高中化學(xué)第二單元物質(zhì)的獲取2.2.3氫氧化鋁的制備課件新人教版.ppt

第3課時(shí)氫氧化鋁的制備 1 以制備Al OH 3實(shí)驗(yàn)為例 體驗(yàn)制備實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路 制備條件的選擇 2 學(xué)習(xí)利用實(shí)驗(yàn)室或自然界易得原料設(shè)計(jì) 制備所需物質(zhì) 培養(yǎng)自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力 一 二 一 選擇實(shí)驗(yàn)條件不同的操作下AlCl3與NaOH溶液的反應(yīng) 向盛有2mL0 5mol L 1AlCl3溶液的試管中逐滴加入2mL0 5mol L 1NaOH溶液 觀察到的現(xiàn)象 出現(xiàn)白色沉淀 沉淀逐漸增多 反應(yīng)的離子方程式 Al3 3OH Al OH 3 向另一支盛有2mL0 5mol L 1NaOH溶液的試管中逐滴加入2mL0 5mol L 1AlCl3溶液 觀察到的現(xiàn)象 開始無明顯現(xiàn)象 后出現(xiàn)白色沉淀 有關(guān)反應(yīng)的離子方程式 一 二 二 優(yōu)化物質(zhì)制備方案應(yīng)遵循的原則優(yōu)化物質(zhì)制備方案應(yīng)遵循的原則是原料廉價(jià) 原理綠色 條件優(yōu)化 儀器簡(jiǎn)單 分離方便 一 二 三 一 制備氫氧化鋁實(shí)驗(yàn)原理氫氧化鋁是典型的兩性氫氧化物 既能與強(qiáng)酸反應(yīng)又能與強(qiáng)堿反應(yīng) 化學(xué)方程式 Al OH 3 3HClAlCl3 3H2O Al OH 3 NaOHNaAlO2 2H2O 鋁和鋁的化合物都可以用來制取氫氧化鋁 用較純凈的鋁屑制取氫氧化鋁有多種方案 一 二 三 一 二 三 如果選用純凈的氧化鋁為原料 可直接用強(qiáng)酸溶解1份質(zhì)量的氧化鋁 用強(qiáng)堿溶解3份質(zhì)量的氧化鋁 然后混合兩種溶液 利用鹽類水解制備氫氧化鋁 與由鋁制備氫氧化鋁的方案三類似 一 二 三 二 制備Al OH 3實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1 本實(shí)驗(yàn)無論采用哪種方法制取氫氧化鋁 都要用到過濾操作 過濾時(shí)濾紙應(yīng)大小合適 在漏斗中濾紙的邊緣應(yīng)比漏斗口稍低 用水濕潤(rùn)濾紙 使濾紙緊貼漏斗的內(nèi)壁 中間不留氣泡 漏斗放置在漏斗架上 調(diào)整好高度 使下端緊貼燒杯內(nèi)壁 下端斜面向外 向漏斗中加入液體須用玻璃棒引流 玻璃棒的下端輕靠在三層濾紙的一邊 漏斗中的液體液面要低于濾紙邊緣 一 二 三 2 以鋁為原料制取氫氧化鋁 選用的鋁屑需要先除表面上的氧化膜 方法是 在燒杯中加入約50mL稀NaOH溶液 再放入足量的鋁屑 給溶液稍加熱 1 2min后用傾析法倒出稀NaOH溶液 用蒸餾水把鋁屑沖洗干凈 干燥 稱量鋁屑的質(zhì)量 將鋁屑分為等質(zhì)量的四份 在盛有1份鋁的燒杯中加適量稀硫酸 使鋁屑反應(yīng)至不再有氣泡時(shí)趁熱過濾 在盛有3份鋁的燒杯中加入適量濃NaOH溶液 使鋁屑反應(yīng)至不再有氣泡時(shí)趁熱過濾 然后將兩次過濾得到的濾液倒在一起反應(yīng) 一 二 三 4 由于生成的氫氧化鋁是膠狀沉淀 過濾速度較慢 為加快過濾速度 可以選用孔隙大的快速濾紙過濾 5 判斷產(chǎn)物是否為Al OH 3的辦法 取產(chǎn)物少許放在蒸發(fā)皿里加熱 白色膠狀固體分解成白色粉末 有水蒸氣出現(xiàn) 一 二 三 三 與試劑的滴加順序有關(guān)的反應(yīng)1 NaOH和AlCl3向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液 先出現(xiàn)白色沉淀后消失 向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液 開始無明顯現(xiàn)象 后出現(xiàn)白色沉淀 2 NaAlO2和鹽酸向NaAlO2溶液中滴加鹽酸 先出現(xiàn)白色沉淀后消失 一 二 三 知識(shí)點(diǎn)1 知識(shí)點(diǎn)2 知識(shí)點(diǎn)1Al OH 3的制備 例題1 實(shí)驗(yàn)室中有甲 乙 丙三位同學(xué)做制備氫氧化鋁實(shí)驗(yàn) 桌上都放有同樣的藥品 231g濃度為70 的硫酸 含雜質(zhì)苛性鉀20 的燒堿140g及足量的鋁屑 三位學(xué)生分別制得氫氧化鋁w1g w2g w3g 實(shí)驗(yàn)的三種方案示意圖如下 知識(shí)點(diǎn)1 知識(shí)點(diǎn)2 1 從充分利用原料 降低成本和提高產(chǎn)率等因素分析 哪位同學(xué)實(shí)驗(yàn)方案最佳 用甲 乙 丙序號(hào)表示 2 三位同學(xué)分別制得氫氧化鋁質(zhì)量大小的順序?yàn)?用w1 w2 w3序號(hào)表示 解析 有關(guān)方案的反應(yīng)原理如下 知識(shí)點(diǎn)1 知識(shí)點(diǎn)2 通過計(jì)算可確定上述試劑所能提供的H 和OH 的物質(zhì)的量均為3 3mol 可設(shè)三種方案均制得4molAl OH 3 顯然所用鋁屑均為4mol 從上述反應(yīng)原理可推知 甲需4molOH 和4molH 乙需12molOH 和12molH 丙需3molOH 和3molH 由此可知 制取等質(zhì)量的Al OH 3 方案丙所用原料最少 方案乙所用原料最多 反之 方案丙制得的Al OH 3最多 方案乙制得的Al OH 3最少 答案 1 丙 2 w3 w1 w2點(diǎn)撥在原理正確的前提下 方案的優(yōu)劣取決于制備等量的產(chǎn)品時(shí) 所消耗原料的多少及價(jià)格 反應(yīng)條件 實(shí)驗(yàn)的難易程度 反應(yīng)的安全性及對(duì)環(huán)境的不良影響等 知識(shí)點(diǎn)1 知識(shí)點(diǎn)2 知識(shí)點(diǎn)2Al OH 3的性質(zhì) 例題2 向20mL某物質(zhì)的量濃度的AlCl3溶液中滴入2mol L 1NaOH溶液時(shí) 得到的Al OH 3沉淀質(zhì)量與所滴加的NaOH溶液的體積 mL 關(guān)系如圖所示 試回答下列問題 1 圖中A點(diǎn)表示的意義是 2 圖中B點(diǎn)表示的意義是 3 上述兩步反應(yīng)用總的離子方程式可表示為 4 若溶液中有Al OH 3沉淀0 39g 則此時(shí)用去NaOH溶液的體積為 知識(shí)點(diǎn)1 知識(shí)點(diǎn)2 知識(shí)點(diǎn)1 知識(shí)點(diǎn)2 答案 1 生成Al OH 3沉淀的最大值 2 Al OH 3沉淀完全溶解于NaOH溶液形成NaAlO2溶液 4 7 5mL或17 5mL點(diǎn)撥使Al3 完全沉淀所需NaOH是使生成的Al OH 3完全溶解所需NaOH的3倍 當(dāng)n Al OH 3 n Al3 時(shí) 可能有兩種原因 n OH 不足 n OH 過量 1234 1下列物質(zhì)中既能與稀鹽酸反應(yīng) 又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的是 NaHCO3 NH4 2S Al2O3 Al OH 3 AlA B C D 解析 以上5種物質(zhì)均既能與強(qiáng)酸反應(yīng) 又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng) 如 NaHCO3與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉 水 二氧化碳?xì)怏w 與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成正鹽 碳酸鈉 和水 NH4 2S與鹽酸反應(yīng)生成H2S氣體和氯化銨 與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成硫化鈉和氨水 Al2O3 Al OH 3都是兩性物質(zhì) Al在金屬中也具有特殊性 既能與強(qiáng)酸溶液反應(yīng)又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng) 答案 D 1234 2在下列操作中 可得到純凈氧化鋁的是 A 向氯化鋁溶液中加入過量氨水后 蒸干并灼燒B 向偏鋁酸鈉溶液中加入適量AlCl3溶液 蒸干并灼燒C 向偏鋁酸鈉溶液中通入過量CO2后 蒸干并灼燒D 向偏鋁酸鈉溶液中加入適量硫酸后 蒸干并灼燒解析 各選項(xiàng)所述變化為 1234 因此 只有A項(xiàng)能得到純凈的Al2O3 答案 A 1234 3用含少量鎂粉的鋁粉制取純凈的氫氧化鋁 下述操作步驟中最恰當(dāng)?shù)慕M合是 加鹽酸溶解 加燒堿溶液溶解 過濾 通入過量的CO2生成Al OH 3沉淀 加入鹽酸生成Al OH 3沉淀 加入過量燒堿溶液A B C D 答案 B 1234 4以鋁屑 硫酸 NaOH溶液 CO2 氨水等為原料制取一定量的Al OH 3 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案 并確定最優(yōu)的方案 答案 由于鋁既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng) 故制備Al OH 3至少有兩種方案 1234