Question

4．鋁及其化合物廣泛用于日常生活中．請回答下列問題：
（1）以鋁、鹽酸、氫氧化鈉為原料制備Al（OH）₃的實(shí)驗方案如下：
方案一：Al→AlCl₃→Al（OH）₃．
方案二：Al→NaAlO₂→Al（OH）₃．
其中合理的是方案二，理由是生成同量的氫氧化鋁需要酸和堿的量少．
（2）覆蓋在鋁表面的氧化膜能有效地保護(hù)內(nèi)層金屬，但在堿性條件下，氧化膜會受到破壞，原因是Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O（用離子方程式表示）．
（3）Al₂（SO₄）₃可用作凈水劑．向Al₂（SO₄）₃溶液中逐滴加入Ba（OH）₂溶液，直至過量，可以觀察到的現(xiàn)象是開始滴入氫氧化鋇溶液生成白色沉淀，隨著滴入白色沉淀增多，繼續(xù)滴入氫氧化鋇溶液不是沉淀部分溶解．

Answer 1

分析 （1）以鋁、鹽酸、氫氧化鈉為原料制備Al（OH）₃的實(shí)驗方案如下：
方案一：Al→AlCl₃→Al（OH）₃，反應(yīng)化學(xué)方程式為：2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，AlCl₃+3NaOH=Al（OH）₃↓+3NaCl
方案二：Al→NaAlO₂→Al（OH）₃，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，NaAlO₂+HCl+H₂O=NaCl+Al（OH）₃↓
分析制備過程中消耗原料的多少分析方案是否較合理；
（2）在堿性條件下，氧化膜會受到破壞是氧化鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水；
（3）向Al₂（SO₄）₃溶液中逐滴加入Ba（OH）₂溶液，直至過量發(fā)生反應(yīng)為：A1₂（SO₄）₃+3Ba（OH）₂=2Al（OH）₃↓+3BaSO₄↓，2Al（OH）₃+Ba（OH）₂=Ba[Al（OH）₄]₂，據(jù)此分析反應(yīng)現(xiàn)象；

解答 解：（1）以鋁、鹽酸、氫氧化鈉為原料制備Al（OH）₃的實(shí)驗方案如下：
方案一：Al→AlCl₃→Al（OH）₃，反應(yīng)化學(xué)方程式為：2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，AlCl₃+3NaOH=Al（OH）₃↓+3NaCl，
方案二：Al→NaAlO₂→Al（OH）₃，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，NaAlO₂+HCl+H₂O=NaCl+Al（OH）₃↓，
方案一生成1molAl（OH）₃消耗原料：Al～3HCl～AlCl₃～3NaOH～Al（OH）₃，方案二：生成1molAl（OH）₃消耗原料：Al～NaOH～NaAlO₂～HCl～Al（OH）₃，
生成同量的氫氧化鋁沉淀消耗酸和堿的量，方案二消耗少，
故答案為：方案二，生成同量的氫氧化鋁需要酸和堿的量少；
（2）在堿性條件下，氧化膜會受到破壞是氧化鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，
故答案為：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；
（3）向Al₂（SO₄）₃溶液中逐滴加入Ba（OH）₂溶液，直至過量發(fā)生反應(yīng)為：A1₂（SO₄）₃+3Ba（OH）₂=2Al（OH）₃↓+3BaSO₄↓，2Al（OH）₃+Ba（OH）₂=Ba[Al（OH）₄]₂，據(jù)此分析反應(yīng)現(xiàn)象為：開始滴入氫氧化鋇溶液生成白色沉淀，隨著滴入白色沉淀增多，繼續(xù)滴入氫氧化鋇溶液不是沉淀部分溶解，
故答案為：開始滴入氫氧化鋇溶液生成白色沉淀，隨著滴入白色沉淀增多，繼續(xù)滴入氫氧化鋇溶液不是沉淀部分溶解；

點(diǎn)評 本題考查了鋁及其化合物性質(zhì)和反應(yīng)現(xiàn)象，注意氫氧化鋁是兩性氫氧化物和強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)能溶解，化學(xué)方程式的書寫和定量關(guān)系計算分析是解題關(guān)鍵，題目難度中等．