Question

10．將0.4mol金屬Al全部轉(zhuǎn)化為Al（OH）₃，消耗a mol HCl、b mol NaOH，則a+b的最小值為（　�。�

• A． 1.6
• B． 0.8
• C． 0.6
• D． 0.4

Answer 1

分析 方案①：Al$\stackrel{HCl}{→}$AlCl₃$\stackrel{NaOH}{→}$Al（OH）₃，發(fā)生反應(yīng)依次：2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑、AlCl₃+3NaOH=Al（OH）₃↓+3NaCl；
方案②：Al$\stackrel{NaOH}{→}$NaAlO₂$\stackrel{HCl}{→}$Al（OH）₃，發(fā)生反應(yīng)依次為：2NaOH+2Al+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑、NaAlO₂+HCl+H₂O=Al（OH）₃↓+3NaCl；
方案③：$\left.\begin{array}{l}{Al\stackrel{HCl}{→}AlC{l}_{3}}\\{Al\stackrel{NaOH}{→}NaAl{O}_{2}}\end{array}\right\}→Al（OH）_{3}$，最后一步發(fā)生反應(yīng)：AlCl₃+3NaAlO₂+6H₂O=4Al（OH）₃↓+3NaCl，結(jié)合方程式計(jì)算各方案需要HCl、NaOH物質(zhì)的量，進(jìn)而確定a+b的最小值．

解答 解：方案①：Al$\stackrel{HCl}{→}$AlCl₃$\stackrel{NaOH}{→}$Al（OH）₃，
  2 Al+6 HCl=2AlCl₃+3H₂↑、AlCl₃+3NaOH=Al（OH）₃↓+3NaCl
0.4mol 1.2mol  0.4mol     0.4mol  1.2mol
故a+b的最小值為1.2mol+1.2mol=2.4mol；
方案②：Al$\stackrel{NaOH}{→}$NaAlO₂$\stackrel{HCl}{→}$Al（OH）₃，
2 NaOH+2Al+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑、NaAlO₂+HCl+H₂O=Al（OH）₃↓+3NaCl；
0.4mol  0.4mol   0.4mol        0.4mol  0.4mol
故a+b的最小值為0.4mol+0.4mol=0.8mol；
方案③：$\left.\begin{array}{l}{Al\stackrel{HCl}{→}AlC{l}_{3}}\\{Al\stackrel{NaOH}{→}NaAl{O}_{2}}\end{array}\right\}→Al（OH）_{3}$，與Al原子守恒可知，Al（OH）₃為0.4mol，
AlCl₃+3NaAlO₂+6H₂O=4Al（OH）₃↓+3NaCl
0.1mol 0.3mol      0.4mol
2 Al+6 HCl=2AlCl₃+3H₂↑
    0.3mol 0.1mol
2 NaOH+2Al+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑
0.3mol           0.3mol
故a+b的最小值為0.3mol+0.3mol=0.6mol，
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題以氫氧化鋁的制備為載體，考查化學(xué)方程式計(jì)算、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)等，注意根據(jù)節(jié)約原料選擇最佳方案．