Question

5．有一包固體粉末，可能是CaCO₃、Na₂SO₄、CuSO₄、Na₂CO₃中的一種或多種，某實驗小組對其組成成分進行了以下探究活動．
【思考與交流】上述物質(zhì)中，不溶于水的是CaCO₃（填化學(xué)式）．
【資料查閱】Na₂CO₃溶液與CuSO₄溶液混合能產(chǎn)生藍色沉淀．
【活動與探究】取一定量上述固體粉末，加足量水溶解．在溶解過程中一定要用到的玻璃儀器有燒杯和玻璃棒．
【現(xiàn)象與結(jié)論】經(jīng)上述操作，得到藍色澄清溶液，則原固體粉末中一定有CuSO₄，一定沒有CaCO₃和Na₂CO₃，可能有Na₂SO₄（填化學(xué)式）．
【探索與拓展】
該實驗小組同學(xué)在測定了原固體粉末的組成后繼續(xù)進行如下實驗：先用托盤天平稱取30.2g原固體粉末，將其溶于水配成137.3g溶液，再往其中加入溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為16%的NaOH溶液，產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量與所加NaOH溶液質(zhì)量的關(guān)系如圖所示．請據(jù)圖計算A點所示溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)？

Answer 1

分析 前面結(jié)合給定物質(zhì)以及信息提示進行混合物成分分析；
根據(jù)給出的氫氧化銅沉淀的質(zhì)量和對應(yīng)的化學(xué)方程式求算硫酸銅的質(zhì)量以及生成的硫酸鈉的質(zhì)量，進而求算出混合物中的硫酸鈉的質(zhì)量，最后求算所得溶液中硫酸鈉的質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：CaCO₃、Na₂SO₄、CuSO₄、Na₂CO₃中，碳酸鈣不溶于水，其余均能夠溶解水，且硫酸銅溶解于水得到的溶液為藍色的．
固體溶解過程用到的玻璃儀器為燒杯和玻璃棒．
由于得到藍色澄清溶液，藍色，溶液，說明一定存在硫酸銅；澄清，說明沒有原物質(zhì)沒有不溶性物質(zhì)碳酸鈣，同時在混合過程也不生成不溶性物質(zhì)碳酸銅（題干信息提示“Na₂CO₃溶液與CuSO₄溶液混合能產(chǎn)生藍色沉淀”，在存在硫酸銅且為澄清的情況下證明一定沒有生成碳酸銅，也就推得一定不含碳酸鈉）．對應(yīng)硫酸鈉，現(xiàn)有的實驗無法下結(jié)論．此處所有空都要求書寫化學(xué)式，解題一定要注意限制條件，嚴格按照要求答題．
由于A點時沉淀質(zhì)量達到最大．也就是硫酸銅完全反應(yīng)．
設(shè)參加反應(yīng)的硫酸銅的質(zhì)量為x，生成的硫酸鈉的質(zhì)量為y，反應(yīng)的氫氧化鈉的質(zhì)量為z
CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄
160         80            98               142
x            z               9.8g              y
$\frac{160}{x}$=$\frac{98}{9.8g}$=$\frac{142}{y}$=$\frac{80}{z}$
x=16g
y=14.2g
z=8g
根據(jù)計算可知混合物中一定含有硫酸鈉．
所用氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為8g÷16%=50g
A點所示溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{30.2g-16g+14.2g}{137.3g+50g-9.8g}$×100%=16%
故答案為：
【思考與交流】CaCO₃．
【活動與探究】燒杯．
【現(xiàn)象與結(jié)論】CuSO₄； CaCO₃； Na₂CO₃；（第二個空和第三個空可以顛倒）；  Na₂SO₄；
【探索與拓展】16%．

點評 根據(jù)化學(xué)方程式計算時，第一要正確書寫化學(xué)方程式，第二要使用正確的數(shù)據(jù)，第三計算過程要完整．