物质的制备

        1、硫酸亚铁的制备：首先将含三价铁废渣与硫酸在80～130℃条件下反应，得到含硫酸铁的酸性溶液，然后在含铁浓度为0.5～4mol/L的硫酸铁的酸性溶液中加入硫铁矿或硫精矿还原硫酸铁得到硫酸亚铁溶液，再经-10～20℃冷却结晶、过滤、甩干、于40～80℃烘干得到七水硫酸亚铁(FeSO₄·7H₂O)即绿矾。

        2、纯碱的制备：NaCl(饱和)+NH₃+H₂O+CO₂=NH₄Cl+NaHCO₃↓

　                                  2NaHCO₃（加热）=Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑

        3、氢氧化铝的制备：生产氢氧化铝是用矾土（主成分为Al₂O₃）作原料，使之溶于硫酸中，生产的硫酸铝再与碳酸钠溶液作用，得到氢氧化铝胶状沉淀。反应式为：

　　Al₂O₃ + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O

　　Al₂(SO₄)₃ + 2Na₂CO₃ + 3H₂O =  2Al(OH)₃↓ + 3Na₂SO₄ + 3CO₂

        4、化学实验方案的设计：化学实验过程由准备阶段、实施阶段和结果处理阶段组成。在实验的准备阶段，设计一个周密的实验方案是保证实验实施成功的关键。实验方案的主要内容包括：实验名称、实验目的、实验原理、实验用品（仪器、药品及规格）、实验步骤（包括实验仪器装配和操作）、实验现象记录及结果处理、问题讨论。

         5、制备实验方案的设计：首先要弄清物质制备的原理，从原理为切入点设计方案,方案一般已包括实验名称、目的、原理、用品、步骤、现象记录及结果处理。针对一个实验，可以设计出多种方案，要会得对每个方案进行科学的评价，评价可从以下几个方面进行：①理论上要科学。②操作上要简单可行。③原料用量要节约。④要环保，符合绿色化学原则。

        6、性质实验方案的设计：设计性质实验方案时，首先要了解这种物质有哪些性质，在什么条件能表现出来．在中学化学中，通常试验的性质有：金属性、非金属性、氧化性、还原性、稳定性、酸碱性，有机官能团的特征反应。在中学化学中，设计性质实验方案可分为多种情况：一是已知物质的性质，设计实验验证物质的某些性质；二是已知某类物质的结构(或含有的官能团)，设计性质实验来验证和说明这类物质的结构；三是根据性质设计定量实验；四是根据物质性质验证化学原理(理论)或根据化学原理来试验物质的某些性质。因此，设计性质实验方案的程序可分为如下情况：①根据性质设计性质实验方案；②根据物质的结构(官能团)设计性质实验。

         7、实验时需注意的问题

      本知识主要考查实验方案的设计，考查形式为实验探究题。

        固体需匙或纸槽， 手贴标签再倾倒。读数要与切面平， 仰视偏低俯视高。

        试纸测液先剪小，玻棒沾液测最好。试纸测气先湿润，粘在棒上向气靠。

        酒灯加热用外燃， 三分之二为界限。硫酸入水搅不停， 慢慢注入防沸溅。

        实验先查气密性， 隔网加热杯和瓶。 排水集气完毕后， 先撤导管后移灯。

       【典型例题】

例1．设计双氧水化学性质实验方案。

分析：

        在设计双氧水化学性质实验方案前，先预测双氧水可能具有的性质。双氧水是H₂O₂的水溶液，H₂O₂中的氧元素是-1价，-1价的氧元素是中间价态，它既能升高又能降低，因此它可能既具有氧化性又具有还原性；中负一价的氧元素在溶液中可能不太稳定(Na₂O₂遇水立刻反应)，因此它可能还具有不稳定性；根据常识，双氧水在医院里可用作皮肤上伤口的消毒剂，而且消毒后皮肤表面变白，这说明双氧水不但能杀菌消毒使蛋白质变性，而且还可能有漂白作用。综上所述，在设计双氧水化学性质实验方案时，可以从以下几个方面加以推测并进行实验：①双氧水可能具有不稳定性，在受热或遇到恰当的催化剂时，可能发生分解，如果分解产物中有气体，很可能是O₂；②双氧水可能具有氧化性，可能会氧化H₂S、Fe²⁺等物质；③双氧水可能具有还原性，可能被KMnO₄酸性溶液、K₂Cr₂O₇溶液等氧化；④双氧水还可能具有漂白性；⑤双氧水可能使鸡蛋白等蛋白质变性。

 解：

实验步骤设计如下：

（1）双氧水的不稳定性：①在试管中加入约3mL双氧水，在酒精灯上小火加热，观察现象，然后把带火星的木条伸到试管内，观察现象。②在试管内加入约3mL双氧水，加入少量MnO₂粉末，观察现象；然后把带火星的木条伸到试管内，观察现象。

（2）双氧水的氧化性：在试管中加入约3mL新制的FeSO₄溶液，同时滴入几滴KSCN溶液，振荡、观察现象；然后逐滴加入双氧水，振荡，观察现象。

（3）双氧水的还原性：向盛有5mL双氧水的试管中加入10滴用硫酸酸化的1％（质量分数）的KMnO₄溶液，振荡，观察现象；用带火星的木条伸到试管内，观察现象。

（4）双氧水的漂白性：在两支试管中分别加入1mL品红溶液，然后在其中一支试管中逐滴加入双氧水，振荡，观察现象；在另一支试管中逐滴加入同样多的水，振荡，观察现象。

（5）双氧水使鸡蛋白变性：在两支试管中分别加入1mL鸡蛋白，然后在第1支试管中加入3mL水，振荡，观察现象；在第2支试管中逐滴加入同样多的双氧水，振荡，观察现象。若第2支试管有沉淀，则过滤，把溶液再放入试管中，加入适量蒸馏水，观察是否溶解。

通过实验，可以观察到双氧水具有不稳定性，在变热或遇到恰当的催化剂时，会发生分解并生成氧气。双氧水具有氧化性，会把Fe²⁺氧化成Fe³⁺。双氧水具有还原性，能使KMnO₄酸性溶液褪色，并生成氧气。双氧水具有漂白性，能使品红溶液褪色。双氧水能使鸡蛋白变性而凝固。