废铝制备明矾
铝片制备明矾-实验方案
实验由废铝片制备明矾【实验内容】1. 设计用废铝片制备明矾（硫酸铝钾）的实验步骤。
2. 根据沉淀与溶液分离的几种操作方法，设计除掉铝片中杂质的方案。
3. 根据不同温度下相应物种溶解性的差别，设计出制备高产率和高纯度明矾的实验方案。
【提示】1. 废铝片来源广泛，主要成分是金属铝，表面一般有氧化层，可能含有铁杂质。
根据铝的性质选择合适的纯化方法。
2. 再选用合适的物质调节溶液酸碱度，将中间产物转化为明矾（KAl(SO4)2·12H2O），并通过合适的温度控制使之从溶液中分离出来。
要求提前写出设计方案，并将实验过程记录在下面相应的空白处：【实验原理】（需要写出反应方程式）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]。
1. 铝与KOH的反应： 2Al + 2KOH + 6H2O ═ 2 K[Al(OH)4] + 3H2↑2. 加入H2SO4 的反应： 2K[Al(OH)4] + H2SO4 ═ 2Al(OH)3↓ + K2SO4 + 2H2O3. 继续加入H2SO4 的反应：2Al(OH)3 + 3H2SO4 ═ Al2(SO4)3 + 6H2O4. 加入M3+生成明矾【仪器试剂】药品：铝片（0.5g）、KOH（1.5mol/L）、H2SO4（3mol/L）、 K2SO4（s）Al;27 K:39 174仪器：2个100/50ml烧杯、酒精灯、布氏漏斗、蒸发皿【实验步骤】1. 用电子天平称取0.5g铝箔——铝箔的质量恰好为0.50g。
2. 量取1.5mol/L的KOH溶液20ml于50ml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. 用酒精灯加热烧杯——铝箔逐渐溶解，表面产生大量气泡，最终全部溶解。
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。
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
由废铝制备明矾及其组成测定
明矾是氢氧化铝以氧化反应合成的产物，它是由废铝制备的。
明矾的
主要原料是废铝，收集的废铝可以是包装纸、铝箔、铝垃圾、废旧的电池、食品铝罐等等。
明矾的主要化学成分是氢氧化铝，其亚硝酸钾及水合氯酸钾。
氢氧化
铝（Al2O3）是一种结构稳定的多种氧化物的化合物，它含有铝元素、氧
元素和氢元素。
亚硝酸钾（KNO3）是由氮元素、氧元素和钾元素组成的氧
化物，而水合氯酸钾（KClO3）是由氯元素、氧元素和钾元素组成的氧化物。
要制备明矾，需要将废铝与水进行强碱溶液处理，并添加适量的氢氧
化钠、氯化钾和硫酸钠。
在高温加热条件下，废铝和添加的化学物质会发
生氧化反应，形成亚硝酸钾及水合氯酸钾。
最终，氢氧化铝沉淀形成明矾，且其中的氧化物元素有铝、氧、氢、钾、氮、氯和硫。
明矾的制备
实验一利用废铝罐制备明矾一、实验目的1、学习废旧物回收、处理制备再利用的过程；2、学习化学反应所用原料或样品的预处理方法；3、由废旧铝质易拉罐制备得到明矾。
二、实验原理众所周知，固体废弃物会造成一定的环境污染。
特别是不易分解的固体废弃物尤其对环境不利。
对这些固体废弃物能够加工再处理并能重新利用具有非常重要的意义。
本实验就是运用一些化学反应及操作，将生活中常见的废弃铝罐变成有用的产物明矾。
明矾常常用于。
此废物利用的原理是铝片与过量的碱反应，形成可溶解的Al(OH)4- 。
Al(OH)4-在弱酸性溶液中可脱去一个OH-，形成Al(OH)3沉淀。
随着酸度的增加，Al(OH)3又可重新溶解，形成Al(H2O)63+。
象Al(OH)3这一类物质，同时具有能够与酸或碱反应的性质，称为两性物质。
本实验的产物明矾[ KAl(SO4)2·12H2O ] 也称硫酸钾铝、钾铝矾、铝钾矾等。
矾类[ M+ M3+ (SO4)2·12H2O ]是一种复盐，能从含有硫酸根、三价阳离子（如：Al3+、Cr3+、Fe3+ 等）与一价阳离子（如：K+, Na+, NH4+）的溶液中结晶出来。
它含有12个结晶水，其中6个结晶水与三价阳离子结合，其余6个结晶水与硫酸根及一价阳离子形成较弱的结合。
复盐溶解于水中即离解出简单盐类溶解时所具有的离子。
本实验利用废弃铝罐制备明矾，4步反应式可表示如下：(1) 铝与KOH的反应：2Al+ 2KOH+ 6H2O −−−→ 2Al(OH)4-+ 2K++3H2(2) 加入H2SO4反应：Al(OH)4-+ H+−−−→Al(OH)3 ↓ + H2O(3) 继续加入H2SO4反应：Al(OH)3↓+ 3 H+−−−→Al3+ + 3H2O(4)加入M+ 生成明矾K+ + Al3+ + 2SO42- + 12H2O −−−→ KAl(SO4)2·12H2O三、实验部分1、实验物品及试剂废铝质易拉罐1只（自备）KOH（1mol/L）H2SO4（6mol/L）2、实验仪器3、实验步骤（1）将废铝质易拉罐裁剪成片状（约60-80 cm2），用砂纸打磨除去表面的颜料和塑胶内膜，洗净备用。
铝制明矾实验报告
一、实验目的1. 掌握废铝制备明矾的实验方法；2. 了解明矾的制备原理和实验步骤；3. 熟悉实验室基本操作，提高实验技能。
二、实验原理明矾（化学式：KAl(SO4)2·12H2O）是一种重要的无机盐，广泛应用于水处理、造纸、皮革、医药等领域。
本实验采用废铝作为原料，通过一系列化学反应制备明矾。
实验原理如下：1. 废铝与氢氧化钾溶液反应，生成可溶性的四羟基铝酸钾（KAlO2）和氢气；2. 四羟基铝酸钾溶液与硫酸反应，生成硫酸铝和硫酸钾；3. 硫酸铝和硫酸钾溶液蒸发浓缩，结晶得到明矾。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：废铝、氢氧化钾、硫酸、蒸馏水；2. 实验仪器：烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸、蒸发皿、加热器、电子天平、容量瓶。
四、实验步骤1. 称取2g废铝，置于烧杯中；2. 加入50mL 1.5mol/L的氢氧化钾溶液，用玻璃棒搅拌，加热至不再有气泡产生；3. 停止加热，待溶液冷却后抽滤，收集滤液；4. 将滤液预热，边加热边滴加9mol/L的硫酸溶液，至溶液呈微酸性；5. 将溶液转移至蒸发皿中，加热蒸发浓缩；6. 当溶液浓缩至一定浓度时，停止加热，自然冷却结晶；7. 过滤、洗涤、干燥，得到明矾产品。
五、实验结果与分析1. 实验过程中，废铝与氢氧化钾溶液反应产生大量气泡，表明反应顺利进行；2. 滤液滴加硫酸溶液后，溶液逐渐由碱性变为微酸性，说明硫酸铝和硫酸钾生成；3. 蒸发浓缩过程中，溶液逐渐变稠，当浓缩至一定浓度时，开始结晶；4. 通过过滤、洗涤、干燥，得到明矾产品。
六、实验讨论1. 实验过程中，反应温度对反应速度和产物质量有一定影响。
适当提高反应温度，有利于提高反应速度和产物质量；2. 在滴加硫酸溶液时，应控制溶液的酸度，避免过酸或过碱，以免影响产物质量；3. 蒸发浓缩过程中，应控制溶液的浓度，避免过度浓缩导致产物质量下降。
七、实验总结本实验通过废铝制备明矾，成功实现了资源的再利用。
实验过程中，掌握了废铝制备明矾的原理、步骤和操作技巧，提高了自己的实验技能。
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。
废铝片制备明矾晶体
废铝片制备明矾晶体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 + 2H2O2Al(OH)3 + 3H2SO4 ═ Al2(SO4)3 + 6H2OAl2(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。
明矾制备
实验：明矾的制备及其单晶培养一、前言：明矾的基本性质与用途明矾，学名为十二水合硫酸铝钾，又称明矾、白矾、钾矾、钾铝矾、钾明矾，是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐。
其分子式是KAl(SO 4)2·12H 2O ，加合式是K 2SO 4·Al 2(SO 4)3·24H 2O ，相对分子质量为474.39，无色立方，单斜或六方晶体，有玻璃光泽，密度为1.757g/c m 3，熔点92.5℃。
在64.5℃时失去9个分子结晶水，200℃时失去12个分子结晶水，溶于水，不溶于乙醇。
明矾性味酸涩，寒，有毒。
故有抗菌作用、收敛作用等，可用做中药。
明矾还可用于制备铝盐、发酵粉、油漆、鞣料、澄清剂、媒染剂、造纸、防水剂等。
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：KAl(SO 4)2= K ++ Al 3++ 2SO 4 2-，而Al 3+很容易水解，生成胶状的氢氧化铝Al(OH)3：Al 3++ 3H 2O = Al(OH)3（胶体）+ 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。
二、实验目的（1）学会利用身边易得的废铝材料制备明矾的方法；（2）巩固溶解度概念及其应用；认识铝和氢氧化铝的两性性质；（3）练习和掌握溶解、过滤、结晶以及沉淀的转移和洗涤等无机制备中常用的基本操作和测量产品熔点的方法。
（4）学习从溶液中培养晶体的原理和方法。
三、实验原理（1）明矾的制备将废铝样品溶解于稀氢氧化钾溶液中，值得偏铝酸钾：↑+=++222H 32KAlOO H 2KOH 2Al 2在偏铝酸钾溶液中加入过量的浓硫酸，使其生成溶解度较小的复盐明矾（KAl(SO 4)2·12H 2O ）反应式为：在不同温度下明矾、硫酸铝、硫酸钾的溶解度（单位：g/100gH 2O ）如下表所示：表1.1 明矾、硫酸钾、硫酸铝在不同温度下的溶解度（2）单晶的培养要使晶体从溶液中析出，从原理上有两种方法。
废铝制备明矾PPT课件
02
明矾的用途与价值
明矾的用途
净水剂
食品添加剂
明矾溶于水后，铝离子水解生成氢氧化铝 胶体，具有吸附作用，能吸附水中的悬浮 物并与其一起沉降，从而达到净水效果。
明矾可用作膨松剂，如油条、粉丝等食品 加工过程中添加明矾，可使其口感更加松 脆。
灭火剂
医疗保健
明矾与碳酸氢钠反应生成大量二氧化碳气 体，可用于灭火器中。
废水排放控制
废水处理设施
建立废水处理设施，如沉淀池、过滤器、生物反应器等，对废水进 行预处理、生化处理和深度处理，降低废水中的污染物含量。
废水监测
定期对废水进行监测，确保废水排放符合相关标准和规定。对于超 标排放的情况，应立即采取措施进行整改。
废水回用
对于可回用的废水，采取回用措施，如用于冷却、洗涤等，减少新鲜 水的使用量，降低对水资源的消耗。
销售。
04
废铝制备明矾的技术要点与难点
技术要点
原料选择
反应温度控制
反应时间
杂质去除
选择纯净度高的废铝作 为原料，确保产品质量。
保持适宜的反应温度， 促进废铝的有效转化。
确保足够的反应时间， 使废铝完全转化为明矾。
采用有效的分离技术， 去除反应产物中的杂质，
提高明矾的纯度。
技术难点
废铝的预处理
废铝中可能含有多种杂质，需要进行有效的预处理，以确保产品质量。
固体废物处理
分类收集
对固体废物进行分类收集，将可回收物、有害废物和其他 废物分开处理。
资源化利用
对于可回收的固体废物，采取资源化利用措施，如回收金 属、纸张、塑料等。
无害化处理
对于有害废物和其他无法回收的固体废物，应进行无害化 处理，如焚烧、填埋等。在处理过程中应采取措施减少对 环境的影响。
由废铝罐制备明矾
由廢鋁罐製備明礬z國立臺灣大學化學系，大學普通化學實驗，第十二版，國立臺灣大學出版中心：台北，民國九十七年。
z版權所有，若需轉載請先徵得同意；疏漏之處，敬請指正。
z臺大化學系普化教學組羅聲晴助教，2007年2月10日。
一、目的：回收廢棄罐製成明礬，利用再結晶法加以純化，並經取代反應製成鉻鋁明礬。
二、實驗技能：學習藥品稱量、液體量取、重力過濾法、抽氣過濾法、再結晶的分離純化及養晶技術。
三、原理：（一）合成鋁明礬鋁是活潑的金屬，但與稀酸反應很慢，因其表面常被一層氧化鋁保護著；而鹼性溶液可溶解此氧化層，進一步再與鋁反應。
鋁片與過量鹼反應形成可溶解的 Al(OH)4-：2Al(s) + 2KOH(aq) + 6H2O(l) → 2K+(aq) + 2Al(OH)4-(aq)+ 3H2(g) (1)當加入酸時，可移去一個 OH-，產生白色柔毛狀 Al(OH)3 沈澱：Al(OH)4-(aq) + H+(aq) → Al(OH)3(s) + H2O(l) (2)繼續加酸，則 Al(OH)3 變成 Al3+ 溶解於酸中：Al(OH)3(s) + 3H+(aq) → Al3+(aq) + 3H2O(l) (3)若將鹼加入 Al(OH)3中，則產生可溶解的Al(OH)4-：Al(OH)3(s) + OH-(aq)→ Al(OH)4-(aq) (4)像Al(OH)3這類既能當鹼又能當做酸的物質，稱為兩性物質（amphotericsubstances），其它如：Sb(OH)3、Sn(OH)2、Sn(OH)4、Pb(OH)2、Cr(OH)3、Zn(OH)2、Ga(OH)3及Ti(OH)4等均為兩性化合物。
明礬（Alum），通式為M+M3+(SO4)2⋅12H2O，是離子化合物，能從含硫酸根、三價陽離子（如：Al3+、Cr3+、Fe3+）和一價陽離子（如：K+、Na+、NH4+）的過飽和溶液中結晶出來，在適當條件下並可長成相當大的晶體。
实验室明矾制备实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 学习实验室制备明矾的方法和原理。
2. 掌握明矾的制备过程，包括原料选择、反应条件控制、沉淀分离、结晶等步骤。
3. 了解明矾在工业和生活中的应用。
二、实验原理明矾（KAl(SO4)2·12H2O）是一种复盐，由硫酸钾和硫酸铝组成。
实验室制备明矾的方法通常采用废易拉罐（主要成分为铝）与氢氧化钠反应生成氢氧化铝沉淀，然后加入硫酸钾和硫酸反应生成明矾。
三、实验材料1. 废易拉罐（主要成分为铝）2. 氢氧化钠（NaOH）3. 碳酸氢铵（NH4HCO3）4. 硫酸钾（K2SO4）5. 硫酸（H2SO4）6. 自来水7. 烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台、滤纸等四、实验步骤1. 将废易拉罐剪成小块，放入烧杯中。
2. 加入50mL 2mol·L-1 KOH溶液，分多次加入，反应完毕后用布氏漏斗抽滤，取清液稀释到100mL。
3. 在不断搅拌下，滴加3mol·L-1 H2SO4溶液（按化学反应式计量）。
4. 加热至沉淀完全溶解，并适当浓缩溶液。
5. 用自来水冷却结晶，抽滤，所得晶体即为KAl(SO4)2·12H2O。
五、实验结果与分析1. 实验过程中，加入氢氧化钠溶液后，易拉罐表面出现大量气泡，表明铝与氢氧化钠反应生成氢氧化铝沉淀。
2. 加入硫酸溶液后，沉淀逐渐溶解，溶液变浑浊，说明氢氧化铝与硫酸反应生成明矾。
3. 冷却结晶过程中，溶液中出现大量晶体，表明明矾晶体已形成。
六、实验讨论1. 实验过程中，氢氧化钠的浓度对反应速率有较大影响。
若浓度过低，反应速率较慢；若浓度过高，可能导致氢氧化钠过量，影响产物的纯度。
2. 加入硫酸溶液时，应控制滴加速度，避免产生大量热量，导致溶液局部过热，影响产物质量。
3. 冷却结晶过程中，温度对晶体生长速度有较大影响。
温度过低，晶体生长速度慢；温度过高，晶体生长速度过快，可能导致晶体形状不完整。
七、实验结论1. 通过实验室制备明矾实验，掌握了明矾的制备方法，了解了反应原理和过程。
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↓+ 3H+→Al3++ 3 H2O4.加入M3+生成明矾：K++ Al3++ 2SO42-+ 12 H2O→KAl(SO4)2·12H2O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。
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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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。 整个研究过程我们体会研究要有耐心和严谨的作风，学 会如何学习，如何研究的方向，培养了我们的意志力和 洞察力。 BACK
五、实验步骤
3．明矾的制备: 将抽滤后所得的氢氧化铝沉淀转入蒸发皿 ．明矾的制备 中，加10mL 9mol·L－1 H2SO4 ，再加10mL水，小火加热使其 溶解，加入2g硫酸钾继续加热至溶解，停止加热。所得溶液 在空气中自然冷却，待结晶完全后，减压过滤，将晶体用滤 纸吸干，称重，计算产率。
五、实验步骤产品检验
三、仪器与试剂
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，抽滤泵，毛细管，提勒管等。 试剂: H2SO4（3mol·L－1 ， 9mol·L－1 ）， NaOH(s)，K2SO4(s)，铝屑，pH试纸 （1~14）。
四、实验预处理
(一)自备一个空的铝罐，洗涤干净。 (二)將铝罐剪开，並裁出約 3cm ×4cm大小， 以 砂紙磨去表面顏料，小刀刮干净，然后再剪 成約 0.5cm × 0.5cm的薄片，称0.5克进行实验。 (三)制备 20mL的9mol·L－1 H2SO4 ：量取10mL 的蒸馏水于100mL的烧杯，將18 mol·L－1浓硫 酸用量筒取10mL缓慢滴入水中，注意放热現象， 並加搅拌，靜置冷却。
五、实验步骤
1．制备Na[Al(OH)4]: 称取固体氢氧化钠1g，迅速 ．制备 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）
4．产品熔点的测定及性质试验: 将产品干燥，装入 ．产品熔点的测定及性质试验 毛细管中。把毛细管放入提勒（b型）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SO42-离子。 K Al (SO4)2·12H2O ,明矾，密度1.757g/cm3。熔点 92.5℃。在64.5℃时失去9个结晶水，200℃失去全部 结晶水成白色海绵状无水物成为白色粉状烧明矾。 可溶于水(12.2％，25℃)，1％的水溶液的pH值为4.2， 在水中水解成氢氧化铝胶状沉淀，几乎不溶于乙醇。 极易溶于热水，溶于冷水和稀酸，不溶于乙醇、丙 酮。
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 第一季度 第二季度 第三季度 第四季度
东部 西部 北部
结 语
经过n个月的艰苦研究，在尝尽 研究过程中的酸甜苦辣后，我们终 于能拿出成果来展示，望着晶莹的 晶体，这仅是明矾的晶体吗？不， 那更是我们的汗水，心血以及合作 精神的结晶，希望它折射出的光芒， 能为环保带来一点灵感。
课题展示结束
多谢各位 观看
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研究过程
收集相关资料，提出初步的实验设想，并 分析其可行性； 实验方案设计，准备实验； 在实验实践中检验设想的正确性； 总结，得出结论、提出建议，准备成果展 示。
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中国铝资源形势
2000年英国Macrarie研究所预测中国的铝 资源消费将在2010年达到745万吨…… 中国地质科学院全球战略研究中心全球矿 产资源研究2001年报告:铝,我国人均消费 峰点在2020~2028年,人均8.8~10.8千克。 20年累计需求量为1.7~1.74亿吨,这样算
六、数据处理
鋁片來源 鋁片重量 明矾重量 明矾中含鋁重 转换率 (g) (g) (g) (%)
七、注意事项
1．第（2）步用热水洗涤氢氧化铝沉淀一定 要彻底，以免后面产品不纯。（洗去可溶性 钠盐） 2．制得的明矾溶液一定要自然冷却得到结 晶，而不能骤冷。 （防止单盐结晶析出）
八、思考题
1．本实验是在哪一步中除掉铝中的铁杂质 的？ 答：第（1）步。因为铁与氢氧化钠不反应。 2．用热水洗涤氢氧化铝沉淀时，是除去什 么离子？ 答：除去Na+和离子。 3．制得的明矾溶液为何采用自然冷却得到 结晶，而不采用骤冷的办法？ 答：否则单盐组分可能会析出
反应方程式:
(3) 继续再加入 H2SO4 则固体溶解成 Al3+ 离子： Al(OH)3(s) + 3H+(aq) = Al3+(aq) + 3H2O(l) (4) 明矾沉淀： K+(aq) + Al3 + (aq) + 2SO42-(aq) + 12H2O = KAl(SO4)2‧12H2O(s)
B A C K
明矾晶体
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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
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。 BACK
二实验原理明矾在不同温度下的
溶解度
30 8.39 t (℃) 0 10 20 40 11.7 60 24.8 80 71.0 90 109
溶解度 3.00 3.99 5.90 （ g/100 g H2O ）
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二实验原理制备中的化学反应如下：
明矾 [KA1(SO4)2‧12H2O] 是离子化合物， 能从含硫酸根三价阳离子 (例如：Al3+、 Cr3+、Fe3+) 和一价阳离子 ( 例如：K+、 Na+、NH4+ ) 的溶液中结晶出来，在适当的 条件下，并可长成相当大的结晶体。结晶 层中含 12 个水分子，其中 6 个与三价阳 离子紧密结合，其余 6 个与硫酸根及一价 阳离子形成较弱的结合.
五、实验步骤
2．氢氧化铝的生成和洗涤: 在 ．氢氧化铝的生成和洗涤 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。留注社会！
以社会未来主人翁的身 份，在自己力所能及的领域 内为社会贡献自己一份力 量！！！
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我们的记事本
Part 1 准备阶段——“酸甜苦辣”的滋味
2005年12月
对于课题的确立，我们经过多次的激烈讨论、辩驳，甚 至争吵，不过团结的精神使得我们最终选定“利用废铝 制取明矾”的课题。 2006年1月上旬 虽然期末考刚结束，带着疲惫，我们又转入新的“战斗” 中——搜集资料。辛辛苦苦忙了好多天，跑遍了各个图 书、书店，以及上网等，搜集完后整理资料、分类、摘 录。虽然苦，但越干越起劲。
结论及建议
通过实验，我们让“利用废铝制明矾” 通过实验，我们让“利用废铝制明矾” 由设想成为了现实，他使一件垃圾摇身一 由设想成为了现实， 变成为一件用途广泛的化工产品， 变成为一件用途广泛的化工产品，既保护 了环境，节约了资源，又能造福了社会。 了环境，节约了资源，又能造福了社会。
从这个角度出发，我们建议大家： 从这个角度出发，我们建议大家：
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研究目的
• 加深对铝、明矾性质的认识， 熟悉化学实验的基本操作； • 研究利用废品制明矾的可行 性，增强环保意识，为保护 环境、回收利用废旧铝材提 供一些参考意见。 • 学会自主学习和合作，提高 发现、思考及解决问题的能 力。 BACK
研究方法
• 收集、分析资料； 收集、分析资料； • 实验法（主要）. 实验法（主要）
来,精练铝缺口达1亿吨!!! 精练铝缺口达1亿吨!!!
关于明矾
（铝）明矾为无色透明晶体； 明矾的用途：它是净水能手，也能产生杀菌的盐，代替 除臭剂且不会散发污染环境的气体等； 要注意的是，铝明矾为含铝化合物，铝被人体吸收对后 神经细胞产生毒害，而且不易排出导致疾病的发生，如 记忆力减退，抑郁烦躁等。 明矾在造纸工业用作松香胶沉降剂，净化浊水的助沉剂， 照相纸坚膜剂，泡沫橡胶助发泡剂，电镀锌的助导电剂， 印染的媒染剂，防拔染工艺的防染剂。可用于收敛性化 妆品中。医药上用作收敛药、催吐药和止血药。食品中 用作疏松剂。
反应方程式:
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)
(1) (2)
加入 H2SO4 先形成 Al(OH)3 固体： Al(OH)4-(aq) + H+(aq) = Al(OH)3(s) + H2O(l)
“利用废铝制明矾”研究小组 利用废铝制明矾”
课题领域： 课题领域： 工程化学基础 指导老师： 指导老师：冯启蒙
Contents
问题提出 研究目的 研究方法 研究过程 结论及建议 心得 结 语
问题提出
铝在地壳的含量排第三，但蕴量高并 不等于取之不尽用之不竭，铝终有一天 会消耗完的。同时，一件铝制品起码需 要100年才能分解完，造成固体废物污染。 废旧铝材的循环再用能有效地缓解上述 矛盾，因此本实验试图通过这课题的研 究为回收利用废旧铝材这一大课题提供 一些参考意见。