Question

某工廠的廢水只含硫酸鎂和少量硫酸，課外活動(dòng)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?cè)O(shè)計(jì)了兩種不同的方案，請(qǐng)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(dāng)觀察到        時(shí)，說(shuō)明加入鎂粉的量已經(jīng)足夠。此過(guò)程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是                        ；

  ②接下來(lái)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(dāng)        時(shí)，停止滴入氫氧化鈉溶液。此過(guò)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(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是(請(qǐng)簡(jiǎn)要寫(xiě)出操作過(guò)程)

                                                ；

    ③……，得到硫酸鎂固體。

(3)比較兩個(gè)方案，假設(shè)實(shí)驗(yàn)中都沒(méi)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(qǐng)你繼續(xù)探究，設(shè)計(jì)新的方案(使用的試劑必須是與鎂粉和氫氧化鈉屬不同類(lèi)別)：你選用的一種試劑是(寫(xiě)化學(xué)式)     ；該試劑發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是           。

Answer 1

[分析] 此題較為綜合，即考查了基本的化學(xué)反應(yīng)，又考查了實(shí)驗(yàn)操作，還考查了新的實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。此題能體現(xiàn)同學(xué)們綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，為同學(xué)們今后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案奠定基礎(chǔ)。請(qǐng)同學(xué)們對(duì)從硫酸鎂和少量硫酸的混合溶液中回收純凈的硫酸鎂固體的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行討論，需要同學(xué)們熟悉有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作。

[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(guò)濾，

(2)①不再生成沉淀

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

②過(guò)濾，取出沉淀，加入稀硫酸，至沉淀恰好完全溶解  

(3)不同，方案一中加入鎂粉，增加了硫酸鎂的質(zhì)量  (4)MgO，Mg0+H₂SO₄==MgSO₄+H₂O(還可能有其它合理答案)。