Question

实验室有一瓶标签受损的无色溶液，如下图所示．老师要求同学们进行探究：这瓶溶液到底是什么溶液？[提出

实验室有一瓶标签受损的无色溶液，如下图所示．老师要求同学们进行探究：这瓶溶液到底是什么溶液？[提出猜想]提示：这瓶无色溶液只能是下列四种溶液中的一种：①硫酸镁溶液、②硫酸钠溶液、③硫酸铵溶液、④硫酸溶液[查阅资料]A：常温下，相关物质的溶解度如下： 物质 MgSO4 Na2SO4 （NH4）2SO4 H2SO4 溶解度 35.1g 19.5g 75.4g 与水任意比互溶B：（NH4）2SO4的水溶液显酸性请回答：（1）该无色溶液一定含有的离子是______；[实验探究]（药品可自选）（2）通过查阅资料（相关物质的溶解度表），小明同学认为猜想______（填序号）不成立，原因是______；（3）为确定其它几种猜想是否正确，小明同学设计实验继续进行探究： 实验操作 实验现象 实验结论 ①取该溶液少许于试管中，向其中滴加几滴______溶液 溶液中有白色沉淀生成 猜想①成立 ②用玻璃棒蘸取少许原溶液滴在pH试纸上，并跟比色卡对照 溶液pH小于7 猜想④成立小雅同学认为小明实验操作②的结论不正确，她的理由是______，请你写出实验操作①反应的化学方程式______．（答对下面（4）将奖励4分，但全卷总分不超过60分）（4）请你设计实验方案，确认该溶液是硫酸铵溶液并完成实验报告： 实 验 操 作 实 验 现 象 实 验 结 论 取该溶液少许于试管中，______ ______ 猜想③成立，该反应的化学方程式为______

Answer 1

（1）由残余的标签可知，该无色溶液一定含有的离子是SO₄^2-；
（2）根据常温下硫酸钠的溶解度为19.5g，则常温下它的饱和溶液的溶质的质量分数=

19.5g

19.5g+100g

×100%＜20.0%，因此，该溶液不可能是硫酸钠，故猜想②不成立；
（3）①硫酸镁、硫酸、硫酸铵三种物质中，只有硫酸镁能与碱溶液氢氧化钠溶液形成氢氧化镁沉淀，因此，观察到出现白色沉淀就可判断溶液为硫酸镁溶液．所以，猜想①成立；
由于硫酸溶液呈酸性，溶液的pH小于7，所以，猜想③成立；但（NH₄）₂SO₄的水溶液也显酸性，所以，小雅同学认为小明实验操作②的结论不正确的．在实验操作①中，硫酸镁和氢氧化钠反应生成了氢氧化镁沉淀和硫酸钠，反应的方程式是：MgSO₄+2 NaOH═Na₂SO₄+Mg（OH）₂↓；
（4）要确认该溶液是硫酸铵溶液，即是否含有铵根离子，由于铵根离子遇到氢氧根离子产生刺激性气味的氨气，氨气的水溶液显碱性，能够使湿润的红色石蕊试纸变成蓝色，故操作、现象、结论为：向试管中加入少量NaOH溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口；有刺激性气味的气体产生，红色石蕊试纸变蓝；（NH₄）₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2NH₃↑+2H₂O
故答案为：（1）SO₄^2-    （2）②，常温下，Na₂SO₄饱和溶液的质量分数小于20%；  （3）①NaOH，理由：（NH₄）₂SO₄的水溶液也显酸性，MgSO₄+2 NaOH=Na₂SO₄+Mg（OH）₂↓
（4）向试管中加入少量NaOH溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
有刺激性气味的气体产生，红色石蕊试纸变蓝
（NH₄）₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2NH₃↑+2H₂O