Question

小華同學(xué)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)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（如右圖所示）．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．小華同學(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

小華同學(xué)根據(jù)上述信息，分析認(rèn)為此溶液一定不是

 

溶液，原因是

 

．
為確定其成分，該同學(xué)對此溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)探究：
[提出假設(shè)]
假設(shè)1：該溶液可能是

 

．
假設(shè)2：該溶液可能是H₂SO₄溶液．
[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案]基于假設(shè)2設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案
[實(shí)驗(yàn)過程]

實(shí) 驗(yàn) 步 驟	實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn) 象	實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 論

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(jì)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)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)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，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；
（2）根據(jù)硫酸的性質(zhì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案．
[實(shí)驗(yàn)過程]

實(shí) 驗(yàn) 步 驟	實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn) 象	實(shí) 驗(yàn) 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	該溶液是H2SO4溶液

故答為：Na₂SO₄，硫酸鈉溶液的最大質(zhì)量分?jǐn)?shù)是17%，不能配置出20%的溶液，

實(shí) 驗(yàn) 步 驟	實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn) 象	實(shí) 驗(yàn) 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	該溶液是H2SO4溶液

點(diǎn)評：本題屬于開放性習(xí)題，能較好的考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，不僅要求通過溶解度計(jì)算質(zhì)量分?jǐn)?shù)來猜測成分，還要求實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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．