高中化学人教版选修6课件2.2.3氢氧化铝的制备.pptx

1、第3课时氢氧化铝的制备,1.以制备Al(OH)3实验为例,体验制备实验的设计思路、制备条件的选择。 2.学习利用实验室或自然界易得原料设计、制备所需物质,培养自主设计实验的能力。,一,二,一、选择实验条件 不同的操作下AlCl3与NaOH溶液的反应:向盛有2 mL 0.5 molL-1AlCl3溶液的试管中逐滴加入2 mL 0.5 molL-1 NaOH溶液,观察到的现象:出现白色沉淀,沉淀逐渐增多。反应的离子方程式:Al3+3OH- Al(OH)3。向另一支盛有2 mL 0.5 molL-1 NaOH溶液的试管中逐滴加入2 mL 0.5 molL-1 AlCl3溶液,观察到的现象:开始无明显

2、现象,后出现白色沉淀。有关反应的离子方程式:,一,二,二、优化物质制备方案应遵循的原则 优化物质制备方案应遵循的原则是原料廉价,原理绿色,条件优化,仪器简单,分离方便。,一,二,三,一、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,化学方程式: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:,一,二,三,一,二,三,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

3、解制备氢氧化铝,与由铝制备氢氧化铝的方案三类似。,一,二,三,二、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。,一,二,三,2.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50 mL稀NaOH溶液,再放入足量的铝屑。给溶液稍加热,12 min后用倾

4、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。,一,二,三,4.由于生成的氢氧化铝是胶状沉淀,过滤速度较慢,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。,一,二,三,三、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

5、溶液,先出现白色沉淀后消失: 向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液,开始无明显现象,后出现白色沉淀: 2.NaAlO2和盐酸 向NaAlO2溶液中滴加盐酸,先出现白色沉淀后消失:,一,二,三,知识点1,知识点2,知识点1 Al(OH)3的制备 【例题1】 实验室中有甲、乙、丙三位同学做制备氢氧化铝实验,桌上都放有同样的药品:231 g浓度为70%的硫酸,含杂质苛性钾20%的烧碱140 g及足量的铝屑,三位学生分别制得氢氧化铝w1 g、w2 g、w3 g,实验的三种方案示意图如下:,知识点1,知识点2,(1)从充分利用原料,降低成本和提高产率等因素分析,哪位同学实验方案最佳:(用甲、乙、丙序号表示

6、)。 (2)三位同学分别制得氢氧化铝质量大小的顺序为(用w1、w2、w3序号表示)。 解析:有关方案的反应原理如下:,知识点1,知识点2,通过计算可确定上述试剂所能提供的H+和OH-的物质的量均为3.3 mol。可设三种方案均制得4 mol Al(OH)3,显然所用铝屑均为4 mol。从上述反应原理可推知:甲需4 mol OH-和4 mol H+,乙需12 mol OH-和12 mol H+,丙需3 mol OH-和3 mol H+。由此可知:制取等质量的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)

7、丙 (2)w3w1w2 点拨在原理正确的前提下,方案的优劣取决于制备等量的产品时,所消耗原料的多少及价格、反应条件、实验的难易程度、反应的安全性及对环境的不良影响等。,知识点1,知识点2,知识点2 Al(OH)3的性质 【例题2】 向20 mL某物质的量浓度的AlCl3溶液中滴入2 molL-1 NaOH溶液时,得到的Al(OH)3沉淀质量与所滴加的NaOH溶液的体积(mL)关系如图所示,试回答下列问题:,(1)图中A点表示的意义是。 (2)图中B点表示的意义是。 (3)上述两步反应用总的离子方程式可表示为。 (4)若溶液中有Al(OH)3沉淀0.39 g,则此时用去NaOH溶液的体积为。,知

8、识点1,知识点2,知识点1,知识点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)7.5 mL或17.5 mL 点拨使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。当nAl(OH)3n(Al3+)时,可能有两种原因:n(OH-)不足,n(OH-)过量。,1 2 3 4,1下列物质中既能与稀盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应的是() NaHCO3(NH4)2SAl2O3Al(OH)3Al A.B. C.D. 解析:题中5种物质均既能与强酸反应,又能与强碱溶液反应。如:NaHCO3与盐酸反应生

9、成氯化钠、水、二氧化碳气体,与氢氧化钠溶液反应生成正盐(碳酸钠)和水;(NH4)2S与盐酸反应生成H2S气体和氯化铵,与氢氧化钠溶液反应生成硫化钠和氨水;Al2O3、Al(OH)3都是两性物质,Al在金属中也具有特殊性,既能与强酸溶液反应又能与强碱溶液反应。 答案:D,1 2 3 4,2在下列操作中,可得到纯净氧化铝的是() A.向氯化铝溶液中加入过量氨水后,蒸干并灼烧 B.向偏铝酸钠溶液中加入适量AlCl3溶液,蒸干并灼烧 C.向偏铝酸钠溶液中通入过量CO2后,蒸干并灼烧 D.向偏铝酸钠溶液中加入适量硫酸后,蒸干并灼烧 解析:各选项所述变化为:,1 2 3 4,因此,只有A项能得到纯净的Al2O3。 答案:A,1 2 3 4,3用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝,下述操作步骤中最恰当的组合是() 加盐酸溶解加烧碱溶液溶解过滤通入过量的CO2生成Al(OH)3