Question

【題目】甲、乙、丙三位同學(xué)按下列方法制取氫氧化鋁，請(qǐng)你參與并回答有關(guān)問(wèn)題。

甲：用可溶性鋁鹽與稀氨水反應(yīng)制取氫氧化鋁。寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式： 。

乙：根據(jù)右圖電解裝置制取氫氧化鋁。請(qǐng)回答：

（1） 電源中A極是 極，鋁極的電極反應(yīng)式為 ；

（2）從原理分析，電解質(zhì)NaCl的作用是 。

丙：利用鋁屑、稀H2SO4、NaOH溶液為主要原料制取Al(OH)3固體。

（1）先設(shè)計(jì)了如下三種方案：

Ⅰ Al3+→Al(OH)3

Ⅱ Al→AlO2－→Al(OH)3

Ⅲ

從節(jié)省原料的角度分析，你認(rèn)為最合理的方案是 。（填Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ）

（2）設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟：

①配制500 mL 0.5 molL－1NaOH溶液所用到的儀器有：托盤天平（含砝碼）、燒杯、玻璃棒、 ；

②在燒杯A中加入50 mL 0.5 molL－1NaOH溶液，再加入足量鋁屑給溶液稍加熱。其作用是 ，用蒸餾水把鋁屑沖洗，干燥后稱其質(zhì)量為ｍ1 g（全部用于制氫氧化鋁）；

③在盛有適量稀H2SO4的燒杯B中放入 g（含ｍ1的式子表示）鋁屑，充分?jǐn)嚢枋逛X屑反應(yīng)完全；

④在盛有適量濃NaOH溶液的燒杯C中入一定質(zhì)量的鋁屑，充分?jǐn)嚢枋逛X屑反應(yīng)完全。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ；

⑤將燒杯B和燒杯C中的溶液混合，得到氫氧化鋁白色沉淀；

⑥將沉淀過(guò)濾、洗滌、干燥得Al(OH)3固體ｍ2 g。

試計(jì)算此實(shí)驗(yàn)中Al(OH)3的產(chǎn)率是 。

Answer 1

【答案】甲：Al3++3NH3H2O=Al(OH)3↓+ 3NH4＋ 。

乙： ⑴正 ，Al －3e－= Al3+ ； ⑵增強(qiáng)導(dǎo)電能力。

丙： ⑴Ⅲ；

⑵① 500 mL容量瓶、膠頭滴管；②除去鋁粉表面的Al2O3 ；

③ ；④ 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；⑥

【解析】

試題分析：甲：用可溶性鋁鹽與稀氨水反應(yīng)制取氫氧化鋁的離子方程式Al3++3NH3H2O=Al(OH)3↓+ 3NH4＋；

乙：用電解裝置制取氫氧化鋁，鋁發(fā)生氧化反應(yīng)，鋁是陽(yáng)極。所以（1） 電源中A極是正極，鋁極的電極反應(yīng)式為Al －3e－= Al3+；（2）從原理分析，NaCl沒(méi)參加反應(yīng)，電解質(zhì)NaCl的作用是增強(qiáng)導(dǎo)電能力；丙：(1)根據(jù)方程式2Al+6H+=2Al3+3H2↑、Al3++3OH-=Al(OH)3↓、↓2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑、Al2-+H++H2O=Al(OH)3↓、3AlO 4Al(OH)3↓，即可計(jì)算出消耗的氫離子或OH-的物質(zhì)的量。根據(jù)消耗的原料分析，

方案Ⅲ是最好的；（2）①配制500 mL 0.5 molL－1NaOH溶液所用到的儀器有：托盤天平（含砝碼）、燒杯、玻璃棒、500 mL容量瓶、膠頭滴管；②鋁片表面含有氧化鋁，需要?dú)溲趸�鈉除去；③根據(jù)3AlO 4Al(OH)3↓可知，生成鋁離子的消耗的鋁，和生成AlO2-消耗的鋁質(zhì)量之比是1︰3的，所以B中應(yīng)放入的鋁。④鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；

(6)m1g鋁理論上可生成氫氧化鋁是，所以產(chǎn)率是。