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【题目】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:

Al3+→Al(OH)3

Al→AlO2Al(OH)3

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:

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

在烧杯A中加入50 mL 0.5 molL-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);

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;

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

将烧杯B和烧杯C中的溶液混合,得到氢氧化铝白色沉淀;

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

【答案】甲:Al3++3NH3H2O=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

;④ 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;

【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++3NH3H2O=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)配制500 mL 0.5 molL-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;铝片表面含有氧化铝,需要氢氧化钠除去;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

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该学生需要量取_________mL上述浓盐酸进行配制。

配制时,除用到量筒、烧杯、玻璃捧外,还需要的仪器有___________

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