Question

（2013?齊河縣一模）一次趣味化學(xué)活動(dòng)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)這瓶溶液究竟是什么溶液？
【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
（1）【實(shí)驗(yàn)探究】小明對(duì)王老師的提示進(jìn)行了評(píng)價(jià)

猜想②不成立

，原因是

常溫下Na₂SO₄溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不可能達(dá)到20%

．
（2）為確定其它幾種猜想是否正確，小明同學(xué)繼續(xù)進(jìn)行探究：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①取該溶液少許于試管中，向其中滴加幾滴 NaOH（或氫氧化鈉）（答案合理即可） 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(duì)照	溶液pH小于7	猜想③成立

小雅對(duì)小明實(shí)驗(yàn)操作②的結(jié)論評(píng)價(jià)是

結(jié)論不正確

，理由是

（NH₄）₂SO₄溶液也呈酸性

；
（3）請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，確認(rèn)該溶液是硫酸銨溶液并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取該溶液少許于試管中， 向試管中加入少量NaOH溶液并加熱，將濕潤(rùn)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)	猜想④成立，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 （NH4）2SO4+2NaOH   △   .   Na2SO4+2NH3↑+2H2O

Answer 1

分析：（1）[實(shí)驗(yàn)探究]根據(jù)溶解度與飽和溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系，利用飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為該溫度下該溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大值，由硫酸鈉的溶解度為19.5g而標(biāo)簽上標(biāo)明溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.0%，可判斷猜想②溶液為硫酸鈉溶液是不成立的；
（2）通過滴加某試劑觀察到出現(xiàn)白色沉淀而判斷溶液為硫酸鎂，根據(jù)三種溶液中溶質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的差異，可判斷所滴加溶液應(yīng)為堿溶液如氫氧化鈉溶液；根據(jù)硫酸溶液和硫酸銨溶液都呈酸性的特點(diǎn)，可判斷由pH小于7就得出溶液為硫酸溶液的說法不能成立；
（3）根據(jù)硫酸銨溶液中含有銨根的特殊性，可通過檢驗(yàn)銨根的存在而確認(rèn)溶液為硫酸銨．

解答：解：（1）[實(shí)驗(yàn)探究]某溫度下飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的值不會(huì)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%=16.3%＜20.0%，因此，該溶液不可能是硫酸鈉，故猜想②不成立；
（2）硫酸鎂、硫酸、硫酸銨三種物質(zhì)中只有硫酸鎂能與堿溶液氫氧化鈉溶液形成氫氧化鎂沉淀，因此，觀察到出現(xiàn)白色沉淀就可判斷溶液為硫酸鎂溶液，說明所使用的試劑為氫氧化鈉等堿的溶液；由于硫酸溶液、硫酸銨溶液都呈酸性的原因，測(cè)出溶液的pH小于7時(shí)，并不能就斷定溶液為硫酸溶液，也可能是硫酸銨溶液；
（3）只要檢驗(yàn)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(rùn)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；
故答案為：（1）猜想②不成立；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 （或氫氧化鈉）（答案合理即可）；
結(jié)論不正確；（NH₄）₂SO₄溶液也呈酸性；
（3）

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
向試管中加入少量NaOH溶液并加熱，將濕潤(rùn)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

點(diǎn)評(píng)：本題涉及基礎(chǔ)知識(shí)和技能較多，熟練掌握飽和溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)與溶解度的關(guān)系、銨根的檢驗(yàn)、溶液酸堿性與pH關(guān)系等知識(shí)，是解答本題的基礎(chǔ)．