废铝片制备明矾晶体
实验报告-利用铝箔制备明矾
实验报告一、实验名称：利用铝箔制备明矾二、实验目的：1.了解废弃物利用的意义及其经济价值。
（因为用铝箔做原料，所以没有涉及。
）2.了解用废铝罐制备明矾的实验原理。
3.练习煤气灯使用、台秤称量，学习溶解、过滤、结晶、干燥等基本操作，了解冰水浴的使用。
三、实验原理：1.铝与KOH的反应：2Al + 2 KOH + 6H2O →2Al(OH)4- + 2K+ + 3H22.加入H2SO4 的反应：Al(OH)4-+ H+→Al(OH)3↓+ H2O3.继续加入H2SO4 的反应：Al(OH)3↓+ 3 H+ →Al3+ + 3 H2O4.加入M3+生成明矾：K+ + Al3+ + 2SO42- + 12 H2O →KAl(SO4)2·12 H2O四、实验用品：铝箔、KOH（1mol/L）、H2SO4（6mol/L）五、实验步骤及现象：1.用电子天平称取1g铝箔——铝箔的质量恰好为1.00g。
2.量取1mol/L的KOH溶液60ml于250ml烧杯中，将铝箔撕成细条放入烧杯中——铝与KOH溶液反应，产生气泡速度逐渐加快。
3.用煤气灯加热烧杯——铝箔逐渐溶解，表面产生大量气泡，最终全部溶解。
4.略冷却后，用布氏漏斗减压过滤溶液——滤去灰黑色的不溶物，得到无色清液。
5.将滤液转移至150ml的新烧杯中，并取25ml的6mol/L H2SO4 溶液在搅拌下缓慢加入烧杯中——刚加入硫酸时，烧杯中逐渐生成白色沉淀；后随着硫酸继续加入，少量沉淀溶解，但杯底仍有较多白色沉淀。
6.用煤气灯加热烧杯——白色沉淀全部溶解；加热溶液至沸腾，待溶液剩余大约60ml时停止加热。
7.将上述试液先置于凉水中冷却，然后再将试液置于冰水浴中冷却——随着试液温度降低，逐渐产生白色浑浊，用玻璃棒搅拌后，产生较多的白色沉淀。
8.将装有试液的烧杯从冰水浴中取出，迅速用布氏漏斗减压过滤溶液——在滤纸上得到较多白色粉末状物质。
9.断开抽气管，向白色不溶物上滴少量的蒸馏水洗涤，然后插上抽气管再次过滤，重复2次。
论文废铝制取氢氧化铝及明矾的实验研究
废铝制取氢氧化铝及明矾的实验研究摘要当今世界，人口数量非常庞大，由于人类的不珍惜与滥用，带来自然资源日益减少问题的同时，环境污染也越来越严重。
我们生活的家园只有这唯一的一个，近些年来我们都可以看到，环境污染对我们地球母亲带来的创伤是非常严重的，环境保护问题刻不容缓！本论文针对废铝回收方面做出了研究，铝作为一种常见的金属，用途非常广泛，几乎我们生活的方方面面都离不开铝，用途广泛的同时，自然也带来了废物的产生，浪费资源的同时也带来了环境污染。
因此，研究废铝的回收与利用是非常必要的。
该实验利用实验室方法对废铝进行回收，用废铝制取氢氧化铝及明矾。
氢氧化铝及明矾是我们实验室及日常生活中频繁使用到的物质，而且，废铝制取氢氧化铝及明矾的实验是可行的，因此，该实验在解决资源浪费、环境污染的同时，也创造了价值，是一件非常有意义的事儿。
关键词：废铝；氢氧化铝；明矾Experimental study on Preparation of aluminum hydroxideand aluminum alumABSTRACTIn today's world, the population is so large, because humans do not cherish and abuse, bring natural resources dwindling problems at the same time, environmental pollution is becoming more and more serious. We live in the home only the only one, in recent years, we can see, the trauma of the environmental pollution brought to our mother earth is very serious and environmental protection problems without delay! In this paper scrap recycling has made the research on aluminum as a common metal, uses a very broad, almost of our lives are inseparable from aluminum, widely used at the same time, naturally brought waste generation, waste of resources at the same time also brought environmental pollution.Therefore, recovery and utilization of scrap is very necessary. The laboratory method for recycling of scrap, scrap for preparation of aluminum hydroxide and alum. Aluminium hydroxide and alum is in daily life and in our laboratory are frequently used to the material and scrap preparation of aluminum hydroxide and alum experiment is feasible. Therefore, the experiment in solving the waste of resources, environmental pollution at the same time, but also create value is a very meaningful thing.Keywords: aluminum; aluminum hydroxide; alum1 绪论1.1研究背景因为在全球范围内很多种矿产资源已经越来越少,导致生产的成本也一天天增加,再加上人们的环保意识越来越强,世界上的各个国家国都在很积极地促进资源的再生和利用，在不断为减少废物对环境的污染而努力。
回收铝制备明矾晶体的实验探究
２ ＋３ ２ Ａｌ Ｈ ４ ＳＯ 一
Ａ１（ ４ ３ ｓｏ ＋３Ｈ！ｆ ２ ）
２ＫＯＨ ＋Ｈ ＳＯ ＝ 二 ：Ｋ ＳＯ Ｈ ， ＋２ Ｏ
２ ２ １浓 度 对 析 出 晶体 的 影 响 ．． 取 ３ ０ 烧 杯 ， 倒入 ８ ℃热 水２ ｍｌ 只５ ｍｌ 均 ０ ５ ，
分 别加 入 明矾 固体 ｌ 克 、 克 、 克 ， 号分 别 ８ ９ ４ 标 为 １ ２ ３ 静 置２ ｄ， 。溶 解 度 ： ９ ℃时 为 、、， ４ 时 （ 在 ０ １９ ８ ０ ｇ， ０℃时 为 ７ ． ｇ， ０ 时为 ５． ｇ 实 验 １０ ２ ℃ ９） 记 录 ： 号 析 出 品体 最 多 ； 号 少 量 晶体 析 出 ； １ ２ ３ 极 少 量 晶体 析 出 。 号 ２． ２生长 速 度 对 析 出 晶 体 的 影 响 ２．
品核 。
实 验 记 录 ： 号 （ 大 晶 核 ） 形 规 则完 ｌ 较 外
整； ２号（ 中等 品核 ） 于 二 者之 间 ； 号（ 处 ３ 较小 品核 ） 形 不 规 则 。 外 ２． ５放 置 时 间 对 析 出 品 体 的 影 响 ２． １ ５ ｒｌ 杯 倒入２ ｍｌ ８ 只 Ｏ 烧 ａ ５ 约 ０℃的明矾 饱 和 溶 液 ， 置２ ／ ， 晶 。 放 ４ ｂ时 结 另取 ３ ５ ｍｉ 只 ０ 烧 择大 小相近的晶核悬 在溶液中 。号放置 ｌ １ 天 ，号 放 置３ ， ２ 灭 ３号 放 置 ５ 。 天 实验 记 录 ： 号 （ 天 ） 形 不规 ； 号 （ ｌ １ 外 ２ ３ 天 ） 于 二 者 之 间 ； 号 （天 ） 处 ３ ５ 外形 规 则 完 整 。
２ Ａｌ ２ ２ ４ Ｋ Ｏ ＋Ｈ ＳＯ —
Ｋ ２ ＳＯ４ ＋２Ｈ２ Ｏ
２Ａｌ Ｏ Ｈ ） ｉ＋ （ ３
废铝片制明矾以及硫酸根离子含量的测定
废铝片制明矾以及硫酸根离子含量测定实验小组：第六小组姓名; 马文斌学号： 515110910017实验指导教师;马荔助教：贾晓利实验日期：2016年6月28日一．实验目的1.了解铝和氧化铝的两性性质。
2.了解明矾的制备方法和各种实验方案的比较确定。
3.复习溶解、过滤、结晶及沉淀转移和洗涤等无机制备常用基本操作，和提取、提纯、重结晶等实验操作。
4.培养自行设计产品组成、纯度和产率的方法。
一．实验原理1.铝是一种两性元素，既与酸反应，又与碱反应，将其溶于浓NaOH溶液中，可生成四羟基合铝酸钠，再用硫酸调节pH，可将其转化为氢氧化铝沉淀，氢氧化铝可溶于硫酸生成硫酸铝，硫酸铝可同碱金属硫酸盐如硫酸钾在水中结合为溶解度较小的复盐——明矾。
2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4] +3H2↑2Na[Al(OH)4]+H2SO4=2Al（OH）3+Na2SO4+2H2O2Al（OH）3+ 3H2SO4=Al2（SO4）3+6H2OAl2（SO4）3+K2 SO4+24 H2O=2 KAl(SO4)2.12H2O2.单晶的培养：要使晶体从溶液中析出，从原理上来说有两种方法。
以图1的溶解度曲线的过溶解度曲线为例，为溶解度曲线，在曲线的下方为不饱和区域。
若从处于不饱和区域的 A 点状态的溶液出发，要使晶体析出，其中一种方法是采用的过程，即保持浓度一定，降低温度的冷却法；另一种办法是采用的过程，即保持温度一定，增加浓度的蒸发法。
因为明矾的溶解度受温度影响较大，所以本实验主要采用降温法，重结晶得到明矾大晶体，即冷却热饱和溶液的方法。
晶体有一定的几何外形，有固定熔点，有各向异性等特点，而无定形固体不具有上述特点。
晶体生成的一般过程是先生成晶核，而后再逐渐长大。
晶体在生长过程中要收到外界条件的影响，如涡流，温度，杂质，粘度，结晶速度等因素的影响。
3.制备工艺路线大致如下：4.重结晶原理：利用混合物中各组分在某种溶剂中溶解度不同或在同一溶剂中不同温度时的溶解度不同而使它们相互分离。
由废铝制备明矾及其组成测定
（ ｅｌ ｇｉｎ ｒｖｒｉｌ ｈ ｍｃｌ ｎ ｉ ｒ ｇＩｓｔｔ，ａｂｎ１０ ７ ，ｈｎ ） Ｈ ｉｎｊ ｇＰｏｉ ａ Ｃ ｅ ｉａ Ｅ ｇｎ ｉ ｎｔｕｅＨ ｒｉ ５ ０ ８Ｃ ｉａ ｏ ａ ｃ ｅｎ ｉ
Ａｂｓｒ ｃ ： Ｐｏ ａ ｓｕ ｔａ ｔ ｔｓ ｉ ｍ ａｕ ｉ ｍ ｓ ｌａｅ ｌｍ ｎｕ ｕ ｆｔ ｗｅ ｅ ｒ ｐａｅｄ ｙ ｉｆｒ ｎｔ ｒ ｐ ｅ ｒ ｂ ｄ ｆｅｅ ｗａ ｓ ｙ ｕｓ ｄ ｏ ｃ ｎ ｓ ａｅ ｉｌ ｔ ｅ ｐ ｐ ａ ａ ｍ ｔｒａ ｈｅ
明矾用途 非常广 泛 ，通 常在工 业上用 作 印染媒
染 剂和净 水剂 ， 医药上用 作 收敛剂 ， 品工 业 中用 作 食 膨 松剂及 色谱 分析试剂 等 。 明矾有多 种制备方法ｌ ， ｌ ’ 本 文利用 废弃 的易拉罐 ， 采用 酸 、 两种方法 制备 明 碱
矾。
１ ． Ｋ Ｈ法 ．１ Ｏ ２
化
学
工
程
师
Ｃ ｅ ｉａ Ｅ ｇ ｅｒ ｈｍ ｃｌ ｎ ｉ ｅ ｎ
文 章 编 号 ：０ ２ １４ ２ １ ）２ ０ １— ５ １０ —１２ （０ １０ — ０ ４ ０
２ １ 年第 ２ ０１ 期
科 研。 与
开
由废 铝制备 明矾及 其组成 测定
程相春
（ 黑龙 江 省 化 工 研 究 院 ， 黑龙 江 哈 尔滨 １ ０ ７ ５ ０ ８）
铝屑溶 于浓 氢氧 化钾 溶液 ， 生成 可
溶 性 的 四羟 基合 铝 （Ｕ） Ｉ 酸钾 ＫＡ （ Ｈ） ， 入一 定 ［１Ｏ ４ 加 ］
量 稀 ＨＳ 液 ， Ｏ 溶 将其 转化 为 Ａ （ Ｈ）， 加 过量 的 １Ｏ 再
１ 实验 部 分
１１ 仪 器 与 试 剂 ．
废铝制备明矾 PPT课件
明矾晶体 BACK
实验名称
自废弃铝罐制备明矾
一、实验目的
1.了解明矾的性质及应用； 2.认识铝和氢氧化铝的两性； 3.练习和掌握溶解、过滤、蒸发、结晶以及沉
淀的转移和洗涤、溶液pH值的检测等基本操作。 4.溶解度的概念巩固及应用。 5. 掌握一种简单复盐的制备方法。
二实验原理
Part 2动手操作实验
2006年1月下旬—3月初
（自己准备实验仪器材料）做此实验需要几个小时，开 头第一次做由于加入比例不当，失败了，第二次，由于 酸过量，再次失败了，第三次，蒸发时间不足，又失败 了……在无数次失败的打击下，我们并没有失去信心， 反而更加有耐心，有希望，便再继续与失败作斗争。终 于，皇天不负有心人，晶莹剔透的的明矾晶体展现在我 们眼前，成功感，令我们自豪。
反应方程式:
(1) 铝和KOH 反应生成Al(OH)4- 离子： 2Al(s) + 2KOH(aq) + 6H2O(l) = 2K+(aq) +
2Al(OH)4-(aq) + 3H2(g)
(2) 加入 H2SO4 先形成 Al(OH)3 固体： Al(OH)4-(aq) + H+(aq) = Al(OH)3(s) + H2O(l)
1．制备Na[Al(OH)4]: 称取固体氢氧化钠1g，迅速 将其转移至100mL的烧杯中，加20mL水使其溶解。 称量0.5g铝屑，切碎，分次放入溶液中，（反应激烈， 防止溅出！）。反应缓慢时，再将烧杯置于热水浴 中加热，并不断补充冷水使其保持溶液原体积 (20~40mL)。反应完毕后，趁热常压过滤，留取滤液。 （除去难溶杂质金属的氢氧化物）
五、实验步骤
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4mL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 氏漏斗减压抽滤，并用热水洗 涤沉淀，洗至溶液pH值为7~8显 中性时为止。留取沉淀。
废铝制备明矾
1. 请自备一个废弃铝罐。
(请小心，不要错将铁罐当铝罐！如何区别？)2. 将铝罐剪开，裁出一片约8 cm (L) X 5 cm (W) 大小的铝片。
用砂纸磨去表面的油漆，颜料及透明塑胶内衬(必要时，请戴上棉纱手套保护手部)。
3. 将磨光后的铝片剪成约0.5 cm X 0.5 cm的小片，置於称量纸上，称取约0.2 g的铝片，纪录重量时，应精确纪录至0.001 g。
4. 把剪好，称妥的小铝片放在100 ml的烧杯中，小心加入9 ml的1.5 M KOH 溶液(请事先戴上乳胶制安全手套，以资保护)；将烧杯放在加热器上缓缓加热(以温度计测量，约70°C即可，小心控温)，以加速反应进行。
由於反应会产生氢气，而氢与空气混合后(约4 ~ 75 %的浓度)，在高温下易爆燃(点火温度585 ℃)，因此需小心操作，且不可有裸火或点火，如此可避免发生危险。
5. 反应进行中，应适时控温，约70°C即可，以免溶液发生突沸，造成烫伤等危害。
若溶液由无色变成灰黑色，则可能是因油漆或塑胶未磨除乾净所致，不会影响结果。
铝片在反应过程中，可能出现周期性的上升下降的现象，请仔细观察，并思考、探讨可能的成因。
6. 加热约20分钟后，氢气不再产生时，代表反应结束(此时溶液约为原溶液的3/4)。
立即用抽气过滤装置，过滤此热溶液。
再利用少量(约1~2 m1)的去离子水，分两次润洗烧杯并过滤(应避免使用太多的水，以免无法形成饱和溶液)。
收取澄清滤液，舍去残留滤纸上的固体，分别记录两者的颜色。
7. 将澄清滤液(可能呈淡黄色)，倒入另一个100 ml烧杯中，以少量去离子水润洗过滤瓶，并入滤液中。
待滤液冷却后，一边搅拌，一边将4 ml的9 MH2SO4溶液，小心、缓慢加入此滤液中，其间应注意观察及记录所发生的变化，并与相关反应方程式互为印证。
搅拌至溶液呈澄清状，且无白色固态絮状物残留为止。
（必要时可再加热以溶解固态絮状物。
）8. 若要在当天取得结晶物(而非以约一周时间，缓慢地养成明矾大结晶)，则需将装产物的烧杯置於冰浴中(在500 ml烧杯中放入半量冰块，再加入恰好盖满冰块的水)，使溶液发生过饱和，形成明矾结晶并析出。
用废铝制备明矾及组分测定
用废铝制备明矾及组分测定一、实验目的1.认识铝和氢氧化铝的两性。
2.了解资源综合利用的意义。
3.巩固无机制备中的常用基本操作。
二、实验原理1.铝是一种两性元素，既与酸反应，也与碱反应。
可以利用其特性将废铝重新利用制成明矾。
2.碱溶法原理2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)4-+3H2Al(OH)4-+H+= Al(OH)3+H2OAl(OH)3+3H+=Al3++3H2OAl2(SO4)3+K2SO4+24H2O=2KAl(SO4)2 · 12H2O3.返滴定法测样品中的铝含量在Al3+的配位滴定中，Al3++ Y4- (过量)=AlY-+ Y4- (剩余)加热溶液使得Al3+全部转化为AlY-，再进行返滴定，Zn2++ Y4- (剩余)=ZnY2-4.双波长分光光度法测定铝含量(1)定义双波长分光光度法是在单位时间内有两条波长不同的单色光以一定的频率交替照射同一吸收池的溶液，然后经过检测器和电子控制系统，计算出这两个波长下吸收度的差值△A，与被测定物质的浓度成正比，这个方法称双波长分光光度法。
(2)原理由朗伯比耳定律可以得到 A=Kbcb为液层厚度 c为溶液浓度 K为摩尔吸光系数所以可以得到:在两个波长λ1和 λ2下，A1=K1bcA2=K2bc即△A=(K1-K2)bc所以有双波长分光光度法测出的吸光度之差与待测组分浓度成正比，这就是此方法定量分析的理论依据。
在双波长分光光度法中，通过选择适当波长λ1、λ2 ，能很好地消除共存组分的干扰或混浊物的影响，可以不加分离地分别测定溶液中的两种组分。
(3) 双波长分光光度法测定铝含量光度法测定铝的显色剂较多，其中以铬天青S为最佳。
铬天青简写为CAS，是一种酸性染料，其结构式为:Al3+和铬天青S在弱酸性介质中铬天青S及溴化十六烷基三甲胺反应形成蓝色三元络合物，最大吸收波长为640nm左右，摩尔吸收系数ε=4×104L/mol·cm。
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废铝片制备明矾晶体
实验目的
1、学习实际物品做为原料的处理方法
2、学习无机制备的基本步骤，称量、加热、
3、理解晶体生长的条件
实验原理：
（1）制备明矾的原理
铝屑溶于浓氢氧化钾溶液，可生成可溶性的四羟基合铝（Ⅲ）酸钾K[Al(OH)4]，用稀硫酸调节溶液的pH值，将其转化为氢氧化铝，使氢氧化铝溶于硫酸，溶液浓缩后经冷却有较小的同晶复盐，此复盐称为明矾[KAl(SO4)2·12H2O]。
制备中的化学反应如下：
2Al + 2KOH + 6H2O ═ 2 K[Al(OH)4] + 3H2↑
2K[Al(OH)4] + H2SO4═ 2Al(OH)3↓ + K2SO4 + 2H2O
2Al(OH)3 + 3H2SO4 ═ Al2(SO4)3 + 6H2O
Al2(SO4)3 + K2SO4 + 24 H2O ═ 2 KAl(SO4)2·12H2O
（2）晶体生长的条件：适当的浓度，适当的温度
（3）净水原理
明矾溶于水后电离产生了Al3+，Al3+与水电离产生的OHˉ结合生成了氢氧化铝，氢氧化铝胶体粒子带有正电荷，与带负电的泥沙胶粒相遇，彼此电荷被中和。
失去了电荷的胶粒，很快就会聚结在一起，粒子越结越大，终于沉入水底。
这样，水就变得清澈干净了。
此外氢氧化铝也是一种空隙很多的物质，表面的吸附能很大，可以吸附水里面的沙子，灰尘等。
实验步骤：
明矾的制备：
废铝（2g）加入到盛有50mL 1.5mol•L-1 KOH溶液（自己配！）的烧杯中，加热加快反应*。
不再有气泡产生后抽滤，取滤液。
将滤液预热后，边加热边滴加9 mol•L-1H2SO4溶液（1:1 H2SO4，实验室提供！）至沉淀全部溶解，浓缩溶液至50mL左右（过多损失，过少会形成聚铝。
32ml溶剂+16ml结晶水=50ml溶液）。
放入一次性杯子，自然冷却至室温后一周后观察晶体形貌。
抽滤，用乙醇淋洗后将食盐状晶体粉末放置于空气中晾干，即可得到明矾。
（如得到白色聚铝可再加水加热溶解后重新结晶。
）
提示：
1、准备废铝片（易拉罐，药品包装，口服液的瓶盖子，食品包装细致，医用生理盐水玻璃瓶的盖子上的
金属等等）废铝片有保护膜或表面氧化，所以需要打磨
2、 两个人一组
3、 调好pH 特别重要，请仔细操作
4、*处有氢气生成，同时带有酸气，注意小火加热。
思考题：
1、 整个实验过程中实验现象都有哪些，请你根据化学反应预测一下
2、 用NaOH 固体配制50mL 1.5mol •L -1 KOH 溶液的方案是什么，是否需要用容量瓶？为什么？
3、 铝片需要剪碎和NaOH 溶液反应，为什么？预测一下铝片的大小和反应速度有怎样的关系。
4、 沉淀溶解后浓缩的过程中有什么注意事项？
5、 抽滤装置是什么样的，为什么抽滤速度快，溶液中什么样的固体适合用抽滤的办法进行分离？
6、 用乙醇淋洗固体的目的是什么？不淋洗会怎样呢？
7、 根据溶解度曲线，分析说明析出的固体全是明矾吗？还可能是什么物质？如果要得到纯度高的明矾
的固体，还得怎样的操作呢？(图1 溶解度曲线，注意0℃=273K)
8、 明矾有啥用途呢？举出几个实例。
20
40
6080
100120S o l u b i l i t y /g T/K
Solubility Curves of KAl(SO ).12H O, Al (SO ) and K SO 4
图1 K 2SO 4、Al 2(SO 4)3和明矾的溶解度曲线。