Question

15．老师向同学们展示了一瓶标签受损的无色溶液（如图所示）并要求同学们进行探究：确认这瓶溶液到底是什么溶液？

【提出猜想】老师提示：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硫酸溶液   ④硫酸铵溶液
【查阅资料】Ⅰ：（NH₄）₂SO₄的水溶液显酸性Ⅱ：常温下，相关物质的溶解度如下：

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

【实验探究】
Ⅰ：通过查阅资料，小明同学认为猜想②（填序号）不成立．
Ⅱ：为确定其他几种猜想是否正确，小明同学继续进行探究：

实验操作	实验现象	实验结论
第一步：若取该溶液少许于试管中，向其中滴加几滴 氢氧化钠溶液	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③成立

有人认为小明实验操作第二步的结论不一定正确，他的理由是硫酸铵溶液（显酸性）也能使石蕊溶液变红．
Ⅲ：请你设计实验方案，确认该溶液是硫酸溶液并完成下列实验报告：

实验操作	实验现象	实验结论
取该溶液少许于试管中，加入 锌	有气泡产生	猜想③成立，该反应的化学方程式为 Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑

Answer 1

分析 根据溶解度与饱和溶液的质量分数的关系分析；
根据硫酸镁能形成氢氧化镁沉淀分析；根据硫酸铵溶液也显酸性分析实验的准确性；
根据硫酸能与金属反应产生氢气解答即可．

解答 解：Ⅰ、由于某温度下饱和溶液的溶质质量分数的值不会大于该温度下溶质的溶解度．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=$\frac{19.5g}{19.5g+100g}$×100%＜20.0%，因此，该溶液不可能是硫酸钠，故猜想②不成立；
故填：②；
Ⅱ、硫酸镁能与氢氧化钠溶液反应产生氢氧化镁沉淀；由于硫酸溶液显酸性，因此pH小于7；由于硫酸铵溶液也显酸性，所以小明实验操作的结论不正确，是因为硫酸铵溶液也呈酸性；
故填：氢氧化钠； 硫酸铵溶液（显酸性）也能使石蕊溶液变红；
（3）硫酸能与金属锌反应产生氢气，而硫酸铵不可以，故可以加入金属锌，故填：锌，Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑．

点评 本题的综合性较强，涉及基础知识和技能较多，准确掌握饱和溶液溶质质量分数与溶解度的关系、铵根的检验、溶液酸碱性与指示剂的关系等知识，是解答本题的基础．