Question

甲、乙、丙三位同学按下列方法制取氢氧化铝，请你参与并回答有关问题。

甲：用可溶性铝盐与稀氨水反应制取氢氧化铝。写出该反应的离子方程式：        。

乙：根据右图电解装置制取氢氧化铝。请回答：

（1） 电源中A极是        极，铝极的电极反应式为        ；

（2）从原理分析，电解质NaCl的作用是        。

丙：利用铝屑、稀H₂SO₄、NaOH溶液为主要原料制取Al(OH)₃固体。

（1）先设计了如下三种方案：

Ⅰ  Al³⁺→Al(OH)₃

Ⅱ  Al→AlO₂^－→_Al(OH)3

Ⅲ 

从节省原料的角度分析，你认为最合理的方案是        。（填Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ）

（2）设计了如下实验步骤：

①配制500 mL 0.5 mol•L^－1NaOH溶液所用到的仪器有：托盘天平（含砝码）、烧杯、玻璃棒、           ；

②在烧杯A中加入50 mL 0.5 mol•L^－1NaOH溶液，再加入足量铝屑给溶液稍加热。其作用是        ，用蒸馏水把铝屑冲洗，干燥后称其质量为ｍ₁ g（全部用于制氢氧化铝）；

③在盛有适量稀H₂SO₄的烧杯B中放入        g（含ｍ₁的式子表示）铝屑，充分搅拌使铝屑反应完全；

④在盛有适量浓NaOH溶液的烧杯C中入一定质量的铝屑，充分搅拌使铝屑反应完全。该反应的化学方程式为        ；

⑤将烧杯B和烧杯C中的溶液混合，得到氢氧化铝白色沉淀；

⑥将沉淀过滤、洗涤、干燥得Al(OH)₃固体ｍ₂ g。

试计算此实验中Al(OH)₃的产率是        。

Answer

甲：Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+ 3NH4＋ 。

乙： ⑴正 ，Al －3e－= Al3+ ； ⑵增强导电能力。

丙： ⑴Ⅲ；

⑵① 500 mL容量瓶、胶头滴管；②除去铝粉表面的Al2O3 ；

③ ；④ 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；⑥

【解析】

试题分析：甲：用可溶性铝盐与稀氨水反应制取氢氧化铝的离子方程式Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+ 3NH4＋；

乙：用电解装置制取氢氧化铝，铝发生氧化反应，铝是阳极。所以（1） 电源中A极是正极，铝极的电极反应式为Al －3e－= Al3+；（2）从原理分析，NaCl没参加反应，电解质NaCl的作用是增强导电能力；丙：(1)根据方程式2Al+6H+=2Al3+3H2↑、Al3++3OH-=Al(OH)3↓、↓2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑、Al2-+H++H2O=Al(OH)3↓、3AlO 4Al(OH)3↓，即可计算出消耗的氢离子或OH-的物质的量。根据消耗的原料分析，

方案Ⅲ是最好的；（2）①配制500 mL 0.5 mol•L－1NaOH溶液所用到的仪器有：托盘天平（含砝码）、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶、胶头滴管；②铝片表面含有氧化铝，需要氢氧化钠除去；③根据3AlO 4Al(OH)3↓可知，生成铝离子的消耗的铝，和生成AlO2-消耗的铝质量之比是1︰3的，所以B中应放入的铝。④铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；

(6)m1g铝理论上可生成氢氧化铝是，所以产率是。

考点：本题考查铝的性质及计算。