Question

實驗室可用鋁屑、氨水、氫氧化鈉溶液、稀硫酸等來制備氫氧化鋁，某同學設計了三種方案，
（1）用方案 ①制備Al（OH）₃時使用的藥品最好是鋁屑、稀硫酸和氨水，不用氫氧化鈉代替氨水的原因是______；寫出該方案中有關的離子方程式：______．
（2）用方案 ②來制備Al（OH）₃時，必須注意______ 的用量，以防止生成的Al（OH）₃溶解．
（3）完成下表

方     案	生成1mol Al（OH）3消耗H+ 或 OH- 的物質的量/mol
	消耗H+	消耗OH-
①	3	______
②	______	1
③	3/4	______

三種方案中，你認為最好的是______ （填序號），原因是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）金屬能與酸反應，生成的鹽能與堿反應來生成氫氧化鋁，并注意氫氧化鋁的兩性來分析；
（2）根據硫酸過量時能溶解氫氧化鋁來分析；
（3）根據生成1molAl（OH）₃，利用每種方案中的化學反應來分析．
解答：解：（1）鋁與硫酸反應生成硫酸鋁和氫氣，硫酸鋁與氨水反應生成氫氧化鋁，且氨水過量也不會與氫氧化鋁反應，但是若用NaOH溶液沉淀Al³⁺，終點不易控制，因為Al（OH）₃會溶于過量的NaOH溶液，從而影響Al（OH）₃的生成量，方案①中的離子反應為2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑、Al³⁺+3NH₃?H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故答案為：若用NaOH溶液沉淀Al³⁺，終點不易控制，因為Al（OH）₃會溶于過量的NaOH溶液，從而影響Al（OH）₃的生成量；2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑、Al³⁺+3NH₃?H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；（2）方案②來制備Al（OH）₃時，鋁先與堿反應生成偏鋁酸根離子，然后偏鋁酸根離子與酸反應生成氫氧化鋁，但硫酸能溶解氫氧化鋁，則應控制硫酸的用量，故答案為：稀硫酸；
（3）都生成1molAl（OH）₃時，由反應方程式可知
方案①中：2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑、Al³⁺+3NH₃?H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，
               3   1           1     3        1
即生成1molAl（OH）₃時，消耗3molH⁺、3molOH^-，
方案②中：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑、AlO₂^-+H₂O+H⁺=Al（OH）₃↓，
           1    1           1            1       1      1
即生成1molAl（OH）₃時，消耗1molH⁺、1molOH^-，
方案③中：2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑、Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓，
                                                                    1
即生成1molAl（OH）₃時，消耗molH⁺、molOH^-，
顯然方案③最好，藥品用量少，操作最為簡單，
故答案為：3；1；；③；藥品用量少，操作最為簡單．
點評：本題考查氫氧化鋁的制備，明確鋁及氫氧化鋁的性質即可解答，學生應學會根據化學反應方程式來分析設計方案的優劣，注重節約能源、原料易得、環保等問題來分析．