实验室可用铝屑、氨水、氢氧化钠溶液、稀硫酸等来制备氢氧化铝,某同学设计了三种方案,
(1)用方案 ①制备Al(OH)3时使用的药品最好是铝屑、稀硫酸和氨水,不用氢氧化钠代替氨水的原因是______;写出该方案中有关的离子方程式:______.
(2)用方案 ②来制备Al(OH)33溶解.
(3)完成下表
方案生成1mol Al(OH)3消耗H+或OH-的物质的量/mol
消耗H+消耗OH-
①3______
②______1
③3/4______
三种方案中,你认为最好的是______ (填序号),原因是______.
解:(1)铝与硫酸反应生成硫酸铝和氢气,硫酸铝与氨水反应生成氢氧化铝,且氨水过量也不会与氢氧化铝反应,但是若用NaOH溶液沉淀Al3+,终点不易控制,因为Al(OH)3会溶于过量的NaOH溶液,从而影响Al(OH)3的生成量,方案①中的离子反应为2Al+6H+=2Al3++3H2↑、Al3++3NH3?H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,
故答案为:若用NaOH溶液沉淀Al3+,终点不易控制,因为Al(OH)3会溶于过量的NaOH溶液,从而影响Al(OH)3的生成量;2Al+6H+=2Al3++3H2↑、Al3++3NH3?H2O=Al(OH)3↓+3NH4+;(2)方案②来制备Al(OH)3时,铝先与碱反应生成偏铝酸根离子,然后偏铝酸根离子与酸反应生成氢氧化铝,但硫酸能溶解氢氧化铝,则应控制硫酸的用量,故答案为:稀硫酸;
(3)都生成1molAl(OH)3时,由反应方程式可知
方案①中:2Al+6H+=2Al3++3H2↑、Al3++3NH3?H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,
即生成1molAl(OH)3时,消耗3molH+、3molOH-,
方案②中:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、AlO2-+H2O+H+=Al(OH)3↓,
即生成1molAl(OH)3时,消耗1molH+、1molOH-,
方案③中:2Al+6H+=2Al3++3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓,
即生成1molAl(OH)3时,消耗
molH+、<