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足夠。此過程發(fā)生反應的化學方程式是                        ；

  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)生反應的化學方程式是                        ；

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

                                                ；

    ③……，得到硫酸鎂固體。

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

(4)請你繼續(xù)探究，設計新的方案(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(寫化學式)     ；該試劑發(fā)生反應的化學方程式是           。

Answer 1

[分析] 此題較為綜合，即考查了基本的化學反應，又考查了實驗操作，還考查了新的實驗方案的設計。此題能體現(xiàn)同學們綜合應用所學知識解決實際問題的能力，為同學們今后設計實驗方案奠定基礎。請同學們對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驗方案進行討論，需要同學們熟悉有關物質的性質、實驗現(xiàn)象和相關的實驗操作。

[答案](1)①鎂粉有剩余，溶液中不再有氣泡產生  Mg+H₂SO₄==MgSO₄+H₂↑②過濾，

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