Question

9．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．
【资料查阅】Na₂CO₃溶液与CuSO₄溶液混合能产生蓝色沉淀．
【活动与探究】取一定是上述固体粉末，加足量水溶解．
【现象与结论】经上述操作，得到蓝色澄清溶液，则原固体粉末中一定没有CaCO₃和Na₂CO₃ （填化学式）；
【探索与拓展】为进一步确定原固体粉末的组成，该实验小组的同学先用托盘天平称取16.8g该粉末，溶于水配成59.8g溶液，再往其中加入溶质分数为16%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：（写出计算过程）
（1）计算产生最大沉淀量时所加NaOH溶液的质量．
（2）通过计算确定16.8g固体粉末的组成（回答出物质及其质量）
（3）计算A点所示溶液中溶质的质量分数．

Answer 1

分析 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16.8g固体粉末的组成．

解答 解：【现象与结论】
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 ．
【探索与拓展】
（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
$\frac{160}{x}$=$\frac{80}{y}$=$\frac{98}{9.8g}$=$\frac{142}{z}$，
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÷16%=50g，
答：产生最大沉淀量时所加NaOH溶液的质量为50g．
（2）固体中硫酸钠的质量为：16.8g-16g=0.8g，
答：16.8g固体粉末中含有16g硫酸铜和0.8g硫酸钠．
（3）A点所示溶液中溶质的质量分数为：$\frac{0.8g+14.2g}{59.8g+50g-9.8g}$×100%=15%，
答：A点所示溶液中溶质的质量分数为15%．

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．