Question

4．以下是某同學(xué)測(cè)定硫酸鈉晶體中結(jié)晶水含量的實(shí)驗(yàn)方案．
實(shí)驗(yàn)用品：硫酸鈉晶體試樣、研缽、干燥器、坩堝、三腳架、玻璃棒、藥匙、托盤(pán)天平
實(shí)驗(yàn)步驟：
①準(zhǔn)確稱(chēng)量一個(gè)干凈、干燥的坩堝；
②在坩堝中加入一定量的硫酸鈉晶體試樣，稱(chēng)重，將稱(chēng)量的試樣放入研缽中研細(xì)，再放回到坩堝中；
③將盛有試樣的坩堝加熱，待晶體變成白色粉末時(shí)，停止加熱；
④將步驟③中的坩堝放入干燥器，冷卻至室溫后，稱(chēng)重；
⑤將步驟④中的坩堝再加熱一定時(shí)間，放入干燥器中冷卻至室溫后稱(chēng)量．重復(fù)本操作，直至兩次稱(chēng)量結(jié)果不變；
⑥根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算硫酸鈉晶體試樣中結(jié)晶水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
分析該方案并回答下面問(wèn)題：
（1）完成本實(shí)驗(yàn)還需要的實(shí)驗(yàn)用品是坩堝鉗、酒精燈；
（2）指出實(shí)驗(yàn)步驟中存在的錯(cuò)誤并改正步驟②有錯(cuò)誤，應(yīng)先將試樣研細(xì)，后放入坩堝稱(chēng)重；
（3）硫酸鈉不能放置在空氣中冷卻的原因是因硫酸鈉放置在空氣中冷卻時(shí)，會(huì)吸收空氣中的水分；
（4）步驟⑤的目的是保證樣品中的結(jié)晶水已經(jīng)全部除去；
（5）下面的情況有可能造成測(cè)試結(jié)果偏高的是BDF（填序號(hào)）．
A．試樣中含有加熱不揮發(fā)的雜質(zhì)     B．試樣中含有加熱易揮發(fā)的雜質(zhì)
C．測(cè)試前試樣已有部分脫水         D．實(shí)驗(yàn)前坩堝未完全干燥
E．晶體加熱脫水不完全            F．加熱時(shí)有晶體濺出．

Answer 1

分析 （1）首先根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟中的各步操作，確定所需的實(shí)驗(yàn)儀器，將盛有試樣的坩堝加熱需要坩堝鉗、酒精燈等，而這些儀器在試題所提供的儀器中并沒(méi)有出現(xiàn)，因此可確定它們是所缺少的實(shí)驗(yàn)用品．
（2）為了保證稱(chēng)量準(zhǔn)確，步驟②有錯(cuò)誤，應(yīng)先將稱(chēng)量的試樣放入研缽中研細(xì)，再放回到坩堝中稱(chēng)重；
（3）本實(shí)驗(yàn)為定量實(shí)驗(yàn)，對(duì)準(zhǔn)確性的要求較高．在加熱后冷卻時(shí)，為了防止硫酸鈉吸水，應(yīng)將硫酸鈉放在干燥器中進(jìn)行冷卻，從而得到純凈而干燥的無(wú)水硫酸鈉．
（4）將步驟④中的坩堝再加熱一定時(shí)間，放入干燥器中冷卻至室溫后稱(chēng)量，重復(fù)本操作，直至兩次稱(chēng)量結(jié)果不變，這是為了確定樣品中結(jié)晶水已經(jīng)被全部除去；
（5）在測(cè)定中若被測(cè)樣品中含有加熱易揮發(fā)的雜質(zhì)或?qū)嶒?yàn)前坩堝未完全干燥或者加熱時(shí)有硫酸鈉損失，都會(huì)造成測(cè)量結(jié)果偏高．

解答 解：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟，將盛有試樣的坩堝加熱需要坩堝鉗、酒精燈，而這些儀器在試題所提供的儀器中并沒(méi)有出現(xiàn)，故答案為：坩堝鉗、酒精燈；
（2）為了保證稱(chēng)量準(zhǔn)確，步驟②有錯(cuò)誤，應(yīng)先將稱(chēng)量的試樣放入研缽中研細(xì)，再放回到坩堝中稱(chēng)重，故答案為：步驟②有錯(cuò)誤，應(yīng)先將試樣研細(xì)，后放入坩堝稱(chēng)重；
（3）在加熱后冷卻時(shí)，為了防止硫酸鈉吸水，應(yīng)將硫酸鈉放在干燥器中進(jìn)行冷卻，從而得到純凈而干燥的無(wú)水硫酸鈉，所以硫酸鈉不能放置在空氣中冷卻的原因是因硫酸鈉放置在空氣中冷卻時(shí)，會(huì)吸收空氣中的水分；故答案為：因硫酸鈉放置在空氣中冷卻時(shí)，會(huì)吸收空氣中的水分；
（4）實(shí)驗(yàn)中的加熱、冷卻、稱(chēng)量的操作步驟要重復(fù)進(jìn)行，直至兩次稱(chēng)量結(jié)果不變，這是為了確定樣品中結(jié)晶水已經(jīng)被全部除去，這樣做是為了保證定量實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性．故答案為：保證樣品中的結(jié)晶水已經(jīng)全部除去；
（5）A、被測(cè)樣品中含有加熱不揮發(fā)的雜質(zhì)會(huì)導(dǎo)致測(cè)定的水的質(zhì)量偏小，故A錯(cuò)誤；
B、被測(cè)樣品中含有加熱易揮發(fā)的雜質(zhì)會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏大，故B正確；
C、實(shí)驗(yàn)前被測(cè)樣品已有部分失水會(huì)導(dǎo)致測(cè)定的水的質(zhì)量偏小，故C錯(cuò)誤；
D、加熱前所用的坩堝未完全干燥，加熱后水揮發(fā)，導(dǎo)致水的質(zhì)量測(cè)定結(jié)果偏大，故D正確；
E、晶體加熱脫水不完全，會(huì)導(dǎo)致測(cè)定的水的質(zhì)量偏小，故E錯(cuò)誤；
F、加熱時(shí)有晶體濺出，導(dǎo)致水的質(zhì)量測(cè)定結(jié)果偏大，故F正確．
故答案為：BDF．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道定量實(shí)驗(yàn)題，既要學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵、細(xì)節(jié)，又要求對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的誤差的原因進(jìn)行分析．既考查了學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作和常見(jiàn)儀器的認(rèn)識(shí)和使用，又考查了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力．從題目本身對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ�求較高，但此題實(shí)際上就來(lái)源于課本的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，只要學(xué)生認(rèn)真的去操作過(guò)、體驗(yàn)過(guò)、思考過(guò)，就會(huì)覺(jué)得很熟悉、很簡(jiǎn)單．