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往废弃水中逐次

发布时间:2020-12-05 23:32:28

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往废弃水中逐次加入镁粉,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向废水中逐次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量不同类别):
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  .
 

网友回答

(答案→) 
解析:根据硫酸的性质与活泼金属反应生成硫酸盐和氢气,故提纯硫酸镁时可加金属镁与杂质硫酸反应;不溶固体与液体分离采用过滤,可溶固体与溶剂分离采用蒸发.氢氧化钠与酸反应生成硫酸钠和水,与硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠,硫酸镁完全反应后,不再有氢氧化镁生成,此时停止加氢氧化钠.将氢氧化镁沉淀与溶液分离采用过滤,过滤出的氢氧化镁与硫酸反应转化为硫酸镁溶液,再蒸发结晶出硫酸镁固体.方案一中加入镁与酸反应增加了硫酸镁的量,而方案二中硫酸镁转化为氢氧化镁再转化为硫酸镁,此过程中质量没有发生改变.根据金属氧化物与酸反应生成盐和水,也可加氧化镁与酸反应.

(1)镁与硫酸反应生成氢气,会观察到有气泡产生,加入镁粉足量,酸完全消耗,镁有剩余,故答案为:镁粉有剩余,溶液中不再有气泡产生    Mg+H2SO4=MgS04+H2↑;
②要将多余镁与硫酸镁溶液分离,是不溶固体与液体的分离,后又要将硫酸镁从溶液中分离出来,是可溶固体与溶剂的分离,故答案为:过滤,蒸发.
(2)①加入氢氧化钠,氢氧化钠与废水中的硫酸反应生成硫酸钠和水,与硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠,当硫酸镁完全反应,加氢氧化钠不再有氢氧化镁沉淀生成,故答案为:不再生成沉淀
H2S04+2NaOH=Na2S04+2H20;MgS04+2NaOH=Mg(OH)2↓+Na2S04;
②将氢氧化镁沉淀与溶液分离采用过滤,过滤出的氢氧化镁与硫酸反应转化为硫酸镁溶液.故答案为:过滤,取出沉淀,加入稀硫酸,至沉淀恰好完全溶解
③硫酸镁溶质与溶剂水进行分离,采用蒸发结晶出硫酸镁固体.故答案为:蒸发
(3)方案一中加入镁与酸反应增加了硫酸镁的量,而方案二中硫酸镁转化为氢氧化镁再转化为硫酸镁,此过程中质量没有发生改变.故答案为:不同,方案一中加入镁粉,增加了硫酸镁的质量
(4)氧化镁与硫酸反应也生成硫酸镁,另一产物为水,故答案为:MgO,MgO+H2S04=MgS04+H2
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