Question

有一包固體粉末，可能是CaCO₃、Na₂SO₄、CuSO₄、Na₂CO₃中的一種或多種，某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)其組成成分進(jìn)行了以下探究活動(dòng)．
【思考與交流】上述物質(zhì)中，不溶于水的是

 

（填化學(xué)式，下同）．
能溶于水，其水溶液呈藍(lán)色的是

 

．
【資料查閱】Na₂CO₃溶液與CuSO₄溶液混合能產(chǎn)生藍(lán)色沉淀．
【活動(dòng)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

 

和玻璃棒，其中玻璃棒的作用是

 

．
【現(xiàn)象與結(jié)論】經(jīng)上述操作，得到藍(lán)色澄清溶液，則原固體粉末中一定沒有

 

和

 

（填化學(xué)式）．
【探索與拓展】為進(jìn)一步確定原固體粉末的組成，該實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)先用托盤天平稱取23.1g該粉末，溶于水配成87.3g溶液，再往其中加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的NaOH溶液，發(fā)生如下反應(yīng)：CuSO₄+2NaOH=Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓，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．據(jù)圖回答：
（寫出計(jì)算過程）
（1）計(jì)算產(chǎn)生最大沉淀量時(shí)所加NaOH溶液的質(zhì)量．
（2）通過計(jì)算確定23.1g固體粉末的組成．（回答出物質(zhì)名稱和其質(zhì)量）
（3）計(jì)算A點(diǎn)所示溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的鑒別、推斷,有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的簡單計(jì)算,鹽的化學(xué)性質(zhì),根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算

專題：混合物組成的推斷題,綜合計(jì)算（圖像型、表格型、情景型計(jì)算題）

分析：【思考與交流】根據(jù)酸、堿、鹽的水溶性可以知道碳酸鈣不溶于水；硫酸銅是白色固體，但溶于水后得到的是藍(lán)色溶液；
【活動(dòng)與探究】根據(jù)溶解固體要在燒杯中進(jìn)行，而常常用玻璃棒來攪拌，加速溶解等知識(shí)進(jìn)行分析；
【現(xiàn)象與結(jié)論】根據(jù)加水溶解后得到的是藍(lán)色溶液，可以知道在固體粉末中不含碳酸鈣和碳酸鈉，碳酸鈉和硫酸銅不能共存進(jìn)行分析；
【探索與拓展】根據(jù)分析可以知道，該混合物可能是硫酸銅和硫酸鈉的混合物，根據(jù)圖象中所給數(shù)據(jù)，結(jié)合化學(xué)方程式為進(jìn)行解答，注意質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用．

解答：解：【思考與交流】根據(jù)酸、堿、鹽的水溶性可以知道碳酸鈣不溶于水；硫酸銅是白色固體，但溶于水后得到的是藍(lán)色溶液；
【活動(dòng)與探究】溶解固體要在燒杯中進(jìn)行，而常用玻璃棒來攪拌，以加速固體的溶解；
【現(xiàn)象與結(jié)論】加水溶解后得到的是藍(lán)色溶液，所以固體粉末中一定含有硫酸銅，硫酸銅和碳酸鈉會(huì)生成藍(lán)色的碳酸銅沉淀，不能共存，碳酸鈣難溶于水，所以固體粉末中不含碳酸鈣和碳酸鈉；
【探索與拓展】
通過分析可以知道，該混合物可能是硫酸銅和硫酸鈉的混合物，根據(jù)圖象可知硫酸銅和氫氧化鈉反應(yīng)生成了沉淀的質(zhì)量為9.8g
可以根據(jù)硫酸鋇沉淀的質(zhì)量來求出硫酸銅、氫氧化鈉、生成的硫酸鈉的質(zhì)量，然后再根據(jù)硫酸銅的質(zhì)量來判斷是不是含有硫酸鈉，進(jìn)而求出反應(yīng)后生成的硫酸鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，所以
（1）解：設(shè)生成最大沉淀量時(shí)所加NaOH的質(zhì)量為x，23.1g粉末中含有CuSO₄的質(zhì)量為y，生成Na₂SO₄的質(zhì)量為z
CuSO₄+2NaOH=Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓
160    80     142      98
y       x      z      9.8g

160

y

=

80

x

=

142

z

=

98

9.8g

x=8g，y=16g，z=14.2g
所以NaOH溶液的質(zhì)量═

8g

8%

=100g；
（2）Na₂SO₄的質(zhì)量=23.1g-16.0g=7.1g
所以23.1g固體粉末由7.1g Na₂SO₄和16.0g CuSO₄組成；
（3）Na₂SO₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

14.2+7.1

100+87.3-9.8

×100%=12%
答：（1）產(chǎn)生最大沉淀量時(shí)所加NaOH溶液的質(zhì)量是100g；
（2）23.1g固體粉末的組成是7.1g Na₂SO₄和16.0g CuSO₄；
（3）A點(diǎn)所示溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是12%．
故答案為：【思考與交流】CaCO₃，CuSO₄；
【活動(dòng)與探究】燒杯；攪拌，加速固體的溶解；
【現(xiàn)象與結(jié)論】CaCO₃，Na₂CO₃；
【探索與拓展】
（1）解：設(shè)生成最大沉淀量時(shí)所加NaOH的質(zhì)量為x，23.1g粉末中含有CuSO₄的質(zhì)量為y，生成Na₂SO₄的質(zhì)量為z
CuSO₄+2NaOH=Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓
160    80     142      98
y       x      z      9.8g

160

y

=

80

x

=

142

z

=

98

9.8g

x=8g，y=16g，z=14.2g
所以NaOH溶液的質(zhì)量═

8g

8%

=100g；
（2）Na₂SO₄的質(zhì)量=23.1g-16.0g=7.1g
所以23.1g固體粉末由7.1g Na₂SO₄和16.0g CuSO₄組成；
（3）Na₂SO₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

14.2+7.1

100+87.3-9.8

×100%=12%
答：（1）產(chǎn)生最大沉淀量時(shí)所加NaOH溶液的質(zhì)量是100g；
（2）23.1g固體粉末的組成是7.1g Na₂SO₄和16.0g CuSO₄；
（3）A點(diǎn)所示溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是12%．

點(diǎn)評(píng)：熟練掌握常見的鹽的化學(xué)性質(zhì)，記住它們的化學(xué)特性以根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象作出正確的判斷，在進(jìn)行計(jì)算時(shí)一個(gè)題目多問時(shí)，盡可能的在同一個(gè)化學(xué)方程式中來解答．