同学们在学习金属与盐溶液的反应时,老师强调:“金属K、Ca、Na必须除外。”化学兴趣小组的同学们对此产生了兴趣,并在老师的指导下,进行如下探究:
【提出问题】将金属钠投入到硫酸铜溶液中,结果会怎样?
【查找资料】(1)少量钠通常保存在煤油中
(2)钠是银白色的软金属,可用小刀切割,熔点97.81℃,沸点882.9℃,密度为0.97g/cm3
(3)钠是一种很活泼的金属,遇水发生剧烈反应,生成氢氧化钠和氢气
【做出猜想】猜想Ⅰ:放出气体,生成蓝色沉淀,能置换出铜;
猜想Ⅱ:放出气体,生成蓝色沉淀,不能置换出铜。
【实验探究】
实验操作 | 实验现象 |
①取10ml一定溶质质量分数的硫酸铜溶液,倒入50ml的烧杯里 ②取一块钠,用滤纸吸干表面煤油,再切取绿豆大小的一块,投入溶液中 | 钠浮在液面上,熔化成闪亮小球,钠球游动,发出“嘶嘶”的声响,析出蓝色沉淀 |
【现象分析】(1)钠熔成小球是因为 。
(2)钠球游动,发出“嘶嘶”声响说明有气体产生。
(3)析出蓝色沉淀是因为 (用化学方程式表示)。
【继续探究】有部分同学认为置换出的铜可能被蓝色沉淀掩盖,于是他们进一步探究:
实验操作 | 实验现象 | 结论 |
取烧杯中少许沉淀于试管中,再向其中加入过量的稀硫酸 | 沉淀全部溶解,溶液变蓝色 |
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【实验结论】在金属活动性顺序里,位于前面的金属(K、Ca、Na必须除外)能把位于后面的金属从它们盐的溶液里置换出来。K、Ca、Na必须除外是因为 。
为测定某BaCl2溶液的溶质质量分数,进行如下实验:取104g该溶液于烧杯中,加入1g稀硝酸溶液酸化,无任何现象,然后将30g一定溶质质量分数的硫酸溶液分三次加入,每次充分反应后过滤、称量(实验中物质的质量损失忽略不计),数据如表:
第1次 | 第2次 | 第3次 | |
加入硫酸溶液的质量/g | 10 | 10 | 10 |
过滤后溶液的质量/g | 105 | 105 | 111.7 |
根据以上数据计算:(BaCl2+H2SO4═BaSO4↓+2HCl)
(1)该实验过程中产生沉淀的总质量为 g。
(2)该BaCl2溶液中溶质的质量分数(写出计算过程)。