Question

今用铝、稀硫酸和氢氧化钠溶液为原料，实验室制备一定量的氢氧化铝。可分别采用如下化学方程式表示的两种方法：

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)请问上述哪一种方法比较节约试剂。〔提示：试从每生产2 mol Al(OH)₃所耗费的试剂用量予以说明〕

(2)原料相同，请设计一种更为节约试剂的方法（以方程式表示，并说明其可以最节约试剂的根据）。

Answer 1

解析：本题主要考查Al(OH)₃的制取方法。(1)第②种方法比较节约试剂。从化学方程式可看出，同样是制备2 mol的Al(OH)₃，方法①所需原料为：2 mol Al,3 mol H₂SO₄,6 mol NaOH;而方法②所需为：2 mol Al,1 mol H₂SO₄,2 mol NaOH。

(2)①2Al+3H₂SO₄====Al₂(SO₄)₃+3H₂↑

②2Al+2H₂O+2NaOH====2NaAlO₂+3H₂↑

③Al₂(SO₄)₃+6NaAlO₂+12H₂O====8Al(OH)₃↓+3Na₂SO₄由方程式看出，制备8 mol的Al(OH)₃，所需原料为8 mol Al，3 mol H₂SO₄,6 mol NaOH。相当于制备2 mol Al(OH)₃所需量为：2 mol Al, mol H₂SO₄, mol NaOH，其用量为最少。

答案：(1)方法②比较节约试剂。

(2)更为节约的方法为:①2Al+3H₂SO₄====Al₂(SO₄)₃+3H₂↑

②2Al+2H₂O+2NaOH====2NaAlO₂+3H₂↑

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