Question

17．有一包固體粉末，可能是碳酸鈣、硫酸鈉、硫酸銅、碳酸鈉中的一種或多種．某實驗小組對其成分進行了探究活動． 
第一步：取一定量的固體粉末．加入足量的水充分攪拌，溶液澄清，無沉淀，得到藍色溶液．則此固
粉末中一定沒有CaCO₃；Na₂CO₃．（寫化學式）
第二步：為進一步確定此固體粉末的組成，實驗小組同學用天平稱46.2克此固體粉末，完全溶于水中得到245.6克溶液，再向其中加入溶質質量分數為8%的氫氧化鈉溶液，產生沉淀的質量與加入氫氧化鈉溶液質量的關系如圖所示．據圖回答：
（1）產生最大沉淀量時加入氫氧化鈉溶液的質量為200克．
（2）計算A點所示溶液中溶質的質量分數．

Answer 1

分析 考慮碳酸鈣不溶于水；硫酸銅溶液是藍色的；硫酸銅和氫氧化鈉反應生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉，根據沉淀的質量可以計算硫酸銅的質量、氫氧化鈉的質量和反應生成的硫酸鈉的質量，進一步可以計算產生最大沉淀量時所加NaOH溶液的質量和A點所示溶液中溶質的質量分數，同時可以確定46.2g固體粉末的組成．

解答 解：取一定量上述固體粉末，加足量水溶解，得到藍色澄清溶液，說明固體中不含有碳酸鈣和碳酸鈉，一定含有硫酸銅，無法確定是否含有硫酸鈉．故填：CaCO₃；Na₂CO₃．
（1）設硫酸銅的質量為x，氫氧化鈉的質量為y，生成硫酸鈉的質量為z．
由圖中數據可知，產生最大沉淀量是9.8g．
CuSO₄+2NaOH═Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄
 160          80         98                 142
  x             y          19.6g              z
則$\frac{160}{x}=\frac{80}{y}=\frac{98}{19.6g}=\frac{142}{z}$，解得x=32g，y=16g，z=28.4g．
產生最大沉淀量時所加NaOH溶液的質量為：16g÷8%=200g．
答：產生最大沉淀量時所加NaOH溶液的質量為200g．
（2）固體中硫酸鈉的質量為：46.2g-32g=14.2g．
故A點所示溶液中溶質的質量分數$\frac{14.2g+14.2g}{245.6g+200g-19.6g}$×100%≈6.67%
故答案為：
CaCO₃、Na₂CO₃ ，200g；6.67%．

點評 本題主要考查物質的性質和根據化學方程式進行計算的能力，計算時要注意規范性和準確性．