Question

3．有一包固体粉末，可能是CaCO₃、Na₂SO₄、CuSO₄、Na₂CO₃中的一种或多种，某实验小组对其组成成分进行了以下探究活动．
通过查阅资料得到：Na₂CO₃溶液与CuSO₄溶液混合能产生蓝色沉淀．
该小组取一定量上述固体粉末，加足量水溶液，得到蓝色澄清溶液，则原固体粉末中一定没有CaCO₃；Na₂CO₃ （填化学式）．
为进一步确定原固体粉末的组成，该实验小组同学先用托盘天平称取46.2g该粉末，溶于足量的水配成174.6g溶液，再往其中加入溶质质量分数为8%的NaOH溶液，产生沉淀的质量与所加NaOH溶液质量的关系如图所示，据图回答：
（1）计算产生最大沉淀时所加NaOH溶液的质量．
（2）通过计算确定46.2g固体粉末的组成．（回答出物质名称和其质量）

Answer 1

分析 考虑碳酸钙不溶于水；硫酸铜溶液是蓝色的；
硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，根据沉淀的质量可以计算硫酸铜的质量、氢氧化钠的质量和反应生成的硫酸钠的质量，进一步可以计算产生最大沉淀量时所加NaOH溶液的质量和A点所示溶液中溶质的质量分数，同时可以确定46.2g固体粉末的组成．

解答 解：取一定是上述固体粉末，加足量水溶解，得到蓝色澄清溶液，说明固体中不含有碳酸钙和碳酸钠，一定含有硫酸铜，无法确定是否含有硫酸钠．故填：CaCO₃；Na₂CO₃．
（1）设硫酸铜的质量为x，氢氧化钠的质量为y，生成硫酸钠的质量为z，
由图中数据可知，产生最大沉淀量是9.8g，
CuSO₄+2NaOH═Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄，
 160          80         98                 142
  x             y          9.8g                z
则$\frac{160}{x}=\frac{80}{y}=\frac{98}{9.8g}=\frac{142}{z}$，解得x=16g，y=8g，z=14.2g，
产生最大沉淀量时所加NaOH溶液的质量为：8g÷8%=100g，
答：产生最大沉淀量时所加NaOH溶液的质量为100g．
（2）固体中硫酸钠的质量为：46.2g-16g=30.2g，
答：46.2g固体粉末中含有16g硫酸铜和30.2g硫酸钠．
故答案为：
CaCO₃、Na₂CO₃ ；（1）100g；（2）30.2g．

点评 本题主要考查物质的性质和根据化学方程式进行计算的能力，计算时要注意规范性和准确性．