Question

今用鋁、稀硫酸和氫氧化鈉為原料，在實驗室制備一定量的氫氧化鋁，可以分別采用如下化學方程式所表示的兩種方法：

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）請將每制取2 mol Al（OH）₃所耗費的酸、堿用量記錄于下表中，然后說明哪一種方法比較節約試劑。

途  徑	生成2 mol Al（OH）3所消耗酸堿的物質的量
	n（H2SO4）/mol	n(NaOH)/mol
①Al→Al3+→Al(OH)2 ②Al→→Al(OH)3

(2）原料相同，請設計一種更節約試劑，且操作更為簡單的方法，（提示：從反應終點是否易于控制角度考慮）。用化學方程式表示并予以說明。

Answer 1

(1)①n（H₂SO₄)=3 mol，n(NaOH)=6 mol

②n(H₂SO₄)=1 mol，n(NaOH)=2 mol  ①②兩種方法所需鋁都為2 mol，比較知，制備同樣多的Al（OH）₃，以第②種方法節約試劑。

（2）2Al+3H₂SO₄（�。�====Al₂（SO₄）₃+3H₂↑

2Al+2NaOH+2H₂O====2NaAlO₂+3H₂↑

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

由化學方程式可看出：制備8 mol Al（OH）₃，所需原料為：8 mol Al，3 mol H₂SO₄，6 mol NaOH，則制備2 mol Al（OH）₃，所需原料為：2 mol Al， mol H₂SO₄， mol NaOH。其試劑用量更少，且制備Al（OH）₃的反應終點易于控制，操作更簡便。