Question

小強(qiáng)同學(xué)在化學(xué)實驗室發(fā)現(xiàn)一瓶盛有無色溶液的試劑瓶，其標(biāo)簽嚴(yán)重破損（如圖所示）．老師告訴他，這瓶試劑可能是硫酸、硫酸鈉、硫酸鎂溶液中的一種．小強(qiáng)同學(xué)通過查閱資料得知，常溫下這三種物質(zhì)的溶解度如下表：

物   質(zhì)	H2SO4	Na2SO4	MgSO4
溶解度/g	與水任意比互溶	19.0	39.0

（1）小強(qiáng)同學(xué)根據(jù)上述信息．分析認(rèn)為此溶液一定不是

Na₂SO₄

溶液，其理由是

常溫下，Na₂SO₄飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17%，小于標(biāo)簽上的20%

．
（2）為確定其成分，小強(qiáng)認(rèn)為該溶液可能是

H₂SO₄溶液或MgSO₄溶液

．
（3）請你通過實驗證明小強(qiáng)的猜想是正確的．

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
		小強(qiáng)的猜想是正確的

Answer 1

分析：（1）由標(biāo)簽可知：溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是20%，題中給出三種物種的溶解度，根據(jù)溶解度計算，在該溫度下，飽和溶液中的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，分析不可能的是什么．可能是什么；
（2）根據(jù)各種物質(zhì)的溶解度和瓶上的標(biāo)簽猜想溶液．
（3）根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)來設(shè)計實驗過程．

解答：解：（1）硫酸的溶解度是能與水以任意比互溶，溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以達(dá)到20%，可能是硫酸；
根據(jù)硫酸鈉的溶解度，在該溫度下，硫酸鈉飽和溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

19.0g

100g+19.0g

×100%≈17%，即最大質(zhì)量分?jǐn)?shù)不會超過17%，而圖中信息為20%，則一定不是硫酸鈉溶液．
（2）根據(jù)硫酸鎂的溶解度，在該溫度下，硫酸鎂飽和溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：

39.0g

100+39.0g

×100%≈28.06%，即最大質(zhì)量分?jǐn)?shù)不會超過28.06%，可能是硫酸鎂；
硫酸可以和水以任意比互溶，故也可也能是硫酸．
（3）根據(jù)硫酸的性質(zhì)設(shè)計實驗方案．
[實驗過程]

實 驗 步 驟	實 驗 現(xiàn) 象	實 驗 結(jié) 論
取該溶液少許于試管中，滴入紫色石蕊試液	紫色石蕊試液變紅	小強(qiáng)的猜想是正確的

根據(jù)硫酸鎂的性質(zhì)設(shè)計實驗方案

實 驗 步 驟	實 驗 現(xiàn) 象	實 驗 結(jié) 論
取該溶液少許于試管中，滴入氫氧化鈉溶液	出現(xiàn)白色沉淀	小強(qiáng)的猜想是正確的

故答案為：（1）Na₂SO₄，常溫下，Na₂SO₄飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17%，小于標(biāo)簽上的20%；
（2）H₂SO₄溶液或MgSO₄溶液；
（3）

實 驗 步 驟	實 驗 現(xiàn) 象	實 驗 結(jié) 論
取該溶液少許于試管中，滴入紫色石蕊試液	紫色石蕊試液變紅	小強(qiáng)的猜想是正確的

實 驗 步 驟	實 驗 現(xiàn) 象	實 驗 結(jié) 論
取該溶液少許于試管中，滴入氫氧化鈉溶液	出現(xiàn)白色沉淀	小強(qiáng)的猜想是正確的

點評：本題屬于開放性習(xí)題，能較好的考查學(xué)生的實驗探究能力，不僅要求通過溶解度計算質(zhì)量分?jǐn)?shù)來猜測成分，還要求實驗設(shè)計過程，訓(xùn)練學(xué)生思維，體現(xiàn)學(xué)生應(yīng)用知識知識解決問題的能力．