Question

17．有一包固体粉末，可能是碳酸钙、硫酸钠、硫酸铜、碳酸钠中的一种或多种．某实验小组对其成分进行了探究活动． 
第一步：取一定量的固体粉末．加入足量的水充分搅拌，溶液澄清，无沉淀，得到蓝色溶液．则此固
粉末中一定没有CaCO₃；Na₂CO₃．（写化学式）
第二步：为进一步确定此固体粉末的组成，实验小组同学用天平称46.2克此固体粉末，完全溶于水中得到245.6克溶液，再向其中加入溶质质量分数为8%的氢氧化钠溶液，产生沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液质量的关系如图所示．据图回答：
（1）产生最大沉淀量时加入氢氧化钠溶液的质量为200克．
（2）计算A点所示溶液中溶质的质量分数．

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：取一定量上述固体粉末，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          19.6g              z
则$\frac{160}{x}=\frac{80}{y}=\frac{98}{19.6g}=\frac{142}{z}$，解得x=32g，y=16g，z=28.4g．
产生最大沉淀量时所加NaOH溶液的质量为：16g÷8%=200g．
答：产生最大沉淀量时所加NaOH溶液的质量为200g．
（2）固体中硫酸钠的质量为：46.2g-32g=14.2g．
故A点所示溶液中溶质的质量分数$\frac{14.2g+14.2g}{245.6g+200g-19.6g}$×100%≈6.67%
故答案为：
CaCO₃、Na₂CO₃ ，200g；6.67%．

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．