Question

【題目】鹽城盛產(chǎn)海鹽。某化學(xué)興趣小組同學(xué)在市場購到粗鹽，帶回實驗室進行提純。

①在溶解，過濾，蒸發(fā)等操作中，均用到的玻璃儀器是______(填儀器名稱)。

②配制50g質(zhì)量分數(shù)為6%的NaC1溶液，需稱量NaCl固體_____g，若用粗鹽配制上述解液，則所配溶液中NaCl的質(zhì)量分數(shù)會_____(填“偏大”、偏小”或“無影響“)。

探究活動:以NaCl為原料可以制取金屬鈉。興趣小組同學(xué)認為Na是活潑金屬，能與CuSO4等鹽溶液反應(yīng)，生成相應(yīng)的金屬單質(zhì)。

（提出問題）Na與CuSO4溶液反應(yīng)，是否有Cu生成？

（設(shè)計實驗）興趣小組同學(xué)在老師的指導(dǎo)下，設(shè)計右圖裝置進行實驗。

I.向大試管中加入一定體積煤油。

II.用小刀切一小塊鈉，放入大試管，塞上橡皮塞。

III.打開活塞，通過長頸漏斗向試管中加入CuSO4溶液。使煤油的液面升至膠塞，關(guān)閉活塞，觀察現(xiàn)象。

（實驗現(xiàn)象）

(1)Na在煤油與溶液交界處上下來回振動。表面產(chǎn)生氣泡，逐漸變小直至消失。

(2)溶液顏色逐漸變淡，有藍色絮狀沉淀和少量黑色固體生成。

(3)打開活塞，用燃著的木條放在尖嘴管口處，氣體被點燃。

（查閱資料）①Na通常存放在煤油中；②煤油不溶于水且不與水反應(yīng)；

③2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；④Cu(OH)2 △CuO+H2O。

（實驗分析）

①根據(jù)上述信息，可獲知金屬鈉的物理性質(zhì)是_____(答出一點即可)。

(2)實驗中長頸漏斗的作用________(填數(shù)字序號)。

①便于添加CuSO4溶液 ②收集氣體 ③防止壓強過大沖開活塞

(3)對于產(chǎn)生的氣體，有些同學(xué)猜想是H2，有些同學(xué)猜想是SO2。小組同學(xué)經(jīng)過討論，排除了SO2，理由是________。經(jīng)過進一步實驗，確認氣體是H2.

(4)將反應(yīng)后的混合物過濾，向濾渣滴加足量稀硫酸，濾渣完全溶解。寫出濾渣與稀硫酸反成的化學(xué)方程式________(寫出一個即可)。

（實驗結(jié)論）Na與CuSO4溶液反應(yīng)，無Cu生成。

（實驗反思）Na與CuSO4溶液無Cu生成，原因可能是_______。

（定量分析）另取一定量上述CuSO4溶液。完成下列實驗。利用數(shù)據(jù)，計算無色溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)___________。(寫出計算過程，滴入的酚酞溶液質(zhì)量忽略不計。)

Answer 1

【答案】 玻璃棒 3 偏小 硬度小（密度比水小，比煤油大） ①③ SO2不可燃 Cu(OH)2+H2SO4==CuSO4+2H2O（或CuO+H2SO4==CuSO4+2H2O） 鈉的化學(xué)性質(zhì)非常活潑，會先與硫酸銅溶液中的水反應(yīng)，生成NaOH 2.84%

【解析】①在溶解，過濾，蒸發(fā)等操作中，均用到的玻璃儀器是玻璃棒；②50g質(zhì)量分數(shù)為6%的NaC1溶液中氯化鈉的質(zhì)量為50g6%=3g；若用粗鹽配制上述溶液，則所配溶液中NaCl的質(zhì)量分數(shù)會偏小；

【實驗分析】

①根據(jù)金屬鈉能用小刀切割，說明金屬鈉硬度小；根據(jù)鈉在煤油和溶液交界處上下來回振動，可知其密度比水小，比煤油大；

(2)實驗中長頸漏斗的作用是①便于添加CuSO4溶液,③防止壓強過大沖開活塞，故選①③;

二氧化硫不可以燃燒，故不可能是二氧化硫，是氫氣；濾渣是氫氧化銅或氧化銅，故反應(yīng)方程式為Cu(OH)2+H2SO4==CuSO4+2H2O（或CuO+H2SO4==CuSO4+H2O）；Na與CuSO4溶液無Cu生成，原因可能是鈉的化學(xué)性質(zhì)非常活潑，會先與硫酸銅溶液中的水反應(yīng)，生成NaOH，故不能與硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)；

【定量分析】

設(shè)硫酸與氫氧化鈉反應(yīng)生成硫酸鈉的質(zhì)量為x

2 NaOH+ H2SO4==== Na2SO4+ 2H2O

98 142

10g x

=，解得x=1.42g

最終生成6.4g的銅，則含6.4g的銅的氫氧化銅的質(zhì)量為6.4g=0.98g，設(shè)生成0.98g的氫氧化銅的同時生成硫酸鈉的質(zhì)量為y

2 NaOH+ CuSO4= Na2SO4+Cu（OH）2

142 98

y 0.98g

=，解得y=1.42g，

故100g 溶液中硫酸鈉的質(zhì)量為1.42g+1.42g=2.84g

無色溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為2.84g=2.84%