Question

今用铝、稀硫酸和氢氧化钠为原料，在实验室制备一定量的氢氧化铝，可以分别采用如下化学方程式所表示的两种方法：

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）请将每制取2 mol Al（OH）₃所耗费的酸、碱用量记录于下表中，然后说明哪一种方法比较节约试剂。

途  径	生成2 mol Al（OH）3所消耗酸碱的物质的量
	n（H2SO4）/mol	n(NaOH)/mol
①Al→Al3+→Al(OH)2 ②Al→→Al(OH)3

(2）原料相同，请设计一种更节约试剂，且操作更为简单的方法，（提示：从反应终点是否易于控制角度考虑）。用化学方程式表示并予以说明。

Answer 1

(1)①n（H₂SO₄)=3 mol，n(NaOH)=6 mol

②n(H₂SO₄)=1 mol，n(NaOH)=2 mol  ①②两种方法所需铝都为2 mol，比较知，制备同样多的Al（OH）₃，以第②种方法节约试剂。

（2）2Al+3H₂SO₄（稀）====Al₂（SO₄）₃+3H₂↑

2Al+2NaOH+2H₂O====2NaAlO₂+3H₂↑

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

由化学方程式可看出：制备8 mol Al（OH）₃，所需原料为：8 mol Al，3 mol H₂SO₄，6 mol NaOH，则制备2 mol Al（OH）₃，所需原料为：2 mol Al， mol H₂SO₄， mol NaOH。其试剂用量更少，且制备Al（OH）₃的反应终点易于控制，操作更简便。