Question

（20分）某化學課外活動小組以鋁屑、稀H₂SO₄、NaOH溶液為主要原料欲制備Al(OH)₃沉淀，設計了如下三種方案，見下表。閱讀下表并回答下列問題：

途徑	生成1 mol Al(OH)3消耗H+或OH－的物質的量/mol
	消耗H+	消耗OH－
1．Al→Al3+→Al(OH)3
2．Al→AlO→Al(OH)3
3．

（1）填寫上表中空格并從節約原料的角度來分析，你認為應選擇方案_________最為合理。
（2）本實驗要用到NaOH溶液。某學生用已知質量y(g)的表面皿，準確稱取（g）NaOH固體。他在托盤天平的右盤上放入（+ y）(g)砝碼，在左盤的表面皿中加入NaOH固體，這時指針偏向右邊，如圖所示，下面他的操作應該是_________       使           。

（3）若稱取的(g)NaOH剛好可配制0.5mol·L^－1NaOH溶液500mL。在下列配制溶液過程示意圖中有錯誤的是（填操作序號）______________。

（4）閱讀下列制備Al(OH)₃實驗步驟，填寫空白：
①在燒杯A中加入50mL0.5mol·LNaOH溶液，再加入足量鋁屑。給溶液稍加熱。其作用是：__________________________用蒸餾水把鋁屑沖洗干凈。稱量鋁屑的質量為m₁(g)。
②在盛有適量稀H₂SO₄的燒杯B中應放入___________（g）（用含m₁的式子表示）質量的鋁屑，充分攪拌使鋁屑反應完全。
③在盛有適量濃NaOH溶液的燒杯C中放入____________（g）（用含m₁的式子表示）質量的鋁屑充分攪拌使鋁屑反應完全。
④將燒杯B和燒杯C中的溶液混和觀察到的現象是：_______________________________，反應的離子方程式是：___________________________
（5）過濾時某學生操作如圖，請用文字說明圖中錯誤的是：
_____________________                                                                                                                                                                                               。

（6）把沉淀轉移到燒杯中，用蒸餾水洗滌三次再過濾，再洗滌、
干燥得Al(OH)₃固體質量為m₂(g)計算本實驗Al(OH)₃的產率是_________________   

Answer 1

（1）

途徑	生成1 mol Al(OH)3消耗H+或OH－的物質的量/mol
	消耗H+	消耗OH－
1	3	3
2	1	1
3	3/4	3/4

 
方案3（每空1分，共7分）
（2）繼續加入樣品 指針指在標尺的中間（2分）   （3）①③④⑤ （2分）
（4）①除去鋁粉表面的Al₂O₃；②；③ （共3分）④生成白色絮狀沉淀  3AlO    4Al(OH)₃↓（共2分）（5）玻璃棒下端應該低于濾紙邊緣；漏斗頸沒有（或應該）靠在燒杯內壁.（共2分）
（6）  （2分）

（1）根據方程式2Al＋6H^＋=2Al₃＋3H₂↑、Al^3＋＋3OH^－=Al(OH)₃↓、↓2Al＋2OH^－＋2H₂O=2AlO₂^－＋3H₂↑、Al^2－＋H^＋＋H₂O=Al(OH)₃↓、3AlO    4Al(OH)₃↓，即可計算出消耗的氫離子或OH^－的物質的量。根據消耗的原料分析，方案3是最好的。
（2）指針偏向右邊，說明樣品的質量還不到g，所以應該繼續加入樣品，使指針指在標尺的中間。
（3）考查物質的量濃度溶液的配制，溶解應該在燒杯中進行，①不正確。轉移使，膠頭滴管的下端應該放在刻度線的下面，③不正確。④不正確，因為沒有洗滌，⑤不正確，定容時應該平視，
答案選①③④⑤。
（4）①鋁片表面含有氧化鋁，需要氫氧化鈉除去。
②根據3AlO    4Al(OH)₃↓可知，生成鋁離子的消耗的鋁，和生成AlO₂^－消耗的鋁質量之比是1︰3的，所以B中應放入的鋁。
③根據②可知C中放入的鋁。
④鋁離子和AlO₂^－反應生成氫氧化鋁沉淀。方程式為3AlO    4Al(OH)₃↓。
（5）根據裝置圖可知，有2處錯誤，分別是玻璃棒下端應該低于濾紙邊緣；漏斗頸沒有（或應該）靠在燒杯內壁。
（6）m₁g理論上可生成氫氧化鋁是，所以產率是。