Question

某工廠的廢水只含硫酸鎂和少量硫酸，課外活動小組以此作為課題，探討如何從中回收純凈的硫酸鎂固體．他們設(shè)計了兩種不同的方案，請你參加討論：

(1)方案一，選用鎂粉為試劑．

①往廢水中逐次加入鎂粉，當觀察到________時，說明加入鎂粉的量已經(jīng)足夠．此過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________；

②接下來的操作方法依次是________和________．

(2)方案二，選用氫氧化鈉溶液為試劑．

①向廢水中逐滴加入氫氧化鈉溶液，當________時，停止滴入氫氧化鈉溶液．此過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是：________；

②為了得到純凈的硫酸鎂溶液，接著應(yīng)進行的實驗操作是(請簡要寫出操作過程)________；

③……，得到硫酸鎂固體．

(3)比較兩個方案，假設(shè)實驗中都沒有損耗，那么，最后得到的硫酸鎂固體的質(zhì)量是否相同？________，原因是________．

(4)請你繼續(xù)探究，設(shè)計新的方案(使用的試劑必須是與鎂粉和氫氧化鈉屬不同類別)：

你選用的一種試劑是(寫化學(xué)式)________；

該試劑發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________．

Answer 1

答案：
解析：

答案：(1)①鎂粉有剩余，溶液中不再有氣泡產(chǎn)生,Mg＋H2SO4＝MgSO4＋H2↑;②過濾,蒸發(fā); 　　(2)①不再生成沉淀,H2SO4＋2NaOH＝Na2SO4＋2H2O　MgSO4＋2NaOH＝Mg(OH)2↓＋Na2SO4;②過濾，取出沉淀，加入稀硫酸，至沉淀恰好完全溶解; 　　(3)不同,方案一中加入了鎂粉，增加了硫酸鎂的質(zhì)量; 　　(4)MgO,MgO＋H2SO4＝MgSO4＋H2O(其他合理的答案均可給分) 　　分析：(1)方案一，是通過置換反應(yīng)：Mg＋H2SO4＝MgSO4＋H2↑，向混合液中加入過量的鎂粉，觀察到鎂粉有剩余，溶液中不再有氣泡產(chǎn)生時，證明反應(yīng)已經(jīng)完成．接著將反應(yīng)后過量的鎂粉進行過濾，最后蒸發(fā)得到純凈的硫酸鎂固體． 　　(2)方案二，是選用沉淀法：在混合液中逐滴加入氫氧化鈉溶液，H2SO4＋2NaOH＝Na2SO4＋2H2O，MgSO4＋2NaOH＝Mg(OH)2↓＋Na2SO4．注意反應(yīng)的完整性，觀察到溶液中不再有沉淀生成，證明反應(yīng)已經(jīng)完成，停止滴入氫氧化鈉溶液，這時發(fā)生了兩個化學(xué)反應(yīng)，使混合液中的硫酸鎂以氫氧化鎂的沉淀形式分離出去．為了得到純凈的硫酸鎂溶液，接著應(yīng)過濾，取出氫氧化鎂沉淀，加入稀硫酸，至沉淀恰好完全溶解． 　　(3)比較、評價方案是對實驗分析能力的考查．假設(shè)實驗中都沒有損耗，最后得到的硫酸鎂固體質(zhì)量就與反應(yīng)過程中有無增減質(zhì)量有關(guān)． 　　方案一 　　反應(yīng)過程中加入了鎂粉，所以硫酸鎂質(zhì)量有增加． 　　方案二 　　反應(yīng)過程中硫酸鎂質(zhì)量沒有增減． 　　(4)設(shè)計新的實驗方案考查了學(xué)生對酸堿鹽知識的靈活運用，綜合能力較強． 　�、偌尤隡gO，MgO＋H2SO4＝MgSO4＋H2O 　�、诩尤隡gCO3，MgCO3＋H2SO4＝MgSO4＋H2O＋CO2↑ 　�、奂尤隡g(OH)2，Mg(OH)2＋H2SO4＝MgSO4＋2H2O 　�、芗尤隑aCO3，BaCO3＋H2SO4＝BaSO4↓＋H2O＋CO2↑