Question

同学们在实验室发现一瓶标签受损的无色溶液，如下图所示。教师希望同学们进行探究;确认这瓶溶液是什么溶液?

[提出猜想]

教师提示：实验室常用的含硫酸根离子的溶液有：

①硫酸镁溶液  ②硫酸钠溶液  ③硫酸溶液  ④硫酸铜溶液

小明同学首先提出猜想___________(填序号)不成立，原因是________________。

[查阅资料]

(1)常温下，相关物质的溶解度如下：

物质	MgSO4	Na2SO4	CuSO4	H2SO4
溶解度	35.1 g	19.5g	20.5g	与水任意比互溶

(2) MgSO₄、CuSO₄的水溶液显酸性，Na₂SO₄的水溶液显中性

(3) Mg(OH)₂、Cu(OH)₂、BaSO₄难溶于水

[实验探究]

为确定其成分，两个小组分别进行实验探究记录如下：

分组	实验操作	实验现象	实验结论
第一小组	取该溶液少许于试管中，向其中滴加几滴_____溶液	溶液中有白色沉淀生成	猜想①成立
第二小组	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

[反思交流]

(1)结合实验及查阅资料，同学们讨论后认为猜想___________(填序号)不成立，原因是____________。

(2)其中一个小组存在不严密之处，分析原因是___________________，你有什么方法验证对应猜想?___________________。

Answer

④ 硫酸铜溶液呈蓝色 氢氧化钠 ② 常温下硫酸钠溶液溶质量分数不可能达到20%(或硫酸钠溶液呈中性) 硫酸镁溶液和稀硫酸都呈酸性 取少量溶液滴加氢氧化钠溶液，产生白色沉淀，猜想①成立；无沉淀生成，猜想③成立

【解析】

[提出猜想]

因为该瓶溶液呈无色，所以小明同学首先提出猜想④不成立，其原因是硫酸铜溶液呈蓝色。

[实验探究]

因为实验结论是猜想①成立，实验现象是溶液中有白色沉淀生成，而硫酸镁能与氢氧化钠溶液反应产生氢氧化镁白色沉淀和硫酸钠，硫酸钠溶液与氢氧化钠不能反应，硫酸溶液与氢氧化钠反应但没有明显现象，硫酸铜溶液已经被排除，所以第一小组实验加入的试剂是氢氧化钠溶液。

[反思交流]

（1）根据资料，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质量分数=。结合资料，同学们讨论后认为猜想②不成立，原因是常温下硫酸钠溶液溶质量分数不可能达到20%；因为硫酸钠溶液呈中性，所以也可结合第二小组实验的现象溶液pH小于7，得出结论猜想②不成立。

（2）两个小组实验中第二小组存在不严密之处，原因是硫酸镁溶液和稀硫酸都呈酸性。因为硫酸镁能与氢氧化钠溶液反应产生氢氧化镁白色沉淀，硫酸溶液与氢氧化钠能反应但没有沉淀生成，所以验证对应猜想的方法是：取少量溶液滴加氢氧化钠溶液，产生白色沉淀，猜想①成立；无沉淀生成，猜想③成立。