Question

18．一次趣味化学活动中，王老师向同学们展示了一瓶标签受损的无色溶液，如下图所示．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：王老师提示：这瓶无色溶液只能是以下四种溶液中的一种：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：
A：常温下，相关物质的溶解度如下

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

B：（NH₄）₂SO₄的水溶液显酸性
【实验探究】
（1）通过查阅资料，小明同学认为猜想②（填序号）不成立，原因是常温下，硫酸钠质量分数不可能达20%（其他答案合理即可）．
（2）为确定其它几种猜想是否正确，小明同学继续进行探究：

实验步骤	实验现象	实验结论
a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
b取该溶液少许于试管中，向其中滴加几滴紫色石蕊溶液	溶液变红色	猜想③成立

小芳同学认为小明实验步骤b的结论不正确，她的理由是硫酸铵溶液（显酸性）也能使石蕊溶液变红；
（3）请你设计实验方案，确认该溶液是硫酸铵溶液并完成实验报告：

实验操作	实验现象	实验结论
取该溶液少许于试管中，再往该溶液加入NaOH（其他答案合理也可）溶液，加热．	产生有刺激气味的气体	猜想④成立，该反应的化学方程式为（NH4）2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O+2NH3↑

Answer 1

分析 （1）根据溶解度与饱和溶液的质量分数的关系分析；
（2）根据硫酸溶液显酸性分析实验现象；根据硫酸铵溶液也显酸性分析实验b的准确性；
（3）根据硫酸铵溶液中含有铵根的特殊性，可通过检验铵根的存在而确认溶液为硫酸铵并写出反应的方程式．

解答 解：（1）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；
故答案为：②，常温下，硫酸钠质量分数不可能达20%（其他答案合理即可）；
（2）由于硫酸溶液显酸性，因此滴加石蕊试液会变成红色；
由于硫酸铵溶液也显酸性，所以，小芳同学认为小明实验操作b的结论不正确，她的理由是：硫酸铵溶液也呈酸性；
故答案为：溶液变红色；  硫酸铵溶液（显酸性）也能使石蕊溶液变红；
（3）只要检验出溶液中含有铵根离子即可说明溶液为硫酸铵，因此可取溶液加入少量氢氧化钠溶液并微热，观察到有刺激性气味气体产生说明是硫酸铵；
故答案为：NaOH （其他答案合理也可）；产生有刺激气味的气体；（NH₄）₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O+2NH₃↑．

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．