Question

7．实验室有一瓶无色溶液，标签已模糊，为探究该溶液中的溶质究竟是什么物质，某兴趣小组的同学进行了一系列实验：
（1）小张同学先取该无色溶液少许，滴入紫色石蕊试液，石蕊试液变红，此时可得出的结论是该溶液呈酸性．
（2）小王同学发现尽管试剂瓶标签已模糊，但依稀可见SO₄字样．于是，他设计了甲、乙两个方案，并分别取样品实验、记录相关现象．
方案甲：样品$\stackrel{加入足量Ba（NO_{3}）_{2}溶液}{→}$产生白色沉淀$\stackrel{加入足量稀HNO_{3}}{→}$沉淀不溶解
方案乙：样品$\stackrel{加入足量稀HCl}{→}$无明显现象$\stackrel{加入足量BaCl_{2}溶液}{→}$产生白色沉淀
上述方案中，能确定该无色溶液中含有硫酸根的方案是方案甲、方案乙；
方案乙中，加入足量稀HCl的作用是排除碳酸根离子和银离子的干扰．
（3）同学们发现标签上还有20.0%的字样，老师告诉他们，这瓶试剂是硫酸、硫酸钠、硫酸镁溶液中的一种．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

根据上述信息，同学们分析后认为此溶液一定不是Na₂SO₄Na₂SO₄溶液，原因是常温下硫酸钠溶液的最大质量分数是17%，不能配置出20%的溶液．

Answer 1

分析 （1）根据酸性溶液能使紫色石蕊试液变红进行解答；
（2）根据硫酸根离子和硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀，且硫酸钡白色沉淀不溶于稀硝酸，样品中加入足量稀盐酸没有明显的现象，说明样品中不含有碳酸根离子和银离子，再加入氯化钡溶液产生白色沉淀，说明生成了硫酸钡白色沉淀进行解答；
（3）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进行解答．

解答 解：（1）酸性溶液能使紫色石蕊试液变红，所以取该无色溶液少许，滴入紫色石蕊试液，石蕊试液变红，此时可得出的结论是该溶液呈酸性；故填：该溶液呈酸性；
（2）硫酸根离子和硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀，且硫酸钡白色沉淀不溶于稀硝酸，所以方案甲可行；样品中加入足量稀盐酸没有明显的现象，说明样品中不含有碳酸根离子和银离子，再加入氯化钡溶液产生白色沉淀，说明生成了硫酸钡白色沉淀，所以方案乙也可行；故填：方案甲、方案乙；排除碳酸根离子和银离子的干扰；
（3）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：$\frac{19.0g}{100g+19.0g}$×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．故填：常温下硫酸钠溶液的最大质量分数是17%，不能配置出20%的溶液．

点评 掌握常见的离子的检验方法是正确解答本题的关键．加强对化学基础知识的掌握，以便做出正确判断．