《2025年赢在微点化学》

12. 有关如下流程的判断正确的是（ ）

A. 流程中涉及的反应均为非氧化还原反应
B. 反应②产生的阴离子主要为$CO_{3}^{2 - }$
C. 实验室应在蒸发皿中完成反应③
D. 反应①为$Al_{2}O_{3}+2OH^{-}+3H_{2}O\xlongequal{\;\;}2[Al(OH)_{4}]^{-}$

答案： 12.D 解析 反应④(由氧化铝生成Al)是氧化还原反应，A项错误；反应②中$CO_{2}$过量，则产生的阴离子不可能为$CO_{3}^{2 - }$，B项错误；反应③为灼烧氢氧化铝固体使其分解，实验室应在坩埚中完成该反应，C项错误；反应①为铝土矿中的氧化铝溶于强碱溶液生成$[Al(OH)_{4}]^{-}$的反应，D项正确。

13.$Al(OH)_{3}$是治疗胃酸过多的药物胃舒平的主要成分。某课外兴趣小组用铝、稀硫酸、烧碱为原料，制备一定量的$Al(OH)_{3}$。他们分别设计了两种实验方案：
方案一：$Al\xrightarrow{H_{2}SO_{4}}Al_{2}(SO_{4})_{3}\xrightarrow{NaOH}Al(OH)_{3}$
方案二：$Al\xrightarrow{NaOH}Na[Al(OH)_{4}]\xrightarrow{H_{2}SO_{4}}Al(OH)_{3}$
（1）从节约药品的角度思考，你认为哪一种方案较好？______，方案一和方案二共同存在的问题是______。
（2）用相同的原料设计一个更为节约药品的方案，并写出有关反应的化学方程式：______。

答案： （1）方案二较好 第二步操作很难控制试剂用量
（2）将Al按1∶3分成两份，第一份与适量的硫酸反应，第二份与适量的$NaOH$溶液反应，然后将所得溶液混合即可，有关反应的化学方程式为$2Al + 3H_{2}SO_{4}=Al_{2}(SO_{4})_{3}+3H_{2}\uparrow$；$2Al + 2NaOH+6H_{2}O = 2Na[Al(OH)_{4}]+3H_{2}\uparrow$；$Al_{2}(SO_{4})_{3}+6Na[Al(OH)_{4}]=8Al(OH)_{3}\downarrow+3Na_{2}SO_{4}$

铝制品的表面处理
在空气中，铝的表面自然形成的氧化膜很薄，耐磨性和抗蚀性不够强，为了使铝制品适应于不同的用途，常采用化学方法对铝的表面进行处理，如增加膜的厚度，对氧化膜进行着色等。以下为铝材表面处理的一种方法：

[问题探究]
（1）碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，写出反应的离子方程式：____________________。
（2）碱洗时常有气泡冒出，其原因是____________________（用离子方程式表示）。
（3）电解氧化：以铝材为阳极，在$H_{2}SO_{4}$溶液中电解，铝材表面形成较厚的氧化膜，则阳极的电极反应方程式为____________________。
（4）为了将碱洗槽液中的铝元素以沉淀的形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的______（填选项字母），离子方程式为____________________。
a.$NH_{3}$
b.$NaOH$
c.$HNO_{3}$
d.$CO_{2}$

答案： （1）$Al_{2}O_{3}+2OH^{-}+3H_{2}O = 2[Al(OH)_{4}]^{-}$
（2）$2Al + 2OH^{-}+6H_{2}O = 2[Al(OH)_{4}]^{-}+3H_{2}\uparrow$
（3）$2Al - 6e^{-}+3H_{2}O = Al_{2}O_{3}+6H^{+}$
（4）d $[Al(OH)_{4}]^{-}+CO_{2}=Al(OH)_{3}\downarrow+HCO_{3}^{-}$
解析
(4)槽液中铝元素的存在形式为$Na[Al(OH)_{4}]$，$Na[Al(OH)_{4}]$可与酸反应生成$Al(OH)_{3}$沉淀，但$Al(OH)_{3}$是两性氢氧化物，可溶于强酸，若加入$HNO_{3}$，$HNO_{3}$的量不易控制，$HNO_{3}$的量不足，铝元素沉淀不完全，$HNO_{3}$过量则生成$Al^{3 + }$，故可向槽液中通入足量$CO_{2}$，因为$Al(OH)_{3}$不溶于$H_{2}CO_{3}$，故选d；离子方程式为$[Al(OH)_{4}]^{-}+CO_{2}=Al(OH)_{3}\downarrow+HCO_{3}^{-}$。