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。分別采用如下化學方程式所表示的兩種方法：

①2Al+3H₂SO₄Al₂(SO₄)₃+3H₂↑  Al₂(SO₄)₃+6NaOH2Al(OH)₃↓+3Na₂SO₄

②2Al+2NaOH+2H₂O2NaAlO₂+3H₂↑  2NaAlO₂+H₂SO₄+2H₂O2Al(OH)₃↓+Na₂SO₄

（1）請問上述哪一種方法比較節約試劑。（提示：以每生產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

思路解析：（1）從化學方程式看出，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所需原樣為：2 mol Al，1 mol H₂SO₄，2 mol NaOH。

（2）①2Al+3H₂SO₄Al₂(SO₄)₃+3H₂↑

②2Al+2NaOH+2H₂O2NaAlO₂+3H₂↑

③Al₂(SO₄)₃+6NaAlO₂+12H₂O8Al(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，3/4 mol H₂SO₄，3/2 mol NaOH，其用量為最少。

答案：（1）第②種方法比較節約試劑。

（2）見解析。（方程式①和②的順序可交換）