第一节 制备实验方案的设计

化学实验方案设计的类型制备实验方案的设计性质实验方案的设计物质检验实验方案的设计………第一节制备实验方案的设计在设计物质制备的实验方案时，要使实验过程达到和保持某种状态、发生某种特定变化，并得到理想结果，就必须注意对实验条件进行严格、有效的控制。【示例一】以铝屑为原料制备Al（OH）3的实验方案设计设计实验方案的一般思路：可能途径（科学合理）优化选择（综合评价）拟定步骤（周密严谨）具体方案（全面细致）方案一1.先用稀硫酸与铝屑反应：2Al+3H2SO4===Al2（SO4）3+3H2↑2.再用NaOH溶液(或氨水)与所得溶液反应:Al2（SO4)3+6NaOH==2Al(OH)3↓+3Na2SO4{或Al2（SO4)3+6NH3H2O==2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4}离子方程式：2Al+6H+====2Al3++3H2↑Al3++3OH-===Al(OH)3↓{或:Al3++6NH3H2O====Al(OH)3↓+3NH4+}方案二1.先将铝屑与浓NaOH溶液反应：2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑2.在向所得溶液中加入适量的稀硫酸：2NaAlO2+H2SO4+2H2O===Na2SO4+2Al（OH）3↓离子方程式：2Al+2OH-+2H2O===2AlO2-+3H2↑AlO2-+H++H2O===Al（OH）3↓方案三1.将铝屑分为两份,分别与稀硫酸、浓NaOH溶液反应：2Al+3H2SO4===Al2（SO4）3+3H2↑2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑2.然后，将得到的两种铝盐溶液混合：Al2（SO4）3+6NaAlO2+12H2O===8Al（OH）3↓+3Na2SO4离子方程式：2Al+6H+====2Al3++3H2↑2Al+2OH-+2H2O===2AlO2-+3H2↑Al3++3AlO2-+6H2O===4Al（OH）3↓三种方案制1molAl（OH）3时消耗的H+、OH-的物质的量多少的比较消耗的H+（mol）消耗的OH-（mol）方案一33方案二11方案三3/43/4应选用方案三来制备Al（OH）3，反应流程可设计如下：混合后过滤滤液沉淀Al（OH）3铝屑Al2(SO4)3H2SO4溶液NaAlO2铝屑NaOH浓溶液洗涤思考：按上述方案，铝的质量应如何分配才能充分利用原料，制得最多的Al（OH）3？具体的实验方案设计包括：实验名称实验目的实验原理实验用品实验步骤实验现象记录及结果处理有机物的制备有机物A的性质乙醇的消去反应有机物B的制法乙烯的实验室制法有机物的转化关系：酯卤代烃醇醛羧酸讨论：以乙烯为原料，制备乙二酸乙二酯乙烯1，2—二溴乙烷乙二醇乙二酸乙二酸乙二酯讨论：设计制取苯甲酸甲酯的实验方案15g苯甲酸与20ml甲醇混合后，小心加入3ml浓硫酸1碎瓷片冷却25ml水下层液移入干燥的锥形瓶移至分液漏斗，摇动分液过滤蒸馏产品1gNa2CO3苯甲酸甲酯的水解巩固练习：1实验室制备Al2S3，下列方案可行的是（）A将AlCl3溶液与Na2S溶液混合。B将H2S气体通入Al2（SO4）3溶液中。C将Al（NO3）3固体与K2S固体混合。D将金属铝与硫磺混合加热。浓HNO3稀HNO32实验室制备Cu（NO3）2的最佳途径为（）ACuCu（NO3）2BCuCu（NO3）2CCuCu（OH）2Cu（NO3）2DCuCuOCu（NO3）2DD设计实验室制备硫酸亚铁的方案制备硫酸亚铁的实验步骤如下：在烧杯中到入40ml稀硫酸，加入足量废铁屑，以使稀硫酸浸没所有铁屑为度。小心加热（保持温度在50-80℃之间，不要沸腾），直到只有极少量气泡发生，同时溶液呈浅绿色为止（这时烧杯底部仍应留有少量铁屑）。用少量热水通过过滤器，以提高它的温度（防止溶液在漏斗里析出晶体），然后将溶液趁热过滤。将滤液转入试管中，用橡皮塞塞住管口（防止空气进入），静置、冷却、结晶，观察滤液冷却生长出浅绿色硫酸亚铁晶体的现象。待结晶完毕后，取出晶体，用少量水洗涤2—3次，再用滤纸将晶体擦干。把制得的晶体放在小广口瓶中，密闭保存。习题参考方案：将多股细铜丝缠绕在一根长约40cm的粗铜丝一端，形成螺旋状。在试管中加入4ml乙醇，将铜丝加热到变黑并且下端呈红热状时，迅速伸入到盛有乙醇的试管中，看到附有黑色氧化铜的热铜丝在沸腾的乙醇中又变成光亮的铜后取出。重复2—3次，充分振荡试液。将上述溶液3ml倒入盛有3ml新配制的银氨溶液的试管中，水浴加热，即可观察到有银镜析出。若通入过量的CO2，则：NaAlO2+CO2+2H2O===Al（OH）3↓+NaHCO3离子方程式：AlO2-+CO2+2H2O===Al（OH）3↓+HCO3-