Question

某工厂的废水只含硫酸镁和少量硫酸，课外活动小组以此作为课题，探讨如何从中回收纯净的硫酸镁固体。他们设计了两种不同的方案，请你参加讨论：

    (1)方案一，选用镁粉为试剂。

    ①往废水中逐次加入镁粉，当观察到        时，说明加入镁粉的量已经足够。此过程发生反应的化学方程式是                        ；

  ②接下来的操作方法依次是                和                   ；

(2)方案二，选用氢氧化钠溶液为试剂。

    ①向废水中逐滴加入氢氧化钠溶液，当        时，停止滴入氢氧化钠溶液。此过程发生反应的化学方程式是                        ；

    ②为了得到纯净的硫酸镁溶液，接着应进行的实验操作是(请简要写出操作过程)

                                                ；

    ③……，得到硫酸镁固体。

(3)比较两个方案，假设实验中都没有损耗，那么，最后得到的硫酸镁固体的质量是否相同?        ，原因是                                            。

(4)请你继续探究，设计新的方案(使用的试剂必须是与镁粉和氢氧化钠属不同类别)：你选用的一种试剂是(写化学式)     ；该试剂发生反应的化学方程式是           。

Answer 1

[分析] 此题较为综合，即考查了基本的化学反应，又考查了实验操作，还考查了新的实验方案的设计。此题能体现同学们综合应用所学知识解决实际问题的能力，为同学们今后设计实验方案奠定基础。请同学们对从硫酸镁和少量硫酸的混合溶液中回收纯净的硫酸镁固体的实验方案进行讨论，需要同学们熟悉有关物质的性质、实验现象和相关的实验操作。

[答案](1)①镁粉有剩余，溶液中不再有气泡产生  Mg+H₂SO₄==MgSO₄+H₂↑②过滤，

(2)①不再生成沉淀

H₂SO₄+2NaOH==Na₂SO₄+2H₂O     MgSO₄+2NaOH==Mg(OH)₂↓+Na₂SO₄

②过滤，取出沉淀，加入稀硫酸，至沉淀恰好完全溶解  

(3)不同，方案一中加入镁粉，增加了硫酸镁的质量  (4)MgO，Mg0+H₂SO₄==MgSO₄+H₂O(还可能有其它合理答案)。