实验：明矾的制备、组成测定 及其用于净化污水 第二组：刘全阳、王木、汤霄 扬、陈丽霞、邓燚
实验：明矾的制备﹑组成测定 及其用于净化污水 第二组：刘全阳﹑王木﹑汤霄 扬﹑陈丽霞﹑邓燚
一、实验目的 。1.了解明矾的制备方法； 。2.测定明矾的组成； 。3.利用明矾净化污水
一、实验目的 1.了解明矾的制备方法； 2.测定明矾的组成； 3.利用明矾净化污水
二、明矾的制备 1,用碱 (1)原理 铝屑溶于浓氢氧化钠溶液，可生成可溶性的四羟基合铝（Ⅱ） 酸钠 Na[AI(OH)4],再用稀H2SO4调节溶液的pH值，将其转化为氢氧化铝， 使氢氧化铝溶于硫酸生成硫酸铝。硫酸铝能同碱金属硫酸盐如硫酸钾 在水溶液中结合成一类在水中溶解度较小的同晶的复盐，此复盐称为 明矾[KAI(SO4)212H2O]。当冷却溶液时，明矾则以大块晶体结晶 出来
二、明矾的制备 1.用碱 （1）原理 铝屑溶于浓氢氧化钠溶液，可生成可溶性的四羟基合铝（Ⅲ）酸钠 Na[Al(OH)4]，再用稀H2SO4调节溶液的pH值，将其转化为氢氧化铝， 使氢氧化铝溶于硫酸生成硫酸铝。硫酸铝能同碱金属硫酸盐如硫酸钾 在水溶液中结合成一类在水中溶解度较小的同晶的复盐，此复盐称为 明矾［KAl(SO4)2·12H2O］。当冷却溶液时，明矾则以大块晶体结晶 出来
制备中的化学反应如下： 2Al+2NaOH+6H,O===2Na[Al(OH)]+3H21 2Na[Al(OH)]+H2SO=--2Al(OH)3+Na2SO+2H2O 2AI(OH)3+3H2S04==Al2(S04)3+6H20 Al2(S04)3+K2S04+24H20==2KA1(S04)212H20 (2)实验仪器与试剂 。烧杯，量筒，普通漏斗，布氏漏斗，抽滤瓶，表面皿，蒸发皿， 酒精灯，台秤，毛细管，提勒管等。 H2S04(3molL-1),Na0H(s),K2S04(s,铝屑，pH浅纸 1~14)
制备中的化学反应如下： 2Al + 2NaOH + 6H2O ===2Na[Al(OH) 4] + 3H2↑ 2Na[Al(OH) 4] + H2SO4 ===2Al(OH) 3↓+ Na2SO4 + 2H2O 2Al(OH) 3 + 3H2SO4 === Al2(SO4) 3 + 6 H2O Al2(SO4) 3 + K2SO4 + 24H2O ===2KAl(SO4) 2·12H2O （2）实验仪器与试剂 烧杯，量筒，普通漏斗，布氏漏斗，抽滤瓶，表面皿，蒸发皿， 酒精灯，台秤，毛细管，提勒管等。 H2SO4（3mol·L－1），NaOH(s)，K2SO4(s)，铝屑，pH试纸（ 1~14）
(3)实验步骤 1)·制备NaAI(OH田4称取固体氢氧化钠2g,迅速将其 转移至250mL的烧杯中，加40mL水温热溶解。称量1g铝屑， 切碎，分次放入溶液中。将烧杯置于热水浴中加热（反应激 烈，防止溅出)。反应完毕后，趁热用普通漏斗过滤。 2)、氢氧化铝的生成和洗涤：在上述四羟基合铝酸钠溶 液中加入8mL左右的3 mol LTH,SO4溶液，使溶液的p值为 89为（应充分搅拌后再检验溶液的酸碱性）此时溶液 中生成大量的百色氢氧化铝沉淀，用布氏漏斗抽滤，并用热 水洗涤沉淀，洗至溶液pH值为7~8时为
（3）实验步骤 1）．制备Na[Al(OH) 4]: 称取固体氢氧化钠2g，迅速将其 转移至250mL的烧杯中，加40mL水温热溶解。称量1g铝屑， 切碎，分次放入溶液中。将烧杯置于热水浴中加热（反应激 烈，防止溅出！）。反应完毕后，趁热用普通漏斗过滤。 2）．氢氧化铝的生成和洗涤: 在上述四羟基合铝酸钠溶 液中加入8mL左右的3mol·L－1 H2SO4 溶液，使溶液的pH值为 8~9为止（应充分搅拌后再检验溶液的酸碱性）。此时溶液 中生成大量的白色氢氧化铝沉淀，用布氏漏斗抽滤，并用热 水洗涤沉淀，洗至溶液pH值为7~8时为止
3),明矾的制备：将抽滤后所得的氢氧化铝沉淀转入蒸 发皿中，加10mL1:1HS04,再加15mL水，小火加热使其溶 解，加入4g硫酸钾继续加热至溶解，将所得溶液在空气中自 然冷却，待结晶完全后，减压过滤，用10mL1:1的水-酒精混 合溶液洗涤晶体两次；将晶体用滤纸吸干，称重，计算产率。 4),产品熔点的测定及性质试验： 将产品干燥，装入毛 细管中。把毛细管放入提勒管中， 控制一定升温速度，测量 产品的熔点。测量两次，取平均值。 另取少量产品配成溶液，设法证实溶液中存在A13+,K+和 S043离子
3）．明矾的制备: 将抽滤后所得的氢氧化铝沉淀转入蒸 发皿中，加10mL 1:1 H2SO4，再加15mL水，小火加热使其溶 解，加入4g硫酸钾继续加热至溶解，将所得溶液在空气中自 然冷却，待结晶完全后，减压过滤，用10mL 1:1的水-酒精混 合溶液洗涤晶体两次；将晶体用滤纸吸干，称重，计算产率。 4）．产品熔点的测定及性质试验: 将产品干燥，装入毛 细管中。把毛细管放入提勒管中，控制一定升温速度，测量 产品的熔点。测量两次，取平均值。 另取少量产品配成溶液，设法证实溶液中存在Al3+ , K+和 SO4 2-离子
(4)注意事项 1.第(2)步用热水洗涤 2.制得的明矾溶液一定 氢氧化铝沉淀一定要彻底 要自然冷却得到结晶，而 以免后面产品不纯。 不能骤冷
（4）注意事项
2.用酸 (1)实验原理 铝屑可以直接与硫酸反应，但反应速度不 是很快，因此，在实际反应中加入FeC3、 能同碱金属硫酸盐如硫酸钾在水溶液中 合成复套交出溶解度个的晶 ,此复盐称为明矾[KAI(SO4)2·12H20] 后经过淋洗等操作即可得到较纯净的明 矾
2.用酸 • （1）实验原理 • 铝屑可以直接与硫酸反应，但反应速度不 是很快，因此，在实际反应中加入FeCl3、 HgCl2 等盐溶液作为“催化剂” ，来提高金 属铝在稀H2SO4中的溶解能力。得到的硫酸 铝能同碱金属硫酸盐如硫酸钾在水溶液中 结合成一类在水中溶解度较小的同晶的复 盐，此复盐称为明矾［KAl(SO4)2·12H2O］， 最后经过淋洗等操作即可得到较纯净的明 矾
制备中的化学反应如下： 2A1+3H2S04=A12(SO4)3+3H2↑ A12(S04)3+3K2S04+24H20=2KA1(S0)4·12H20 (2)实验仪器与试剂 托盘天平、烧杯、胶头滴管、药匙、玻璃棒、布式漏斗、抽滤瓶、胶管、抽气泵、 滤纸、酒精灯等。 H2SO4溶液(4.5molL-1)、铝屑、FeC13或HgC2溶液(0.1moL-1)、固体 K2SO4、乙醇溶液
制备中的化学反应如下： 2Al + 3H2SO4=Al2（SO4）3 + 3H2↑ Al2（SO4）3+3K2SO4+24H2O=2KA l（SO）4 ·12H2O （2）实验仪器与试剂 托盘天平、烧杯、胶头滴管、药匙、玻璃棒、布式漏斗、抽滤瓶、胶管、抽气泵、 滤纸、酒精灯等。 H2SO4溶液（4.5 mol·L- 1）、铝屑、FeCl3或HgCl2溶液（0.1mol·L- 1）、固体 K2SO4、乙醇溶液
(3)实验步骤 1)Al2(S04)3的制备：称取2.0g铝屑于250mL烧杯 中，加入40mL4.5molL-1H,0a溶液，滴加5滴作 为“催化剂”的0.1molL-1FeCl或HgCl,等溶液， 加热并不断搅拌，反应过程中应适当补充水分， 直至反应完全。 2)趁热减压过滤，滤液转移至烧杯中， 残渣经烘 干后称重，计算出已反应的铝屑质量，并根据反 应方程式计算出Al2(SO4)3的理论产量，据此称取所 需固体K2SO4,配成饱和溶液混合到Al2SO)3溶液 中，搅拌均匀，蒸发浓缩至45mL,自然冷至室温， 抽滤，乙醇淋洗，抽干得无色透明晶体
（3）实验步骤 • 1） Al2 (SO4 )3的制备：称取2.0g 铝屑于250mL 烧杯 中，加入40mL4.5 mol·L- 1 H2SO4 溶液，滴加5滴作 为“催化剂”的0.1mol·L- 1 FeCl3或HgCl2等溶液， 加热并不断搅拌，反应过程中应适当补充水分， 直至反应完全。 • 2）趁热减压过滤，滤液转移至烧杯中，残渣经烘 干后称重，计算出已反应的铝屑质量，并根据反 应方程式计算出Al2 (SO4 )3的理论产量，据此称取所 需固体K2SO4，配成饱和溶液混合到Al2(SO4 )3溶液 中，搅拌均匀，蒸发浓缩至45mL，自然冷至室温， 抽滤，乙醇淋洗，抽干得无色透明晶体