100613设计以铝屑为原料制备氢氧化铝的实验方案

设计以铝屑为原料制备氢氧化铝的实验方案

〖引入设问〗

以Al屑为原料制备Al(OH)3有哪些方案（或途径）

〖交流讨论〗

引导学生联系Al和Al(OH)3相关知识，分组交流讨论，并适当点拨。

〖互动归纳〗

引导学生归纳制备的方法，师生交流互动，分析制备的途径，形成制备的三个方案。〖示例投影〗

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设计以铝屑为原料制备氢氧化铝的实验方案。

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方案一：用稀硫酸跟Al屑反应，使Al转化为含Al3+的溶液，再用NaOH溶液（或氨水）使Al(OH)3沉淀析出，再将得到的沉淀洗涤，即可得到Al(OH)3。

化学方程式：

2Al + 3H2SO4(稀) = Al2(SO4)3+ 3H2↑

Al2(SO4)3+ 6NaOH = 2Al(OH)3↓+ 3Na2SO4

，

[ 或 Al2(SO4)3+ 6NH3•H2O = 2Al(OH)3↓+ 3(NH4)2SO4 ]

方案二：用Al屑跟NaOH浓溶液反应，再用稀硫酸中和过量的碱液，并促使[Al(OH)4]-水解，得到Al(OH)3沉淀，再将得到的沉淀洗涤，即可得到Al(OH)3。

化学方程式：

2Al + 2NaOH + 2H2O = 2Na[Al(OH)4]+ 3H2↑

2Na[Al(OH)4] + H2SO4= 2Al(OH)3↓+ Na2SO4+ 2H2O

2NaOH + H2SO4= Na2SO4+ 2H2O

方案三：用Al屑分别跟稀硫酸和NaOH浓溶液反应，然后将得到的含Al3+的<

溶液和含[Al(OH)4]-的溶液混合，过滤，再将得到的沉淀洗涤，即可得到Al(OH)3。

化学方程式：

2Al + 3H2SO4(稀) = Al2(SO4)3+ 3H2↑

2Al + 2NaOH + 2H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑

Al2(SO4)3+ 6Na[Al(OH)4] = 8Al(OH)3↓+ 3Na2SO4

〖课堂训练〗

学生书写上述反应的离子方程式。

〖交流讨论〗

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引导学生联系Al(OH)3的性质，师生交流讨论，共同对上述三个方案进行评价，

总结的方案可行性。得出：方案一用NaOH难于控制终点，从可行性考虑应采用氨水；方案二存在酸过量的可能，但可通过调节pH的方法解决；方案三也存在酸、碱过量的问题，但可在最后通过调节pH的方法解决。

〖表格投影〗

铝屑为原料制备氢氧化铝实验方案的原料用量比较

实验方案的设计的原则：科学性原则、节约性原则、安全性原则和环保性原则。

实验方案设计的一般思路：

可能途径→优化选择→拟定步骤→具体方案

（科学合理）（综合评价）（周密严谨）（全面细致）

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制备氢氧化铝的实验方案的具体内容：

1．实验名称 2．实验目的 3．实验原理 4．实验用品 5．实验步骤 6．实验现象记录及结果处理 7．问题和讨论

☆实验名称：

以铝为原料制备Al(OH)3

☆实验目的：

①分析评价制备Al(OH)3的最佳条件；

②认识铝的化学性质和Al(OH)3的两性。

☆实验原理：

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铝屑分别与稀硫酸和浓NaOH溶液反应得到Al2(SO4)3和NaAlO2溶液，将铝盐溶液和偏铝酸盐溶液混合过滤，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。

☆实验步骤：

①在烧杯1中加入50mL稀NaOH溶液，再加入足量铝屑，给溶液稍加热1～2分钟后取出，用蒸馏水把铝屑洗涤干净，称量铝屑的质量，设为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，使铝屑完全溶解。

③在烧杯3中放入3份铝，再加入适量浓NaOH溶液，使铝屑完全溶解。

④将烧杯2和烧杯3中的溶液混合，将沉淀过滤。

⑤将所得沉淀转移到烧杯中，用热蒸馏水洗涤3次，再过滤、洗涤，至溶液的pH值为7～8。

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⑥过滤，干燥，得到Al(OH)3固体。

⑦用托盘天平称量所得Al(OH)3固体的质量为m2，计算出产率。

☆实验现象记录及结果处理

①实验现象（略）

②实验结果处理

☆问题和讨论