磨砂部分需涂少量凡土林,使盖子滑动数次以保证涂沫均匀,当盖住后严密而不漏气。
(2)干燥器在开启、合盖时,左手按住器体,右手握住盖顶“玻球”,沿器体上沿轻推或拉动。
切勿用力上提。
盖子取下后要仰放桌上,使玻球在下,但要注意盖子滚动。
(3)要干燥的物质首先盛在容器中,再放置于有孔瓷板上面,盖好盖子。
(4)根据干燥物的性质和干燥剂的干燥效率选择适宜的干燥剂放在瓷板下面的容器中,所盛量约为容器容积的一半。
(5)搬动干燥器时,必须两手同时拿住盖于和器体,以免打翻器中物质和滑落器盖。
四、实验仪器及试剂
分析天平,托盘天平,瓷坩埚,泥三角,烧杯(50mL),电炉,沙浴盘
CuSO
4·5H
2
O
五、实验步骤
硫酸铜结晶水的测定
1、坩埚恒重——将一洗净的坩埚及盖于泥三角小火烘干,氧化焰烧至红热,冷却温度大于室温后,用干净的钳移入干燥器中冷却至室温(开盖1-2次),取出,天平称量,重复加热至脱水温度以上,冷却,称量至恒重(△m 小于1mg)
2、药品称量——在台秤上称取1.0g左右研细的CuSO
4·5H
2
O,置于
上述灼烧恒重的坩埚中均匀铺平,然后在分析天平上准确称量此坩埚与五水合硫酸铜的质量,由此计算出坩埚中五水合硫酸铜的准确质量(准至1mg)。
3.?药品脱水——?将装有CuSO
4·5H
2
O的坩埚放置在沙浴盘中,3/4
埋入沙中,300℃温度计末端与锅底水平,慢慢升温至280℃,调节煤气灯控温260-280℃之间,灼烧20min,至粉末由蓝变白停止加热,取出后放在干燥器内冷却至室温,在天平上称量坩埚和脱水硫酸铜的总质量。
4、将称过质量的上面的坩埚,再次放入在沙浴盘中灼烧15min,取出后放入干燥器内冷却至室温,然后在分析天平上称其质量。
反复加热,称其质量,直到两次称量结果之差不大于1mg为止。
并计算出无水硫酸铜的质量及水合硫酸铜所含结晶水的质量,从而计算出硫酸铜结晶水的数目。
5、实验结束后,回收无水硫酸铜。
六、数据记录与处理
CuSO
4·5H
2
O的质量m
1
CuSO
4·5H
2
O的物质的量=m
1
/·mol-1
无水硫酸铜的质量m
2
CuSO
4的物质的量=m
2
/·mol-1
结晶水的物质的量=m
3
/·mol-1
每物质的量的CuSO
4
的结合水
水合硫酸铜的化学式。