Question

1．有一包固體粉末，由CaCO₃、Na₂SO₄、CuSO₄、Na₂CO₃中的一種或幾種組成，某實驗小組對其組成成分進行了以下探究活動．
（注：Na₂CO₃溶液與CuSO₄溶液混合能產生藍色沉淀．）
活動1：取一定量上述固體粉末，加足量水溶解．得到藍色澄清溶液，則原固體粉末中一定沒有CaCO₃、Na₂CO₃（填化學式）．
活動2：為進一步確定原固體粉末的組成，該實驗小組同學先用托盤天平稱取46.2g該粉末，溶于水配成174.6g溶液，再往其中加入溶質質量分數為8%的NaOH溶液，產生沉淀的質量與所加NaOH溶液質量的關系如圖所示．
（1）計算產生最大沉淀量時所加NaOH溶液的質量．
（2）計算恰好完全反應時所得溶液中溶質的質量分數．

Answer 1

分析 硫酸銅和氫氧化鈉反應生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉，根據反應的化學方程式及其提供的數據可以進行相關方面的計算和判斷．

解答 解：活動1：取一定量上述固體粉末，加足量水溶解．得到藍色澄清溶液，說明固體粉末中含有硫酸銅，則原固體粉末中一定沒有CaCO₃、Na₂CO₃，這是因為碳酸鈣不溶于水，碳酸鈉能和硫酸銅反應生成藍色沉淀氫氧化銅．
故填：CaCO₃、Na₂CO₃．
活動2：（1）設硫酸銅質量為x，氫氧化鈉溶液質量為y，反應生成硫酸鈉質量為z，
CuSO₄+2NaOH=Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓，
160          80        142          98
x           y×8%       z          19.6g
$\frac{160}{x}$=$\frac{80}{y×8%}$=$\frac{142}{z}$=$\frac{98}{19.6g}$，
x=32g，y=200g，z=28.4g，
答：產生最大沉淀量時所加NaOH溶液的質量是200g．
（2）硫酸銅質量是32g，則固體粉末中含有硫酸鈉，硫酸鈉質量為：46.2g-32g=14.2g，
恰好完全反應時所得溶液中溶質的質量分數為：$\frac{14.2g+28.4g}{174.6g+200g-19.6g}$×100%=12%，
答：恰好完全反應時所得溶液中溶質的質量分數為12%．

點評 本題主要考查學生運用假設法和化學方程式進行計算和推斷的能力，計算時要注意規范性和準確性．