Question

【題目】已知白色固體可能由CuSO4、CaCO3、BaCl2、Na2SO4、NaOH中的兩種或兩種以上的物質混合而成，某化學興趣小組的同學欲探究該白色固體的組成并測定某稀硫酸的溶質質量分數，他們進行了如下實驗：

(1)取少量白色固體樣品，向其中加入足量的水，充分攪拌后過濾，得到白色沉淀和無色濾液，向濾液中滴加酚酞試液，無明顯現象。則原白色粉末中一定不含有____。

(2)取實驗(1)濾出的白色沉淀，向其中加入足量的鹽酸，沉淀部分溶解，并產生無色氣體。則原白色粉末中一定含有 ______。

(3)為測定某稀硫酸的溶質質量分數，他們設計了如下實驗方案：

第②步實驗中生成沉淀的質量與加入NaOH溶液的質量關系如圖所示，當加入agNaOH溶液時，與NaOH發生反應的物質是___，加入bgNaOH溶液時產生的沉淀是___；字母m、a、b之間的關系為：b=___；若b=160，稀硫酸的溶質質量分數為 ___(寫出過程)。

Answer 1

【答案】CuSO4、NaOH CaCO3、BaCl2、Na2SO4 H2SO4 Cu(OH)2 a+10m 9.8%

【解析】

硫酸銅在溶液中顯藍色，氫氧化鈉能使酚酞變紅色，氯化鋇和硫酸鈉反應會生成不溶于酸的硫酸鋇沉淀，碳酸鈣難溶于水，會與酸反應生成二氧化碳氣體。

（1）取少量白色固體樣品，向其中加入足量的水，充分攪拌后過濾，得到白色沉淀和無色濾液，向濾液中滴加酚酞試液，無明顯現象，所以原白色粉末中一定不含有氫氧化鈉、硫酸銅；

（2）取實驗（1）濾出的白色沉淀，向其中加入足量的鹽酸，沉淀部分溶解，并產生無色氣體，說明沉淀為碳酸鈣和硫酸鋇，所以原白色粉末中一定含有：碳酸鈣、氯化鋇、硫酸鈉；

（3）當加入agNaOH溶液時，沉淀的質量沒有開始增加，所以與NaOH發生反應的物質是稀硫酸，加入bg NaOH溶液時產生的沉淀是氫氧化銅；

由圖象可以看出，與硫酸銅反應的氫氧化鈉的質量為（b-a）g，所以

b=10m+a，

依據元素守恒，硫酸和氧化銅反應生成硫酸銅，以及剩余的硫酸都會與氫氧化鈉反應，所以

稀硫酸的溶質質量分數為x

解得 x=9.8%

答：稀硫酸的溶質質量分數為9.8%。