Question

（2012?蘿崗區一模）實驗室有一瓶標簽受損的無色溶液，如圖所示．老師要求同學們進行探究：這瓶溶液到底是什么溶液？
【提出猜想】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】
A：常溫下，相關物質的溶解度如下：

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

B：MgSO₄、（NH₄）₂SO₄的水溶液顯酸性
請回答：
（1）該無色溶液一定含有的離子是

SO₄^2-

；
【實驗探究】（藥品可自選）
（2）通過查閱資料（相關物質的溶解度表），小明同學認為猜想

②

（填序號）不成立，原因是

Na₂SO₄飽和溶液的質量分數小于20%

；
（3）為確定其它幾種猜想是否正確，小明同學設計實驗繼續進行探究：

實驗操作	實驗現象	實驗結論
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 （填序號）成立
②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

小雅同學認為小明實驗操作②的結論不正確，她的理由是

MgSO₄、（NH₄）₂SO₄的水溶液顯酸性

，請你寫出實驗操作①反應的化學方程式

MgSO₄+2NaOH═Na₂SO₄+Mg（OH）₂↓

．

Answer 1

分析：（1）根據殘余的標簽分析溶液中的離子；
（2）根據溶解度與飽和溶液的質量分數的關系分析；
（3）根據氫氧化鈉能與硫酸鎂反應生成沉淀分析猜想①；根據硫酸溶液顯酸性，pH小于7分析猜想③；
（4）根據MgSO₄、（NH₄）₂SO₄的水溶液顯酸性分析；根據實驗操作①的反應，寫出反應的方程式．

解答：解：（1）由殘余的標簽可知，該無色溶液一定含有的離子是SO₄^2-；
（2）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=

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；
（3）①硫酸鎂、硫酸、硫酸銨三種物質中，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，觀察到出現白色沉淀就可判斷溶液為硫酸鎂溶液．所以，猜想①成立；
②由于硫酸溶液呈酸性，溶液的pH小于7，所以，猜想③成立；
由于MgSO₄、（NH₄）₂SO₄的水溶液也顯酸性，所以，小雅同學認為小明實驗操作②的結論不正確的．在實驗操作①中，硫酸鎂和氫氧化鈉反應生成了氫氧化鎂沉淀和硫酸鈉，反應的方程式是：MgSO₄+2 NaOH═Na₂SO₄+Mg（OH）₂↓．
故答為：（1）SO₄^2-；（2）②，常溫下，Na₂SO₄飽和溶液的質量分數小于20%；（3）①NaOH，①，理由：MgSO₄、（NH₄）₂SO₄的水溶液顯酸性，MgSO₄+2 NaOH═Na₂SO₄+Mg（OH）₂↓．

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pH關系等知識，是解答本題的基礎．