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________.

答案:
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↑


练习册系列答案
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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           。

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