CuSO4 (màu trắng) là chất có khả năng hút ẩm và được sử dụng để loại bỏ nước lẫn trong một số hoá chất. Để xác định hàm lượng nước kết tinh trong muối CuSO4.xH2O (coi là không lẫn tạp chất) bằng phương pháp đun nóng, một nhóm học sinh thực hiện thí nghiệm theo quy trình sau:
• Bước 1: Cân chén nung và ghi lại khối lượng vào bảng kết quả (m1).
• Bước 2: Cho một lượng CuSO4.xH2O (có màu xanh) vào chén nung, đem cân và ghi lại khối lượng (m2).
• Bước 3: Đặt chén nung chứa CuSO4.xH2O lên lưới tam giác và đun nóng nhẹ trong khoảng 2 phút, tránh đun nóng mạnh dẫn đến sự phân huỷ muối CuSO4 thành CuO (có màu đen).
• Bước 4: Để nguội, cân lại chén nung cùng phần chất rắn còn lại bên trong và ghi khối lượng (m3).
Lặp lại bước 3 và bước 4 cho đến khi khối lượng cân được ở bước 4 không đổi. Kết quả thí nghiệm của nhóm học sinh ghi ở bảng sau:
Giá trị…………….Khối lượng (gam)
m1……………………..30,10
m2……………………..32,6
m3 lần 1………………32,3
m3 lần 2………………32,1
m3 lần 3………………31,9
m3 lần 4………………31,9
m3 lần 5………………31,9
Phần trăm khối lượng của nước kết tinh trong muối CuSO4.xH2O được xác định từ số liệu trên là a%.
a) Giả thuyết khoa học phù hợp với thí nghiệm trên là “Khi đun nóng nhẹ, nước kết tinh trong muối CuSO4.xH2O bay hơi, làm cho khối lượng chất rắn giảm từ đó xác định được hàm lượng nước trong muối”.
b) Giá trị của a là 36. (Không làm tròn các phép tính trung gian, kết quả cuối cùng được làm tròn đến hàng đơn vị).
c) Sau khi khối lượng cân được ở bước 4 không đổi, nếu để chất rắn trong chén nung tiếp xúc lâu với không khí ẩm, khối lượng chất rắn sẽ tăng lên.
d) Nếu sau bước 4 tiếp tục nung nóng chất rắn ở nhiệt độ cao cho đến khi chất rắn chuyển hoàn toàn sang màu đen thì giá trị m3 nhỏ hơn 30,8 gam do tạo thành CuO có khối lượng mol nhỏ hơn CuSO4.