化学学案课堂探究第二单元课题二物质的制备第3课时.docxVIP

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课堂探究

一、制备氢氧化铝实验原理

氢氧化铝是典型的两性氢氧化物，既能与强酸反应又能与强碱反应，反应方程式:Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O;Al（OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O。铝和铝的化合物都可以用来制取氢氧化铝.

用较纯净的铝屑制取氢氧化铝有多种方案：

方案一：Aleq\o(――→,\s\up7（H2SO4)）Al2(SO4)3eq\o（――→，\s\up7(NaOH）,\s\do5(或氨水))Al(OH）3

涉及的反应：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑；

Al3＋＋3OH－===Al(OH）3↓〔或Al3＋＋3NH3·H2O===Al（OH)3↓＋3NHeq\o\al（＋，4）〕。

方案二:Aleq\o（――→,\s\up7（NaOH)）NaAlO2eq\o（――→，\s\up7(H2SO4）,\s\do5(或CO2)）Al（OH)3

涉及的反应：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlOeq\o\al(－，2)＋3H2↑；

AlOeq\o\al（－，2）＋H2O＋H＋===Al（OH)3↓〔或AlOeq\o\al(－，2)＋2H2O＋CO2===HCOeq\o\al(－，3)＋Al(OH)3↓〕。

方案三：

涉及的反应：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑；

2Al＋2OH－＋2H2O===2AlOeq\o\al(－，2）＋3H2↑;

Al3＋＋3AlOeq\o\al(－,2)＋6H2O===4Al（OH)3↓。

从以上三种方案的试剂用量来看，方案三制备1molAl(OH）3需3/4molH＋和3/4molOH－，酸与碱的用量少，是最佳方案。

如果选用含Al3＋的物质如明矾、Al2(SO4）3等为原料制取氢氧化铝，则可以选用以下方案：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓〔或Al3＋＋3NH3·H2O===Al（OH）3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)〕，但由于氢氧化铝与强碱会发生反应:Al(OH）3＋OH－===AlOeq\o\al(－,2）＋2H2O,因此选用强碱不好控制，选用弱碱较为理想。

如果选用纯净的氧化铝为原料，可直接用强酸溶解1份质量的氧化铝,用强碱溶解3份质量的氧化铝,然后混合两种溶液，利用盐类水解制备氢氧化铝，与由铝制备氢氧化铝的方案三类似。

二、制备Al(OH）3实验注意事项

1．本实验无论采用哪种方法制取氢氧化铝，都要用到过滤操作。过滤时滤纸应大小合适，在漏斗中滤纸的边缘应比漏斗口稍低，用水湿润滤纸,使滤纸紧贴漏斗的内壁，中间不留气泡，漏斗放置在漏斗架上,调整好高度，使下端紧贴烧杯内壁，下端斜面向外。向漏斗中加入液体须用玻璃棒引流,玻璃棒的下端轻靠在三层滤纸的一边。漏斗中的液体液面要低于滤纸边缘.

2．以铝为原料制取氢氧化铝，选用的铝屑需要先除表面上的氧化膜.方法是：在烧杯中加入约50mL稀NaOH溶液，再放入足量的铝屑.给溶液稍加热，1～2min后用倾析法倒出稀NaOH溶液，用蒸馏水把铝屑冲洗干净，干燥。称量铝屑的质量，将铝屑分为等质量的四份,在盛有1份铝的烧杯中加适量稀硫酸，使铝屑反应至不再有气泡时趁热过滤；在盛有3份铝的烧杯中加入适量浓NaOH溶液，使铝屑反应至不再有气泡时趁热过滤，然后将两次过滤得到的滤液倒在一起反应。

3．选择以铝为原料制取氢氧化铝,每制备1molAl(OH）3理论上各需H＋、OH－3/4mol,但实际操作中H＋、OH－各3/4mol不能将铝恰好完全溶解。建议加入稍过量的酸和碱，尽量使过量的H＋和OH－的物质的量相等，但不要过量太多。

4．由于生成的氢氧化铝是胶状沉淀，过滤较慢,为加快过滤速度,可以选用孔隙大的快速滤纸过滤。

5．判断产物是否为Al（OH)3的办法：取产物少许放在蒸发皿里加热,白色胶状固体分解成白色粉末,有水蒸气出现。

三、与试剂的滴加顺序有关的反应

1．NaOH和AlCl3

向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先出现白色沉淀后消失：

Al3＋＋3OH－===Al(OH）3↓

Al(OH)3＋OH－===AlOeq\o\al（－,2）＋2H2O

向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，开始无现象,后出现白色沉淀：

Al3＋＋4OH－===AlOeq\o\al(－，2)＋2H2O

Al3＋＋3AlOeq\o\al(－,2)＋6H2O===4Al（OH）3↓

2．NaAlO2和盐酸

向NaAlO2溶液中滴加盐酸，先出现白色沉淀后消失:

AlOeq\o\al（－,2）＋H＋＋H2O===Al(OH）3↓

Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O

向盐酸中滴加NaAlO2