Question

（20分）某化學(xué)課外活動(dòng)小組以鋁屑、稀H₂SO₄、NaOH溶液為主要原料欲制備Al(OH)₃沉淀，設(shè)計(jì)了如下三種方案，見下表。閱讀下表并回答下列問題：

途徑	生成1 mol Al(OH)3消耗H+或OH－的物質(zhì)的量/mol
消耗H+	消耗OH－
1．Al→Al3+→Al(OH)3
2．Al→AlO→Al(OH)3
3．

（1）填寫上表中空格并從節(jié)約原料的角度來分析，你認(rèn)為應(yīng)選擇方案_________最為合理。

（2）本實(shí)驗(yàn)要用到NaOH溶液。某學(xué)生用已知質(zhì)量y(g)的表面皿，準(zhǔn)確稱取（g）NaOH固體。他在托盤天平的右盤上放入（+ y）(g)砝碼，在左盤的表面皿中加入NaOH固體，這時(shí)指針偏向右邊，如圖所示，下面他的操作應(yīng)該是_________        使            。

（3）若稱取的(g)NaOH剛好可配制0.5mol·L^－1NaOH溶液500mL。在下列配制溶液過程示意圖中有錯(cuò)誤的是（填操作序號）______________。

（4）閱讀下列制備Al(OH)₃實(shí)驗(yàn)步驟，填寫空白：

①在燒杯A中加入50mL0.5mol·LNaOH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凈。稱量鋁屑的質(zhì)量為m₁(g)。

②在盛有適量稀H₂SO₄的燒杯B中應(yīng)放入___________（g）（用含m₁的式子表示）質(zhì)量的鋁屑，充分?jǐn)嚢枋逛X屑反應(yīng)完全。

③在盛有適量濃NaOH溶液的燒杯C中放入____________（g）（用含m₁的式子表示）質(zhì)量的鋁屑充分?jǐn)嚢枋逛X屑反應(yīng)完全。

④將燒杯B和燒杯C中的溶液混和觀察到的現(xiàn)象是：_______________________________，反應(yīng)的離子方程式是：___________________________

（5）過濾時(shí)某學(xué)生操作如圖，請用文字說明圖中錯(cuò)誤的是：

_____________________                                                                                                                                                                                                。

（6）把沉淀轉(zhuǎn)移到燒杯中，用蒸餾水洗滌三次再過濾，再洗滌、

干燥得Al(OH)₃固體質(zhì)量為m₂(g)計(jì)算本實(shí)驗(yàn)Al(OH)₃的產(chǎn)率是_________________   

 

Answer 1

【答案】

 

（1）

途徑	生成1 mol Al(OH)3消耗H+或OH－的物質(zhì)的量/mol
消耗H+	消耗OH－
1	3	3
2	1	1
3	3/4	3/4

 

 

 

 

 

 

方案3（每空1分，共7分）

（2）繼續(xù)加入樣品  指針指在標(biāo)尺的中間（2分）    （3）①③④⑤  （2分）

（4）①除去鋁粉表面的Al₂O₃；②；③  （共3分）④生成白色絮狀沉淀  3AlO     4Al(OH)₃↓（共2分）（5）玻璃棒下端應(yīng)該低于濾紙邊緣；漏斗頸沒有（或應(yīng)該）靠在燒杯內(nèi)壁.（共2分）

（6）   （2分）

【解析】（1）根據(jù)方程式2Al＋6H^＋=2Al₃＋3H₂↑、Al^3＋＋3OH^－=Al(OH)₃↓、↓2Al＋2OH^－＋2H₂O=2AlO₂^－＋3H₂↑、Al^2－＋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3是最好的。

（2）指針偏向右邊，說明樣品的質(zhì)量還不到g，所以應(yīng)該繼續(xù)加入樣品，使指針指在標(biāo)尺的中間。

（3）考查物質(zhì)的量濃度溶液的配制，溶解應(yīng)該在燒杯中進(jìn)行，①不正確。轉(zhuǎn)移使，膠頭滴管的下端應(yīng)該放在刻度線的下面，③不正確。④不正確，因?yàn)闆]有洗滌，⑤不正確，定容時(shí)應(yīng)該平視，

答案選①③④⑤。

（4）①鋁片表面含有氧化鋁，需要?dú)溲趸�鈉除去。

②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。

③根據(jù)②可知C中放入的鋁。

④鋁離子和AlO₂^－反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀。方程式為3AlO     4Al(OH)₃↓。

（5）根據(jù)裝置圖可知，有2處錯(cuò)誤，分別是玻璃棒下端應(yīng)該低于濾紙邊緣；漏斗頸沒有（或應(yīng)該）靠在燒杯內(nèi)壁。

（6）m₁g理論上可生成氫氧化鋁是，所以產(chǎn)率是。