实验一 硫酸铝钾大晶体的制备
废铝箔之硫酸铝钾大晶体及碱式碳酸铜制备
实验题目：由废铝箔制备硫酸铝钾大晶体一、实验目的1、巩固对铝和氢氧化铝两性的认识，掌握复盐晶体的制备方法；2、了解从水溶液中培养大晶体的方法，制备硫酸铝钾大晶体。
3、掌握沉淀与溶液分离的几种操作方法。
二、实验原理1、明矾的性状明矾又称白矾、钾矾、钾铝矾、钾明矾、十二水硫酸铝钾。
是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐。
化学式KAl(SO4)2·12H2O，式量474.39，正八面体晶形，有玻璃光泽，密度1.757g/cm3，熔点92.5℃。
64.5℃时失去9分子结晶水，200℃时失去12分子结晶水，溶于水，不溶于乙醇。
在20度，1个标准大气压下，明矾在水中的溶解度约为5.90g。
表1 溶解度的参照表2、明矾晶体的实验制备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，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］。
小晶体经过数天的培养，明矾则以大块晶体结晶出来。
制备中的化学反应如下：2Al + 2KOH + 6H 2O ══ 2K[Al(OH)4] + 3H 2↑ 2 K[Al(OH)4] + H 2SO 4 ══ 2Al(OH)3↓+ K 2SO 4 + 2H 2O 2Al(OH)3 + 3H 2SO 4 ══ Al 2(SO 4)3 + 6 H 2O Al 2 (SO 4)3 + K 2SO 4 + 24H 2O ══2KAl(SO 4)2·12H 2O三、实验步骤1、工艺流程图废铝→溶解→过滤→酸化→浓缩→结晶→过滤单晶培养→明矾单晶2、明矾晶体的实验制备取50mL2mol·L -1 KOH 溶液，分多次加入2g 废铝制品(铝质牙膏壳、铝合金易拉罐等)，反应完毕后用布氏漏斗抽滤，取清液稀释到l00mL ，在不断搅拌下，滴加3 mol·L -1 H 2SO 4溶液,调ph6-7(按化学反应式计量，约41mL)。
矾的化学实验报告
实验名称：硫酸铝钾（明矾）的制备与性质研究实验日期：2023年11月5日实验地点：化学实验室实验目的：1. 学习明矾的制备方法。
2. 探究明矾的溶解性、颜色变化及其在溶液中的反应。
3. 分析明矾的化学性质。
实验原理：明矾是一种硫酸铝钾的结晶水合物，化学式为KAl(SO₄)₂·12H₂O。
在实验室中，明矾通常通过硫酸铝溶液与氢氧化钾溶液的复分解反应制备。
该反应的化学方程式如下：\[ KAl(SO₄)₂ + 2KOH \rightarrow 2K₂SO₄ + Al(OH)₃↓ + 12H₂O \]生成的氢氧化铝沉淀在加热条件下会脱水形成明矾。
实验器材：1. 烧杯（250mL）2. 玻璃棒3. 电子天平4. 烧瓶（500mL）5. 滴定管（10mL）6. 硫酸铝溶液（0.1mol/L）7. 氢氧化钾溶液（0.1mol/L）8. 蒸馏水9. 酒精灯10. 滤纸11. 滤斗12. 玻璃片实验步骤：1. 称取2.5g硫酸铝晶体，溶解于25mL蒸馏水中。
2. 用滴定管滴加0.1mol/L氢氧化钾溶液至硫酸铝溶液中，边滴边搅拌，直至溶液出现白色沉淀。
3. 继续滴加氢氧化钾溶液，直至沉淀不再增加。
4. 将混合溶液静置，待沉淀沉降后，用滤纸过滤。
5. 将滤液加热蒸发至干，得到明矾晶体。
实验现象：1. 滴加氢氧化钾溶液时，溶液中出现白色沉淀。
2. 静置后，上层清液为无色，底层沉淀为白色。
3. 加热蒸发滤液后，得到明矾晶体。
实验数据记录与处理：1. 硫酸铝溶液的初始质量为2.5g。
2. 生成的明矾晶体质量为1.8g。
实验结果分析：根据实验数据，硫酸铝与氢氧化钾的反应符合化学方程式，生成了明矾晶体。
实验结果表明，硫酸铝与氢氧化钾的反应是可逆的，且生成物的量与反应物的量成正比。
实验问题：1. 实验过程中，为什么会出现白色沉淀？2. 为什么在加热蒸发滤液后，可以得到明矾晶体？讨论与改进：1. 实验中出现白色沉淀的原因是硫酸铝与氢氧化钾反应生成了氢氧化铝沉淀。
硫酸铝钾晶体制备
食用明矾制备硫酸铝钾大晶体学生姓名：指导老师：学校：地区：硫酸铝钾俗名明矾，是明矾石的提炼品。
明矾性寒味酸涩，具有较强的收敛作用，中医学认为明矾具有解毒杀虫，燥湿止痒，止血止泻，清热消痰的功效。
研究证实，明矾还具有抗菌等作用。
一些中医用明矾来治疗高脂血症、十二指肠溃疡、肺结核咯血等疾病。
此外，明矾还是传统的食品改良剂和膨松剂，常用作油条、粉丝、米粉等食品生产的添加剂。
明矾是传统的净水剂，一直被人们所广泛使用。
但同时，由于含有铝离子，所以过量摄入会影响人体对铁、钙等成份的吸收，导致骨质疏松、贫血，甚至影响神经细胞的发育。
由于该物在生活中较为常见，固将制备该晶体作为实验课题。
1.实验目的：①利用食用明矾制备硫酸铝钾大晶体②培养及时处理问题的技能以及科学研究、学习的严谨态度2.实验理论基础:晶体有一定的几何外形，有固定的熔点，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。
一般认为晶体生长有三个阶段：①溶液达到过饱和、过冷却阶段；②成核阶段③生长阶段。
晶体在生长的过程中受外界条件的影响较大，如气流，温度，杂质等。
晶体生长的方法有多种，对于溶液而言，只需蒸发掉水分就可以；因为明矾的溶解度受温度的影响很大。
所以本文主要采用的是降温法，重结晶得到明矾大晶体，即是冷却热饱和溶液的方法。
3.实验器材：铁丝，铜丝，温度计，棉线。
4.实验药品：食用明矾300g。
5.实验步骤：①在玻璃杯中放入比室温高10 ℃～20 ℃的水，并加入明矾，用干净的筷子搅拌，直到有少量晶体不能再溶解为止。
②待溶液自然冷却到比室温略高3 ℃～5 ℃时，把溶液倒入洁净的瓷碗中，用硬纸片盖好，静置一夜。
③从碗中选取2～3粒形状完整的小晶体作为晶核，将所选的晶核用细线轻轻系好。
④把明矾溶液倒入玻璃杯中，向溶液中补充适量明矾，使其成为比室温高10 ℃～15 ℃的饱和溶液。
待其自然冷却到比室温略高3 ℃～5 ℃时，把小晶体悬挂在玻璃杯中央，（注意不要使晶核接触杯壁）。
明矾制作晶体实验报告
一、实验目的1. 学习和掌握晶体生长的基本原理和实验方法。
2. 通过实验了解明矾的溶解度随温度变化的特点。
3. 观察并记录明矾晶体生长的过程，提高实验操作技能。
二、实验原理明矾是一种硫酸铝钾的结晶水合物，化学式为KAl(SO4)2·12H2O。
其溶解度随温度的升高而增大，在高温下形成饱和溶液，随着温度的降低，溶解度降低，导致溶液中的明矾结晶析出。
三、实验用品1. 仪器：烧杯、表面皿、铁架台、酒精灯、石棉网、漏斗、量筒、玻璃棒、镊子、滤纸、细线。
2. 用品：明矾晶体（KAl(SO4)2·12H2O）。
3. 药品：无。
四、实验步骤1. 准备工作（1）将明矾晶体研磨成粉末，以便于溶解。
（2）准备好实验仪器和用品。
2. 制备饱和溶液（1）在100mL的烧杯中加入50mL蒸馏水，加热至沸腾。
（2）向沸腾的水中加入2g明矾粉末，用玻璃棒搅拌，使明矾完全溶解。
（3）继续加热至溶液呈微沸状态，保持5分钟，以确保明矾完全溶解。
3. 冷却结晶（1）将溶液从微沸状态降至室温（约20℃）。
（2）将溶液倒入洁净的表面皿中，用玻璃棒轻轻搅拌，使溶液均匀。
4. 观察与记录（1）将表面皿放置在阴凉通风处，观察晶体生长情况。
（2）每隔一定时间（如1小时、2小时、4小时等）记录晶体生长情况，包括晶体数量、大小、形状等。
5. 结晶成熟（1）当晶体生长到一定大小后，将表面皿放入冰箱中，降低温度，加速晶体生长。
（2）待晶体完全生长成熟后，取出表面皿，用镊子取出晶体，观察其形状和大小。
6. 实验结束（1）将实验仪器和用品清洗干净，放回原处。
（2）整理实验报告，记录实验结果。
五、实验结果与分析1. 实验结果通过观察记录，发现明矾晶体在室温下生长速度较慢，而在低温下生长速度较快。
晶体形状多为八面体，大小不一。
2. 分析（1）实验结果表明，明矾的溶解度随温度的升高而增大，随温度的降低而降低。
（2）在高温下，明矾溶解度较大，形成饱和溶液；在室温下，溶解度减小，晶体开始析出；在低温下，溶解度进一步减小，晶体生长速度加快。
废铝箔之硫酸铝钾大晶体及碱式碳酸铜制备培训资料
废铝箔之硫酸铝钾大晶体及碱式碳酸铜制备实验题目：由废铝箔制备硫酸铝钾大晶体一、实验目的1、巩固对铝和氢氧化铝两性的认识，掌握复盐晶体的制备方法；2、了解从水溶液中培养大晶体的方法，制备硫酸铝钾大晶体。
3、掌握沉淀与溶液分离的几种操作方法。
二、实验原理1、明矾的性状明矾又称白矾、钾矾、钾铝矾、钾明矾、十二水硫酸铝钾。
是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐。
化学式KAl(SO4)2·12H2O，式量474.39，正八面体晶形，有玻璃光泽，密度1.757g/cm3，熔点92.5℃。
64.5℃时失去9分子结晶水，200℃时失去12分子结晶水，溶于水，不溶于乙醇。
在20度，1个标准大气压下，明矾在水中的溶解度约为5.90g。
表1 溶解度的参照表2、明矾晶体的实验制备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H 2SO 4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(SO 4)2·12H 2O ］。
小晶体经过数天的培养，明矾则以大块晶体结晶出来。
制备中的化学反应如下：2Al + 2KOH + 6H 2O ══ 2K[Al(OH)4] + 3H 2↑ 2 K[Al(OH)4] + H 2SO 4 ══ 2Al(OH)3↓+ K 2SO 4 + 2H 2O 2Al(OH)3 + 3H 2SO 4 ══ Al 2(SO 4)3 + 6 H 2O Al 2 (SO 4)3 + K 2SO 4 + 24H 2O ══2KAl(SO 4)2·12H 2O三、实验步骤1、工艺流程图废铝→溶解→过滤→酸化→浓缩→结晶→过滤单晶培养→明矾单晶2、明矾晶体的实验制备取50mL2mol·L -1 KOH 溶液，分多次加入2g 废铝制品(铝质牙膏壳、铝合金易拉罐等)，反应完毕后用布氏漏斗抽滤，取清液稀释到l00mL ，在不断搅拌下，滴加3 mol·L -1 H 2SO 4溶液,调ph6-7(按化学反应式计量，约41mL)。
硫酸铝钾大晶体的制备
硫酸铝钾大晶体的制备
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注意事项
制备大晶体时，溶液浓度不易过高，过滤掉未溶解的固体； 注意经常观察，如有许多小晶体析出，需重新溶解再放晶种；
硫酸铝钾大晶体的制备
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实验结果
05级化学系学生明矾晶体产品， 紫色的为铬铝矾
硫酸铝钾大晶体的制备 12
实验结果
如果溶液浓度太大，晶体析出会过快， 易形成许多小晶体，造成失败。
------化学系05级林辉
硫酸铝钾大晶体的制备 15
学生心得
制备KAl(SO4)2·12H2O是一次愉快的经历。把Al投入酸中，看着它激烈 地吹着泡泡。药品从沉淀到溶解，如同经历着一次次生命的轮回。我则 像一个虔诚的信徒，一步都不敢有所差错。终于等到了KAl(SO4)2原料的 制备结束。加水，加明矾，用玻棒开始搅拌。KAl(SO4)2在旋涡中翩然起 舞，高低浮沉，舞步细碎。用电炉的温度加热这个舞会，KAl(SO4)2一点 一点缩小，最后消失于舞曲的最后一个乐符…… 当我把悬挂着晶体的玻 棒小心地提起时，我看着那颗培养出来的晶体慢慢地露出液面，表面未 干涸的水珠折射着耀眼的光……..
硫酸铝钾大晶体的制备
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学生心得
直到1个多月前在实验室中我亲身制备明矾大晶体，才真正明白什 么叫“结晶”，明白人们为什么把一切美好事物的慢慢积聚叫做结晶。因为 那真是一个充满了未知、等待、失望和快乐的过程。在不安中耐心等待 是一个恼人但也有趣的过程 …… 我时常想像一个个小小的分子是怎样 悄悄靠在拴在细线一端的晶种上，又一个个连起来一层层覆盖着并最终 成为一个美丽的八面体，折射着冬日里的缕缕阳光。那是一个多么奇妙 的过程！其实第二天我就按捺不住跑到实验室去看我的晶体，但丝毫不 见变化。……“求之不得，寤寐思服，悠哉悠哉，辗转反侧”恰如其分。
实验8硫酸铝钾的制备及其晶体的培养
实验8硫酸铝钾的制备及其晶体的培养一、实验目的1．了解从铝制备硫酸铝钾的原理及过程；2．进一步认识Al及Al(OH)3的两性；3．学习从溶液中培养晶体的原理和方法。
二、实验原理硫酸铝同碱金属的硫酸盐（K2SO4）作用生成硫酸铝钾复盐。
硫酸铝钾(K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O)俗称明矾，它是一种无色晶体，易溶于水，并水解生成Al(OH)3胶状沉淀。
它具有较强的吸附性能，是工业上重要的铝盐，可作为净水剂、造纸充填剂等多种用途。
本实验利用金属铝溶于氢氧化钠溶液，生成可溶性的四羟基铝酸钠，金属铝中其它的杂质则不溶，过滤除去杂质。
随后用H2SO4调节此溶液的pH值为8－9，即有Al(OH)3沉淀产生，分离后，在沉淀中加入H2SO4，使Al(OH)3转化为Al2(SO4)3，然后制成Al2(SO4)3晶体，将Al2(SO4)3晶体和K2SO4晶体分别制成饱和溶液，混合后就有明矾生成。
有关反应如下：2Al + 2NaOH + 6H2O === 2Na[Al(OH) 4] + 3H2[Al(OH)4 ]－+ H+ === Al(OH)3 + H2O2Al(OH)3 + 3H2SO4 === Al2(SO4)3 + 6H2OAl2(SO4)3 + K2SO4 + 24H2O === K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O明矾单晶的培养：当有K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O晶体析出后，过滤得到晶体后，选出规整的作为晶种，放在滤液中，盖上表面皿，让溶液自然蒸发，结晶就会逐渐长大，成为大的单晶，单晶具有八面体晶形。
为使晶种长成大的单晶，重要的是溶液温度不要变化太大，使溶液的水分缓慢蒸发。
另外为长成大结晶，也可将生成的晶体系上尼龙绳，悬在溶液中。
这样晶体在各方面生长速度不受影响，生成的晶体更规则。
三、实验用品仪器与材料：烧杯，电子台秤，布氏漏斗，蒸发皿，酒精灯，三脚架，石棉网，火柴，玻璃漏斗，量筒，滤纸，pH试纸，尼龙线。
制作大晶体实验报告
一、实验目的1. 了解晶体生长的基本原理和过程。
2. 掌握制作大晶体的实验步骤和方法。
3. 通过实验，观察晶体生长的过程，提高实验操作技能。
二、实验原理晶体生长是指物质从溶液中析出形成晶体的过程。
晶体生长的原理是溶解度随温度的变化而变化。
在本实验中，通过改变溶液的温度和浓度，控制晶体的生长速度和形状。
三、实验仪器与药品1. 仪器：烧杯、酒精灯、石棉网、漏斗、量筒、玻璃棒、镊子、三角架、滤纸、细线。
2. 药品：硫酸铜、蒸馏水。
四、实验步骤1. 准备工作：将实验仪器清洗干净，确保实验环境整洁。
2. 配制饱和溶液：在50mL的烧杯中，加入30mL蒸馏水，水温控制在45℃左右。
向水中加入适量的硫酸铜，用玻璃棒不断搅拌，直至硫酸铜完全溶解。
重复此步骤，直至无法再溶解为止。
3. 过滤：用滤纸将饱和溶液趁热过滤，去除杂质，将滤液收集于洗净并用热水加温过的50mL烧杯中。
4. 等待晶种：将过滤后的饱和溶液静置，室温下自然冷却。
经一夜后，烧杯底部出现小晶体。
选择一块晶形较好的硫酸铜晶体作为晶种。
5. 晶体生长：用200mL的烧杯按照步骤2和3的步骤制作更多的饱和溶液。
将晶种用细线系住，悬挂在盛饱和硫酸铜溶液的烧杯中，注意晶核不能碰到烧杯壁或底部。
加盖，静置在阴凉、灰尘少的地方，等待晶核长大。
6. 观察与测量：定期观察晶体生长情况，记录晶体的生长速度和形状。
当晶体不再生长时，取出晶体，用尺子测量其尺寸。
五、实验结果与分析1. 实验过程中，晶体生长速度较慢，需要较长时间才能形成大晶体。
2. 实验结果表明，晶体生长过程中，溶液的温度和浓度对晶体形状和大小有较大影响。
3. 在实验过程中，观察到晶体表面有少量杂质，可能是由于实验操作不当或溶液不纯净所致。
六、实验总结1. 本实验成功制作了大晶体，验证了晶体生长的基本原理和过程。
2. 通过实验，掌握了制作大晶体的实验步骤和方法，提高了实验操作技能。
3. 在实验过程中，应注意溶液的温度和浓度，以及实验操作规范，以保证实验结果的准确性。
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实验一、硫酸铝钾大晶体制备
一、实验目的
1、了解制备硫酸铝钾的原理及过程
2、了解从水溶液中培养大晶体的方法，制备硫酸铝钾大晶体，学会及时处理问题的技能。
实验中细致摸索条件。
3、熟练掌握溶解、结晶、抽滤等基本操作。
二、试剂
铝片、NaOH(S)、H 2SO 4（3mol/L ，1:1）、K 2SO 4 (S) 、 尼龙线
三、实验原理
1、KAl （SO4）2的制备
2、明矾籽晶培养
保持溶液在一个适当的过饱和度，在一定温度下通过溶剂蒸发使晶体析出，静置一段时间使籽晶形成完整晶型。
3、大晶体制备
通过加热与溶解调解母液的浓度及温度至合适的值，将饱和溶液在室温下静置，靠溶剂的自然挥发来创造溶液的准稳定状态，人工投放晶种让之逐渐长成单晶。
↑+→++2423)(2622H OH NaAl O H NaOH Al 4223424)(2 SO H 2NaAl(OH)SO Na O H OH Al ++−→−+O H SO Al OH Al SO H 23423426)()(23+→+O H SO KAl O H SO K SO Al 22424234212)(224)(•→++
利用原料和硫酸铝钾的溶解度与温度之间的关系可以计算出所需要的原料量。
四、实验过程
1、Al 2(SO4)3的制备
溶解
250mL
4.5gNaOH
60mL 水 Al 屑
分批加入
至反应基本完全
20-30mL 水
趁热抽滤
250mL
滤液
3mol/L H 2SO 4
至pH8-9
趁热抽滤
加热沸腾
加热
抽滤
溶解度曲线
O H SO KAl 22412)(•
2. KAl(SO4)2·12H 2O 的制备
将Al 2(SO 4)3溶液与6.5g K 2SO 4 配成的饱和溶液相混合，搅拌均匀，充分冷却后，减压抽滤，尽量抽干，称量，计算产率(硫酸铝钾的理论产值为35.1g)。
KAl(SO 4)2·12H 2O 易溶于水，抽滤时，不可再用水冲洗，以免损失KAl(SO 4)2·12H 2O 。
3.籽晶制备
I. 取20克产物放入烧杯中(在40摄氏度，一个标准大气压下，明矾溶解度
为11.7g)，加入适量的水（理论值约为170ml ，实际加水约100mL ，若加水过多，蒸发结晶会比较耗时间）并加热至沸腾，在烧杯口上架一根玻璃棒，然后把一根尼龙线悬于溶液中间。
II. 把溶液置于不易振荡，易蒸发的地方，在烧杯口盖上一张滤纸以防止灰尘
的进入，静置1～2天。
III. 把线绳上较小，不规则的籽晶去掉，留下较大的，八面体形状的籽晶。
4.大晶体的培养
①把取出籽晶后的溶液加热，使烧杯底部的小晶体溶解，并持续加热一小段时间。
②将溶液冷却至30～40℃，若溶液析出晶体，则过滤晶体，若溶液没有饱和则需加入 KAl(SO 4)2•12H 2O 再加热，直至把溶液配成30～40℃的饱和溶液。
在此温度时有利于籽晶快速长大，同时不至于晶体在室温升高时溶解。
③把籽晶轻轻吊在饱和液并处于溶液中间。
④多次重复①②③，直至得到无色、透明、八面体形状的硫酸铝钾大晶体。
在晶体生长过程中，应经常观察，若发现籽晶上又长出小晶体，应及时去掉。
若杯底有晶体析出也应及时滤去，以免影响晶体生长。
以下是在实验中的附图
铝与氢氧化钠的反应：
250m L
Al(OH)3
20mL 1:1H 2SO 4
Al 2(SO 4)3溶液
水浴加热
沉淀溶解
抽滤得到偏铝酸钠溶液
pH控制使氢氧化铝沉淀达到最大抽滤得到氢氧化铝沉淀
用浓硫酸溶解氢氧化铝并加入硫酸钾，得到硫酸铝钾晶体
实验结果。