Question

今用鋁、稀硫酸和氫氧化鈉溶液為原料，實驗室制備一定量的氫氧化鋁。可分別采用如下化學方程式表示的兩種方法：

①2Al+3H₂SO₄====Al₂(SO₄)₃+3H₂↑

Al₂(SO₄)₃+6NaOH====2Al(OH)₃↓+3Na₂SO₄

②2Al+2NaOH+2H₂O====2NaAlO₂+3H₂↑，2NaAlO₂+H₂SO₄+2H₂O====2Al(OH)₃↓+Na₂SO₄

(1)請問上述哪一種方法比較節約試劑。〔提示：試從每生產2 mol Al(OH)₃所耗費的試劑用量予以說明〕

(2)原料相同，請設計一種更為節約試劑的方法（以方程式表示，并說明其可以最節約試劑的根據）。

Answer 1

解析：本題主要考查Al(OH)₃的制取方法。(1)第②種方法比較節約試劑。從化學方程式可看出，同樣是制備2 mol的Al(OH)₃，方法①所需原料為：2 mol Al,3 mol H₂SO₄,6 mol NaOH;而方法②所需為：2 mol Al,1 mol H₂SO₄,2 mol NaOH。

(2)①2Al+3H₂SO₄====Al₂(SO₄)₃+3H₂↑

②2Al+2H₂O+2NaOH====2NaAlO₂+3H₂↑

③Al₂(SO₄)₃+6NaAlO₂+12H₂O====8Al(OH)₃↓+3Na₂SO₄由方程式看出，制備8 mol的Al(OH)₃，所需原料為8 mol Al，3 mol H₂SO₄,6 mol NaOH。相當于制備2 mol Al(OH)₃所需量為：2 mol Al, mol H₂SO₄, mol NaOH，其用量為最少。

答案：(1)方法②比較節約試劑。

(2)更為節約的方法為:①2Al+3H₂SO₄====Al₂(SO₄)₃+3H₂↑

②2Al+2H₂O+2NaOH====2NaAlO₂+3H₂↑

③Al₂(SO₄)₃+6NaAlO₂+12H₂O====8Al(OH)₃↓+3Na₂SO₄