(2018·盐城)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50 g质量分数为6%的NaCl溶液,需称量NaCl固体　　　　 g,若用粗盐配制上述溶液,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,设计了图所示装置进行实验。

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+2H₂O2NaOH+H₂↑;

④Cu(OH)₂CuO+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,向滤渣中滴加足量稀硫酸,滤渣完全溶解。写出滤渣与稀硫酸反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　(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溶液反应无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,滴入的酚酞试液质量忽略不计)

答案

(1)玻璃棒　(2)3　偏小

(实验分析)(1)硬度小(或密度比水小,比煤油大)

(2)①③

(3)SO₂不可燃

(4)Cu(OH)₂+H₂SO₄CuSO₄+2H₂O(或CuO+H₂SO₄CuSO₄+H₂O)

(实验反思)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

(定量分析)解:分析知此无色溶液为硫酸钠溶液,生成红色固体Cu的质量为0.64 g根据质量守恒定律可知滤渣Cu(OH)₂的质量为0.98 g。

设与CuSO₄反应生成硫酸钠的质量为x。

2NaOH+CuSO₄Cu(OH)₂↓+Na₂SO₄

    98  142

    0.98 g  x

x=1.42 g

设与H₂SO₄反应产生的硫酸钠的质量为y。

H₂SO₄+2NaOHNa₂SO₄+2H₂O

    98  142

    10 g×9.8%  y

y=1.42 g

所以无色溶液的溶质质量分数为×100%=2.84%。

答:无色溶液的溶质质量分数为2.84%。