物质制备实验方案的设计

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1、物质制备实验方案的设计铝有哪几种重要的化合物？请分组讨论并总结出铝、氧化铝、氢氧化铝的重要性质Al2O3Al(OH)3NaAlO2AlCl31．铝的主要化学性质：①可和某些非金属反应。如：4Al＋3O2===2Al2O3②可和某些稀酸溶液反应。如：2Al＋6H+===2Al3＋＋3H2↑③可和某些强碱溶液反应。如：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑④可和某些氧化物反应。如：2Al＋Fe2O3==2Fe＋Al2O32．Al2O3的主要化学性质：①可和某些强酸溶液反应。如：Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O②可和某

2、些碱溶液反应。如：Al2O3＋2OH－===2AlO2-＋H2O3．Al(OH)3之主要化学性质。如：①可和某些酸溶液反应。如：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O②可和某些强碱溶液反应。如：Al(OH)3＋OH－===AlO2-＋2H2O铝盐的代表为AlCl3、NaAlO2，它们的水溶液各有什么特点？请写出以上AlCl3和NaAlO2两种盐水溶液中发生水解反应的离子反应方程式。如果我们将上述两种盐溶液，即AlCl3和NaAlO2的水溶液混合会有怎样的现象与结果？Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋AlO2-＋2H2OAl(OH)

3、3＋OH－将铝盐和偏铝酸盐溶液相互混合：Al3＋＋3AlO2-＋6H2O===4Al(OH)3↓AlO2-+H++H2O===Al(OH)3↓若通入过量的CO2，则：NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3请同学们运用上述信息，思考实验室以纯净的铝屑为原料，可通过哪些途径制得产物Al(OH)3。方案一、二和三中酸、碱的用量：上述三种设计方案中，从消耗酸、碱的量来分析，方案三用量最少；从操作要求考虑，方案三最为简单。经过综合比较、判断，可以确定采用设计方案三来进行制备Al(OH)3的实验，其反应流程可设计如下：制备实验方

4、案设计的原则:1、原理正确，步骤简单、操作安全2、条件合适，原料节省，经济实用3、产物纯净，污染物少方案设计步骤：可能途径优化选择拟定步骤具体方案（科学合理）（综合评价）（周密严谨）（全面细致）小结：方案一：Al稀H2SO4Al3+NaOHNH3·H2OAl(OH)3制备1molAl(OH)3需3molH+和3molOH-2Al＋6H+＝2Al3+＋3H2↑Al3+＋3OH-＝Al(OH)3↓或Al3+＋3NH3·H2O＝Al(OH)3↓＋3NH4+思考：制备1molAl(OH)3需多少molH+和多少molOH-？方案二：制备1molAl(O

5、H)3需1molH+和1molOH-AlNaAlO2NaOHCO2Al(OH)3稀H2SO4思考：制备1molAl(OH)3需多少molH+和多少molOH-？2Al+2OH-+2H2O＝2AlO2-+3H2↑AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓方案三：AlAl3+AlO2-Al(OH)3H+OH-制备1molAl(OH)3需3/4molH+和3/4molOH-思考：制备1molAl(OH)3需多少molH+和多少molOH-？2Al＋6H+＝2Al3+＋3H2↑2Al+2OH-+2H2O＝2AlO2-+3H2↑Al3++3AlO2-+6

6、H2O=4Al(OH)3↓具体实验方案设计如下：实验名称以铝为原料制备Al(OH)3实验目的1．分析并评价Al(OH)3制备的最佳条件，培养对实验的分析能力。2．认识铝的化学性质和Al(OH)3的两性。实验原理铝屑分别与稀硫酸和浓NaOH溶液反应得到Al2(SO4)3和NaAlO2溶液，然后将这两种铝盐溶液混合过滤，再将得到的沉淀洗涤，即可得到Al(OH)3。实验用品烧杯、量筒、玻璃棒、漏斗、托盘天平、铁架台、石棉网、酒精灯、pH试纸、滤纸、剪刀、火柴。铝屑、稀硫酸、稀NaOH溶液、浓NaOH溶液、蒸馏水。讨论：实验需要哪些仪器和药品？实验步骤

7、1．在烧杯1中加入50mL稀NaOH溶液，再放入足量铝屑。给溶液稍加热，待1min～2min后取出，用蒸馏水把铝屑冲洗干净。称量铝屑的质量(m1)，将铝屑分为四份，备用。2．在烧杯2中放入1份铝，再加入适量稀硫酸，使铝屑反应完全。3．在烧杯3中放入3份铝，再加入适量浓NaOH溶液，使铝屑反应完全。4．将烧杯2和烧杯3中的溶液混合，将沉淀过滤。5．把沉淀转移到烧杯里，用热蒸馏水洗涤3次，再过滤，再洗涤，至溶液的pH为7～8。6．过滤，晾干，得到的固体为Al(OH)3。7．称量Al(OH)3质量m2，计算产率。实验现象记录及结果处理实验现象：实验结

8、果处理：