Question

一次趣味化學活動中，王老師向同學們展示了一瓶標簽受損的無色溶液，如圖所示．要求同學們進行探究，確認這瓶溶液到底是什么溶液？
【提出猜想】王老師提示：這瓶無色溶液只能是下列四種溶液中的一種：
①硫酸鎂溶液     ②硫酸鈉溶液    ③硫酸溶液     ④硫酸銨溶液
【查閱資料】（1）常溫下，相關物質的溶解度如下：

物質	MgSO4	Na2SO4	（NH4）2SO4	H2SO4
溶解度	35.1g	19.5g	75.4g	與水任意比互溶

（2）（NH₄）₂SO₄的水溶液顯酸性
【實驗探究】
（1）通過查閱資料，小明同學認為猜想

 

（填序號）不成立，原因是

 

．
（2）為確定其他幾種猜想是否正確，小明同學繼續(xù)進行探究：

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論
①取該溶液少許于試管中，向其中滴加幾滴   溶液	溶液中有白色沉淀生成	猜想①成立
②用玻璃棒蘸取少許原溶液滴在pH試紙上，并跟標準比色卡對照	溶液pH    7 （填大于或小于或等于）	猜想③成立

小雅同學認為小明實驗操作②的結論不正確，她的理由是

 

；
（3）請你設計實驗方案，確認該溶液是硫酸銨溶液并完成實驗報告：

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論
取該溶液少許于試管中，		猜想④成立，該反應的化學方程式為

Answer 1

考點：缺失標簽的藥品成分的探究,酸的化學性質,溶液的酸堿性與pH值的關系,鹽的化學性質,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：（1）根據溶解度與飽和溶液的質量分數(shù)的關系分析；
（2）根據硫酸鎂能與氫氧化鈉反應生成了氫氧化鎂沉淀分析猜想①，根據硫酸溶液顯酸性分析猜想③，根據硫酸銨溶液顯酸性分析實驗②的準確性；
（3）根據硫酸銨溶液中含有銨根的特殊性，可通過檢驗銨根的存在而確認溶液為硫酸銨．

解答：解：（1）由于某溫度下飽和溶液的溶質質量分數(shù)的值不會大于該溫度下溶質的溶解度．常溫下硫酸鈉的溶解度為19.5g，則常溫下它的飽和溶液的溶質的質量分數(shù)=

19.5g

100g+19.5g

×100%＜20.0%，因此，該溶液不可能是硫酸鈉，故猜想②不成立；
（2）由于硫酸鎂能與氫氧化鈉反應生成了氫氧化鎂沉淀，可以加入氫氧化鈉，通過生成了氫氧化鎂沉淀來驗證猜想①；由于硫酸溶液顯酸性，通過pH試紙測定溶液的pH分析驗證猜想③，所以填表如下：

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論
①取該溶液少許于試管中，向其中滴加幾滴 NaOH溶液	溶液中有白色沉淀生成	猜想①成立
②用玻璃棒蘸取少許原溶液滴在pH試紙上，并跟標準比色卡對照	溶液pH 小于 7	猜想③成立

由于硫酸銨溶液顯酸性，所以，小雅同學認為小明實驗操作②的結論不正確，她的理由是：（NH₄）₂SO₄溶液也呈酸性；
（3）只要檢驗出溶液中含有銨根離子即可說明溶液為硫酸銨，因此可取溶液加入少量氫氧化鈉溶液并微熱，在試管口放一張濕潤的紅色石蕊試紙，觀察到有刺激性氣味氣體產生、試紙變成藍色，即可說明溶液中含有銨根離子，可確認溶液為硫酸銨溶液，所以填表如下：

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論
向試管中加入少量NaOH溶液并加熱，將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口	有刺激性氣味的氣體產生， 紅色石蕊試紙變藍	（NH4）2SO4+2NaOH   △   .   Na2SO4+2NH3↑+2H2O

故答案為：（1）②，常溫下Na₂SO₄溶液的溶質質量分數(shù)不可能達到20%．（2）①NaOH，②，小于．（NH₄）₂SO₄溶液也呈酸性；（3）見上表．

點評：本題的綜合性較強，涉及基礎知識和技能較多，準確掌握飽和溶液溶質質量分數(shù)與溶解度的關系、銨根的檢驗、溶液酸堿性與pH關系等知識，是解答本題的基礎．