Question

15．老師向同學們展示了一瓶標簽受損的無色溶液（如圖所示）并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】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】Ⅰ：（NH₄）₂SO₄的水溶液顯酸性Ⅱ：常溫下，相關物質的溶解度如下：

物質	MgSO4	Na2SO4	（NH4）2SO4	H2SO4
溶解度g/100g水	35.1	19.5	75.4	與水任意比互溶

【實驗探究】
Ⅰ：通過查閱資料，小明同學認為猜想②（填序號）不成立．
Ⅱ：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	實驗現象	實驗結論
第一步：若取該溶液少許于試管中，向其中滴加幾滴 氫氧化鈉溶液	溶液中有白色沉淀生成	猜想①成立
第二步：若用玻璃棒蘸取少許原溶液滴在pH試紙上，并跟比色卡對照	溶液pH小于7	猜想③成立

有人認為小明實驗操作第二步的結論不一定正確，他的理由是硫酸銨溶液（顯酸性）也能使石蕊溶液變紅．
Ⅲ：請你設計實驗方案，確認該溶液是硫酸溶液并完成下列實驗報告：

實驗操作	實驗現象	實驗結論
取該溶液少許于試管中，加入 鋅	有氣泡產生	猜想③成立，該反應的化學方程式為 Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑

Answer 1

分析 根據溶解度與飽和溶液的質量分數的關系分析；
根據硫酸鎂能形成氫氧化鎂沉淀分析；根據硫酸銨溶液也顯酸性分析實驗的準確性；
根據硫酸能與金屬反應產生氫氣解答即可．

解答 解：Ⅰ、由于某溫度下飽和溶液的溶質質量分數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=$\frac{19.5g}{19.5g+100g}$×100%＜20.0%，因此，該溶液不可能是硫酸鈉，故猜想②不成立；
故填：②；
Ⅱ、硫酸鎂能與氫氧化鈉溶液反應產生氫氧化鎂沉淀；由于硫酸溶液顯酸性，因此pH小于7；由于硫酸銨溶液也顯酸性，所以小明實驗操作的結論不正確，是因為硫酸銨溶液也呈酸性；
故填：氫氧化鈉； 硫酸銨溶液（顯酸性）也能使石蕊溶液變紅；
（3）硫酸能與金屬鋅反應產生氫氣，而硫酸銨不可以，故可以加入金屬鋅，故填：鋅，Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑．

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與溶解度的關系、銨根的檢驗、溶液酸堿性與指示劑的關系等知識，是解答本題的基礎．