Question

一次趣味化學(xué)活動中，王老師向同學(xué)們展示了一瓶標(biāo)簽受損的無色溶液，如圖所示．要求同學(xué)們進(jìn)行探究，確認(rèn)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(guān)物質(zhì)的溶解度如下：

物質(zhì)	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(xué)認(rèn)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(xué)繼續(xù)進(jìn)行探究：

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)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(biāo)準(zhǔn)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(xué)認(rèn)為小明實驗操作②的結(jié)論不正確，她的理由是

 

；
（3）請你設(shè)計實驗方案，確認(rèn)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(jié)論
取該溶液少許于試管中，		猜想④成立，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

Answer 1

考點：缺失標(biāo)簽的藥品成分的探究,酸的化學(xué)性質(zhì),溶液的酸堿性與pH值的關(guān)系,鹽的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：（1）根據(jù)溶解度與飽和溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系分析；
（2）根據(jù)硫酸鎂能與氫氧化鈉反應(yīng)生成了氫氧化鎂沉淀分析猜想①，根據(jù)硫酸溶液顯酸性分析猜想③，根據(jù)硫酸銨溶液顯酸性分析實驗②的準(zhǔn)確性；
（3）根據(jù)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(rèn)溶液為硫酸銨．

解答：解：（1）由于某溫度下飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的值不會大于該溫度下溶質(zhì)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(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?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(yīng)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(jié)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(biāo)準(zhǔn)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(xué)認(rèn)為小明實驗操作②的結(jié)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(chǎn)生、試紙變成藍(lán)色，即可說明溶液中含有銨根離子，可確認(rèn)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(jié)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(chǎn)生， 紅色石蕊試紙變藍(lán)	（NH4）2SO4+2NaOH   △   .   Na2SO4+2NH3↑+2H2O

故答案為：（1）②，常溫下Na₂SO₄溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不可能達(dá)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(qiáng)，涉及基礎(chǔ)知識和技能較多，準(zhǔn)確掌握飽和溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)與溶解度的關(guān)系、銨根的檢驗、溶液酸堿性與pH關(guān)系等知識，是解答本題的基礎(chǔ)．