题目内容
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________．
解析：
|
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,蒸发; (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,方案一中加入了镁粉，增加了硫酸镁的质量; (4)MgO,MgO＋H2SO4＝MgSO4＋H2O(其他合理的答案均可给分) 分析：(1)方案一，是通过置换反应：Mg＋H2SO4＝MgSO4＋H2↑，向混合液中加入过量的镁粉，观察到镁粉有剩余，溶液中不再有气泡产生时，证明反应已经完成．接着将反应后过量的镁粉进行过滤，最后蒸发得到纯净的硫酸镁固体． (2)方案二，是选用沉淀法：在混合液中逐滴加入氢氧化钠溶液，H2SO4＋2NaOH＝Na2SO4＋2H2O，MgSO4＋2NaOH＝Mg(OH)2↓＋Na2SO4．注意反应的完整性，观察到溶液中不再有沉淀生成，证明反应已经完成，停止滴入氢氧化钠溶液，这时发生了两个化学反应，使混合液中的硫酸镁以氢氧化镁的沉淀形式分离出去．为了得到纯净的硫酸镁溶液，接着应过滤，取出氢氧化镁沉淀，加入稀硫酸，至沉淀恰好完全溶解． (3)比较、评价方案是对实验分析能力的考查．假设实验中都没有损耗，最后得到的硫酸镁固体质量就与反应过程中有无增减质量有关． 方案一 反应过程中加入了镁粉，所以硫酸镁质量有增加． 方案二 反应过程中硫酸镁质量没有增减． (4)设计新的实验方案考查了学生对酸碱盐知识的灵活运用，综合能力较强． ①加入MgO，MgO＋H2SO4＝MgSO4＋H2O ②加入MgCO3，MgCO3＋H2SO4＝MgSO4＋H2O＋CO2↑ ③加入Mg(OH)2，Mg(OH)2＋H2SO4＝MgSO4＋2H2O ④加入BaCO3，BaCO3＋H2SO4＝BaSO4↓＋H2O＋CO2↑ |
