上海交通大学：《化学问题的实验研究》课程教学资料（教学实验）第4组 第4组-制备明矾

实验1 明矾的制作 及构成检测 制作讲演：段明皓

明矾的制作 及构成检测 实验1 制作 讲演：段明皓

Part1 实验大背景

Part1 实 验 大背 景

十二水硫酸铝钾（KA1(S04)2·12H2O) 2022-3-11

2022-3-11 十二水硫酸铝钾（KAl(SO4)2·12H2O ）

明矾的用途 01 明矾作为净水剂 氢氧化铝胶体粒子带有正电荷，吸附带负电的泥沙胶粒 内筒Al2(S03 泡津叉火 明矾作为灭火剂（泡沫灭火器） 明矾过量，与小苏打充分反应，释放出足量的二氧化碳 03 明矾作为膨化剂 与小苏打充分反应产生气体，使面点膨化，已被禁用 6NaHC03+2KAI(SO4)2.12H20= 2AI(OH)3(G沉淀)+6CO2(气体)+K2S04+3Na2SO4+24H20

、 明矾作为灭火剂（泡沫灭火器） 明矾过量，与小苏打充分反应，释放出足量的二氧化碳 明矾作为净水剂 明矾作为膨化剂 与小苏打充分反应产生气体，使面点膨化，已被禁用 01 02 03 氢氧化铝胶体粒子带有正电荷，吸附带负电的泥沙胶粒 6NaHCO3 + 2KAl(SO4)2.12H2O = 2Al(OH)3 (沉淀) + 6CO2 （气体） + K2SO4 + 3Na2SO4 + 24H2O 明矾的用途

实验意义 在街上到处可发现被抛弃的饮料 罐，其中铝罐是不易被分解废弃物 之一，平均寿命约达一百年。铝虽 是地壳中含量第三的元素，但并不 表示是用之不尽的，必须找出一可 行方法来回收。一般回收的铝罐多 是经加热熔融后再制成其它铝制品 重复利用。在本实验中，则是将废 弃的易拉罐经一连串的化学反应制 T间im山rupic com 成具净水功能的铝明矾，藉以了解 铝的化学性质。 2022-3-11

2022-3-11 实 验 意 义 在街上到处可发现被抛弃的饮料 罐，其中铝罐是不易被分解废弃物 之一，平均寿命约达一百年。铝虽 是地壳中含量第三的元素，但并不 表示是用之不尽的，必须找出一可 行方法来回收。一般回收的铝罐多 是经加热熔融后再制成其它铝制品 重复利用。在本实验中，则是将废 弃的易拉罐经一连串的化学反应制 成具净水功能的铝明矾，藉以了解 铝的化学性质

Part2 试验方案

Part2 试 验 方 案

试验方案 01 实验原理 04 有关参数和器材 02 实验步骤 05 化学试剂的安全使用 03 实验数据记录 06 其他注意事项

试 验 方 案 01 实验原理 02 实验步骤 03 实验数据记录 04 有关参数和器材 化学试剂的安全使用 05 其他注意事项 06

01 实验原理 制备明矾（碱法） 铝屑溶于浓氢氧化钾溶液，生成可溶性的四羟基合铝酸钾 K[AI (OH)4]KALO2? 配位化合物（简写） 加入一定量稀H2S04溶液，将其转化为A1(OH)3,再加过量的 H2S04,A1(OH)3溶解生成A12(S04)3,A2(S04)3能同碱金 属硫酸盐如《2S04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【KA1(S04)212H20],当冷却溶液时，明矾 则以大块晶体结晶出来。 2AI 2KOH 6H20 2K[AI (OH)4]3H21 2K[AI (OH)4]H2S04=2Al(OH)3+K2S04+2H20 2AI(OH)3+3H2SO4=AI2(S04)3+6H20 AI2(S04)3+K2S04+24H20=2KAI(S04)2.12H20 2022-3-11

2022-3-11 铝屑溶于浓氢氧化钾溶液，生成可溶性的四羟基合铝酸钾 K[Al（OH）4] 加入一定量稀 H2SO4溶液，将其转化为 Al（OH）3，再加过量的 H2SO4，Al（OH）3溶解生成 Al2（SO4）3，Al2（SO4）3能同碱金 属硫酸盐如 K2SO4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。 01 实验原理——制备明矾(碱法) 2Al + 2KOH + 6H2O = 2K[Al（OH）4] + 3H2↑ 2K[Al（OH）4] + H2SO4= 2Al（OH）3↓+K2SO4+ 2H2O 2Al（OH）3+ 3H2SO4= Al2（SO4）3+ 6 H2O Al2（SO4）3+ K2SO4+ 24H2O = 2KAl（SO4）2·12H2O KALO2? 配位化合物（简写）

01 实验原理 —组成测定 水 差减法 S042. 重量 Ba2++042:=BaS04U AI3+- 反滴定法 乙二胺四乙酸 EDTA 2022-311

2022-3-11 01 实验原理——组成测定 水 ———— 差减法 SO4²-———— 重量 Ba2+ + SO42- = BaSO4↓ Al3+-———— 反滴定法 乙二胺四乙酸 EDTA

01 实验原理 组成测定 采用EDTA络合滴定法，其原理 为：在弱酸性溶液（加入pH5.0~6.0 的缓冲溶液)中，铝离子与过量的 EDTA络合，用氯化锌标准溶液滴 定过量的EDTA。然后加入过量 的氟化钠，F与络合的铝离子反应 置换出与铝离子络合的EDTA,再用 氯化锌标准溶液滴定EDTA, 从而计算铝离子的含量。 防止其他金属离子的干扰 2022-3-11

2022-3-11 01 实验原理——组成测定 采用EDTA络合滴定法，其原理 为:在弱酸性溶液(加入pH5.0～6.0 的缓冲溶液)中，铝离子与过量的 EDTA络合，用氯化锌标准溶液滴 定过量的EDTA。然后加入过量 的氟化钠，F-与络合的铝离子反应， 置换出与铝离子络合的EDTA，再用 氯化锌标准溶液滴定EDTA， 从而计算铝离子的含量。 防止其他金属离子的干扰