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。分别采用如下化学方程式所表示的两种方法：

①2Al+3H₂SO₄Al₂(SO₄)₃+3H₂↑  Al₂(SO₄)₃+6NaOH2Al(OH)₃↓+3Na₂SO₄

②2Al+2NaOH+2H₂O2NaAlO₂+3H₂↑  2NaAlO₂+H₂SO₄+2H₂O2Al(OH)₃↓+Na₂SO₄

（1）请问上述哪一种方法比较节约试剂。（提示：以每生产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

思路解析：（1）从化学方程式看出，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所需原样为：2 mol Al，1 mol H₂SO₄，2 mol NaOH。

（2）①2Al+3H₂SO₄Al₂(SO₄)₃+3H₂↑

②2Al+2NaOH+2H₂O2NaAlO₂+3H₂↑

③Al₂(SO₄)₃+6NaAlO₂+12H₂O8Al(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，3/4 mol H₂SO₄，3/2 mol NaOH，其用量为最少。

答案：（1）第②种方法比较节约试剂。

（2）见解析。（方程式①和②的顺序可交换）