Question

小华同学在化学实验室发现一瓶盛有无色溶液的试剂瓶，其标签严重破损（如右图所示）．老师告诉他，这瓶试剂可能是硫酸、硫酸钠、硫酸镁溶液中的一种．小华同学通过查阅资料得知，常温下这三种物质的溶解度如下表：

物质	H2SO4	Na2SO4	MgSO4
溶解度/g	与水任意比互溶	19.0	39.0

小华同学根据上述信息，分析认为此溶液一定不是

 

溶液，原因是

 

．
为确定其成分，该同学对此溶液进行如下实验探究：
[提出假设]
假设1：该溶液可能是

 

．
假设2：该溶液可能是H₂SO₄溶液．
[设计实验方案]基于假设2设计实验方案
[实验过程]

实 验 步 骤	实 验 现 象	实 验 结 论

Answer 1

分析：（1）由标签可知：溶液的质量分数是20%，题中给出三种物种的溶解度，根据溶解度计算，在该温度下，饱和溶液中的溶质的质量分数，分析不可能的是什么．可能是什么；
（2）根据物质的化学性质来设计实验过程．

解答：解：（1）硫酸的溶解度是能与水以任意比互溶，溶液中溶质的质量分数可以达到20%，可能是硫酸；
根据硫酸钠的溶解度，在该温度下，硫酸钠饱和溶液的溶质的质量分数为：

19.0g

100g+19.0g

×100%≈17%，即最大质量分数不会超过17%，而图中信息为20%，则一定不是硫酸钠溶液，根据硫酸镁的溶解度，在该温度下，硫酸镁饱和溶液的溶质的质量分数是：

39.0g

100+39.0g

×100%≈28.06%，即最大质量分数不会超过28.06%，可能是硫酸镁；
（2）根据硫酸的性质设计实验方案．
[实验过程]

实 验 步 骤	实 验 现 象	实 验 结 论
取该溶液少许于试管中，滴入紫色石蕊试液	紫色石蕊试液变红	该溶液是H2SO4溶液

故答为：Na₂SO₄，硫酸钠溶液的最大质量分数是17%，不能配置出20%的溶液，

实 验 步 骤	实 验 现 象	实 验 结 论
取该溶液少许于试管中，滴入紫色石蕊试液	紫色石蕊试液变红	该溶液是H2SO4溶液

点评：本题属于开放性习题，能较好的考查学生的实验探究能力，不仅要求通过溶解度计算质量分数来猜测成分，还要求实验设计过程，训练学生思维，体现学生应用知识知识解决问题的能力．