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2011年高考化学实验探究复习811章 实验探究 AlOH3制备与试剂选择_图文

实验探究 Al(OH)3的制备与试剂的选择
1.实验原理 方案一


用铝盐 (Al3+ )制取 Al(OH)3 加入氨水至沉淀完


全,一般不用 NaOH 等强碱。 Al3 + 3NH3· H2O===Al(OH)3↓+ 3NH4 方案二 Al(OH)3 用加 NaOH 溶液屑、烧碱、稀 H2SO4 制取

H2SO4 3+NH3· H2 O 方法一: Al――→ Al ――→ Al(OH)3; NaOH CO2 方法二: Al――→AlO- ――→ Al(OH)3; 2

每制取 1 mol Al(OH)3,方法一耗 H+和 OH-各 3 mol; 方法二耗 H+和 OH-各 1 mol;方法三耗 H+和 OH-各 3/4 mol。故方法三最节省原料。

2.实验步骤(以方案一为例) 在试管里加入 10 mL 0.5 mol/L 的 Al2(SO4)3 溶液,滴加 氨水,生成白色沉淀,继续滴加氨水,直至不再产生沉 淀为止。过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,可得到较纯净的 Al(OH)3。

3.注意事项 (1)氢氧化铝易溶于强碱而不溶于氨水, 因此实验室制备 氢氧化铝时一般不用氢氧化钠等强碱代替氨水,以免强 碱过量时氢氧化铝溶解,或强碱不足时铝离子未完全沉 淀。 (2)洗涤氢氧化铝沉淀, 其目的是洗去氢氧化铝表面附着 的硫酸铵等杂质。 (3)洗涤的方法是: 向盛有氢氧化铝沉淀的过滤器中倒入 适量蒸馏水至刚好浸没沉淀,等水自然流出后,再重复 操作 2~3 次。

【实验练习】

甲、乙、丙三位同学用规定的药品制备

Al(OH)3。 规定必用的药品如下: 350 g 70% H2SO4 溶液, NaOH 固体 240 g,足量铝屑、水(不能用其他药品)。 甲、乙、丙用各自设计的方案制得 Al(OH)3 的质量分别 是 W1、W2、W3。三种实验方案如下: 甲:铝→加 NaOH 溶液→加 NaOH 溶液→加 H2SO4 溶 液→W1 g Al(OH)3 乙:铝→加 H2SO4 溶液→加 H2SO4 溶液→加 NaOH 溶 液→W2 g Al(OH)3

试回答: (1)从充分利用原料、降低成本和提高产率等因素分析, 实验方案最合理的是____________。 (2)三位学生制得的 Al(OH)3,W1、W2、W3 其质量由大 到小的顺序是____________。 (3)制得 Al(OH)3 的最大质量是____________。

解析


甲:2Al+2OH +2H2O===2AlO2 +3H2↑






AlO2 +H +H2O===Al(OH)3↓ 乙:2Al+6H+===2Al3++3H2↑ Al3++3OH-===Al(OH)3↓ + - 3H 3OH 丙:Al――→Al3+,3Al――→3AlO- 2 所以 Al3++3AlO- 2 +6H2O===4Al(OH)3↓ 分析:(从化学方程式计量数看) 甲:制取 2 mol Al(OH)3 消耗 H+ 2 mol,OH- 2 mol。 乙:制取 2 mol Al(OH)3 消耗 H+ 6 mol,OH- 6 mol。 丙:制取 4 mol Al(OH)3 消耗 H+ 3 mol,OH- 3 mol, 即制取 2 mol Al(OH)3 消耗 H+ 1.5 mol,OH- 1.5 mol。

结论是丙以较少的原料制出较多的 Al(OH)3,最好;乙以 较多的原料制出较少的产品,最差。相同的原料制取的 Al(OH)3 应是 W3>W1>W2。 350 g×70% + n(H )= 98 g/mol ×2=5 mol 240 g - n(OH )=40 g/mol=6 mol 由电荷守恒:OH-过量,按 H+计算 按丙的方法:3H+~3OH-~4Al(OH)3 3 mol 5 mol 312 g x

312 × 5 312g g × 5mol mol x = = 520 。 x = 3 mol = 520g g 。 3 mol 答案 (1)丙 (2)W3>W1>W2 (3)520 g 答案 (1)丙 (2)W3>W1>W2 (3)520 g

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