盐城盛产海盐。某化学兴趣小组同学在市场购到粗盐,带回实验室进行提纯。

69.(2018江苏盐城中考)盐城盛产海盐。某化学兴趣小组同学在市场购到粗盐,带回实验室进行提纯。
①在溶解,过滤,蒸发等操作中,均用到的玻璃仪器是______(填仪器名称)。
②配制50g质量分數为6%的NaC1溶液,需称量NaCl固体_____g,若用粗盐配制上述解液,则所配溶液中NaCl的质量分数会_____(填“偏大”、偏小”或“无影响“)。
探究活动:以NaCl为原料可以制取金属钠。兴趣小组同学认为Na是活泼金属,能与CuSO4等盐溶液反应,生成相应的金属单质。
(提出问题)Na与CuSO4溶液反应,是否有Cu生成?
(设计实验)兴趣小组同学在老师的指导下,设计如图装置进行实验。
 
I.向大试管中加入一定体积煤油。
II.用小刀切一小块钠,放入大试管,塞上橡皮塞。
III.打开活塞,通过长颈漏斗向试管中加入CuSO4溶液。使煤油的液面升至胶塞,关闭活塞,观察现象。
(实验现象)
(1)Na在煤油与溶液交界处上下来回振动。表面产生气泡,逐渐变小直至消失。
(2)溶液颜色逐渐变淡,有蓝色絮状沉淀和少量黑色固体生成。
(3)打开活塞,用燃着的木条放在尖嘴管口处,气体被点燃。
(查阅资料)①Na通常存放在煤油中;②煤油不溶于水且不与水反应;
③2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;④Cu(OH)2 CuO+H2O。
(实验分析)
①根据上述信息,可获知金属钠的物理性质是_____(答出一点即可)。
(2)实验中长颈漏斗的作用________(填数字序号)。
①便于添加CuSO4溶液   ②收集气体  ③防止压强过大冲开活塞
(3)对于产生的气体,有些同学猜想是H2,有些同学猜想是SO2。小组同学经过讨论,排除了SO2,理由是________。经过进一步实验,确认气体是H2.
(4)将反应后的混合物过滤,向滤渣滴加足量稀硫酸,滤渣完全溶解。写出滤渣与稀硫酸反成的化学方程式________(写出一个即可)。
(实验结论)Na与CuSO4溶液反应,无Cu生成。
(实验反思)Na与CuSO4溶液无Cu生成,原因可能是_______。
(定量分析)另取一定量上述CuSO4溶液。完成下列实验。利用数据,计算无色溶液的溶质质量分数___________。(写出计算过程,滴入的酚酞溶液质量忽略不计。)
 
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)    钠的化学性质非常活泼,会先与硫酸铜溶液中的水反应,生成NaOH    2.84%    
解析】①在溶解,过滤,蒸发等操作中,均用到的玻璃仪器是玻璃棒;②50g质量分数为6%的NaC1溶液中氯化钠的质量为50g6%=3g;若用粗盐配制上述溶液,则所配溶液中NaCl的质量分数会偏小;
【实验分析】
①根据金属钠能用小刀切割,说明金属钠硬度小;根据钠在煤油和溶液交界处上下来回振动,可知其密度比水小,比煤油大;
(2)实验中长颈漏斗的作用是①便于添加CuSO4溶液,③防止压强过大冲开活塞,故选①③;
二氧化硫不可以燃烧,故不可能是二氧化硫,是氢气;滤渣是氢氧化铜或氧化铜,故反应方程式为Cu(OH)2+H2SO4==CuSO4+2H2O(或CuO+H2SO4==CuSO4+H2O);Na与CuSO4溶液无Cu生成,原因可能是钠的化学性质非常活泼,会先与硫酸铜溶液中的水反应,生成NaOH,故不能与硫酸铜发生置换反应;
【定量分析】
设硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠的质量为x
2 NaOH+ H2SO4==== Na2SO4+ 2H2O
98        142
10g   x
=,解得x=1.42g
最终生成6.4g的铜,则含6.4g的铜的氢氧化铜的质量为6.4g=0.98g,设生成0.98g的氢氧化铜的同时生成硫酸钠的质量为y
2 NaOH+ CuSO4= Na2SO4+Cu(OH)2
142      98
y     0.98g
=,解得y=1.42g,
故100g 溶液中硫酸钠的质量为1.42g+1.42g=2.84g
无色溶液的溶质质量分数为2.84g=2.84%

 

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