物质制备实验方案的设计概要.ppt

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,Al2O3 Al(OH)3 NaAlO2 AlCl3,1铝的主要化学性质： 可和某些非金属反应。如： 4Al3O2= 2Al2O3 可和某些稀酸溶液反应。如： 2Al6H+=2Al33H2 可和某些强碱溶液反应。如： 2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 可和某些氧化物反应。如： 2AlFe2O3 = 2FeAl2O3,2Al2O3的主要化学性质： 可和某些强酸溶液反应。如： Al2O36H=2Al33H2O 可和某些碱溶液反应。如： Al2O32OH=2AlO2-H2O,3Al(OH

2、)3之主要化学性质。如： 可和某些酸溶液反应。如： Al(OH)33H=Al33H2O 可和某些强碱溶液反应。如： Al(OH)3OH=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？,Al33H2O Al(OH)33H,AlO2- 2H2O Al(OH)3OH,将铝盐和偏铝酸盐溶液相互混合： Al33AlO2- 6H2O=4Al(OH)3,AlO2-+ H+ + H2O= Al(OH)3

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

4、）,（综合评价）,（周密严谨）,（全面细致）,小结：,方案一：,制备1molAl(OH)3需3molH+和3molOH-,2Al6H+2Al3+3H2 Al3+3OH-Al(OH)3 或Al3+3NH3H2OAl(OH)33NH4+,思考：制备1molAl(OH)3需多少molH+和多少molOH-？,方案二：,制备1molAl(OH)3需1molH+和1molOH-,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：,制备1molAl(OH)3需3/

5、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- + 6H2O=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 1在烧杯1中加入50 mL稀NaOH溶液，再放入足量铝屑。给溶液稍加热，待1min2min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