Question

18．一次趣味化學活動中，王老師向同學們展示了一瓶標簽受損的無色溶液，如下圖所示．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：王老師提示：這瓶無色溶液只能是以下四種溶液中的一種：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	（NH4）2SO4	H2SO4
溶解度	35.1g	19.5g	75.4g	與水任意比互溶

B：（NH₄）₂SO₄的水溶液顯酸性
【實驗探究】
（1）通過查閱資料，小明同學認為猜想②（填序號）不成立，原因是常溫下，硫酸鈉質量分數不可能達20%（其他答案合理即可）．
（2）為確定其它幾種猜想是否正確，小明同學繼續(xù)進行探究：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
a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
b取該溶液少許于試管中，向其中滴加幾滴紫色石蕊溶液	溶液變紅色	猜想③成立

小芳同學認為小明實驗步驟b的結論不正確，她的理由是硫酸銨溶液（顯酸性）也能使石蕊溶液變紅；
（3）請你設計實驗方案，確認該溶液是硫酸銨溶液并完成實驗報告：

實驗操作	實驗現象	實驗結論
取該溶液少許于試管中，再往該溶液加入NaOH（其他答案合理也可）溶液，加熱．	產生有刺激氣味的氣體	猜想④成立，該反應的化學方程式為（NH4）2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O+2NH3↑

Answer 1

分析 （1）根據溶解度與飽和溶液的質量分數的關系分析；
（2）根據硫酸溶液顯酸性分析實驗現象；根據硫酸銨溶液也顯酸性分析實驗b的準確性；
（3）根據硫酸銨溶液中含有銨根的特殊性，可通過檢驗銨根的存在而確認溶液為硫酸銨并寫出反應的方程式．

解答 解：（1）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；
故答案為：②，常溫下，硫酸鈉質量分數不可能達20%（其他答案合理即可）；
（2）由于硫酸溶液顯酸性，因此滴加石蕊試液會變成紅色；
由于硫酸銨溶液也顯酸性，所以，小芳同學認為小明實驗操作b的結論不正確，她的理由是：硫酸銨溶液也呈酸性；
故答案為：溶液變紅色；  硫酸銨溶液（顯酸性）也能使石蕊溶液變紅；
（3）只要檢驗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，觀察到有刺激性氣味氣體產生說明是硫酸銨；
故答案為：NaOH （其他答案合理也可）；產生有刺激氣味的氣體；（NH₄）₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O+2NH₃↑．

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．