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）第一组 第一组-明矾的制备

明矾的制备，组成测定及其用于净化污水 作者：徐宇冉，陈博 组 长：陈博 组员：金炳官 高行徐宇冉黄煌

明矾的制备，组成测定及其用于净化污水 作者：徐宇冉，陈博 组 长：陈博 组员： 金炳官 高行 徐宇冉 黄煌

主要内容 1:明矾简介 2:实验目的 3:实验原理 4:实验用品 5:实验预处理 6:实验内容

主要内容 1：明矾简介 2：实验目的 3：实验原理 4：实验用品 5：实验预处理 6：实验内容

明矾简介 物理性质：无色透明块状结晶或结晶性粉末，无臭 味微甜而酸涩。在干燥空气中风化失去结晶水，在 潮湿空气中溶化淌水，加热至92·5℃失去9个结晶 水，200℃时失去全部结晶水成为白色粉末。易溶 于水，缓慢溶于甘油，不溶于乙醇，丙酮。 化学性质：其水溶液呈酸性，在水中水解生成氢氧 化铝胶状沉淀

明矾简介 物理性质：无色透明块状结晶或结晶性粉末，无臭， 味微甜而酸涩。在干燥空气中风化失去结晶水，在 潮湿空气中溶化淌水，加热至92·5℃失去9个结晶 水，200℃时失去全部结晶水成为白色粉末。易溶 于水，缓慢溶于甘油，不溶于乙醇，丙酮。 化学性质：其水溶液呈酸性，在水中水解生成氢氧 化铝胶状沉淀

明矾简介 净水原理：明矾净水是过去民间经常采用的方法， 它的原理是明矾在水中可以电离出两种金属离子： KAI(SO4)2=K++A13++2S0 而A13+很容易水解，生成氢氧化铝A1(0)3胶体： A13++3H2O2A1(OH)3+3H+ 氢氧化铝胶体的吸附能力很强，可以吸附水里悬浮 的杂质，并形成沉淀，使水澄清。所以，明矾是一 种较好的净水剂

明矾简介 净水原理：明矾净水是过去民间经常采用的方法， 它的原理是明矾在水中可以电离出两种金属离子： 而Al3+很容易水解，生成氢氧化铝Al(OH)3胶体： 氢氧化铝胶体的吸附能力很强，可以吸附水里悬浮 的杂质，并形成沉淀，使水澄清。所以，明矾是一 种较好的净水剂

■ ◆ 明矾简介

明矾简介

实验目的 1：掌握从金属制备它的某种盐及复盐的方法 2:掌握物质结晶的条件，学习制备大颗粒晶体的方 法 3：掌握减压过滤等基本操作

实验目的 1：掌握从金属制备它的某种盐及复盐的方法 2：掌握物质结晶的条件,学习制备大颗粒晶体的方 法 3：掌握减压过滤等基本操作

实验原理 1.铝屑溶于浓氢氧化钠溶液，可生成可溶性的四羟 基合铝(I)酸钠Na[A1(OH)4] 2Al(s)+2KOH(ag)+6H,O(I)=2K+(aq)+ 2Al(OH)(aq)+3H2(g) 2.再用稀H2S04调节溶液的H值，将其转化为氢氧 化铝，使氢氧化铝溶于硫酸生成硫酸铝。 Al(OH)(aq)+H+(aq)=Al(OH)3(s)+H2O(I) Al(OH)3(s)+3H+(aq)=Al3+(aq)+3H2O(I)

实验原理 1.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] 2Al(s) + 2KOH(aq) + 6H2O(l) = 2K+ (aq) + 2Al(OH)4 -(aq) + 3H2 (g) 2.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。 Al(OH)4 -(aq) + H+ (aq) = Al(OH)3 (s) + H2O(l) Al(OH)3 (s) + 3H+ (aq) = Al3+ (aq) + 3H2O(l)

实验原理 3.疏酸铝能同碱金属疏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[KA1(S04)2·12H20]。 K(aq)+A13+(aq)+2SO42(aq)+12H20 = KAI(SO)2 12H2O(s)

实验原理 3.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］。 K+ (aq) + Al3 + (aq) + 2SO4 2-(aq) + 12H2O = KAl(SO4 )2 ‧ 12H2O(s)

实验原理 4.当冷却溶液时，明矾则以大块晶体结晶出来。 明矾在不同温度的溶解度 t(℃) 0 10 20 30 40 60 80 90 溶解度 3.00 3.99 5.90 8.39 11.7 24.8 71.0 109 g/100g H20)

实验原理 t (℃) 0 10 20 30 40 60 80 90 溶解度 （ g/100g H2O） 3.00 3.99 5.90 8.39 11.7 24.8 71.0 109 明矾在不同温度的溶解度 4.当冷却溶液时，明矾则以大块晶体结晶出来

实验用品 仪器：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，等。 式：H2S04(3mo1·L-1,1:1),Na0H(s), K2S04(s),铝屑，pH试纸(114)

实验用品 仪器: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，等。 试剂: H2SO4（3mol·L－1 ，1:1），NaOH(s)， K2SO4(s)，铝屑，pH试纸（1~14）