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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)的两性; 3 　　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(KSO)作用生成硫酸铝钾复盐。 24 　　硫酸铝钾(KSO?Al(SO)?24HO)俗称明矾，它是一种无色晶体，易溶于水，并水解生成Al(OH)2424323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HSO调节此溶液的pH值为8,9，即有Al(OH)沉淀产生，分离后，243 　　在沉淀中加入HSO，使Al(OH)转化为Al(SO)，然后制成Al(SO)晶体，将Al(SO)晶体和243243243243KSO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: 24 　　2Al + 2NaOH + 6HO === 2Na[Al(OH)] + 3H 2 42 　　,+[Al(OH) ]+ H === Al(OH)+ HO 43 2 　　2Al(OH) + 3HSO=== Al(SO) + 6HO 324 2432 　　Al(SO) + KSO + 24HO === KSO?Al(SO)?24HO 243242242432 　　明矾单晶的培养:当有KSO?Al(SO)?24HO晶体析出后，过滤得到晶体后，选出规整的242432 　　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。 　　1 　　固体试剂: Al屑(C.P)， NaOH(C.P) ，KSO(C.P)。 24 　　,,11液体试剂: HSO(3mol?L，1:1)，BaCl(0.1 mol?L)。 242 　　四、实验内容 1(Al(OH)的生成 3 　　称取2.3克NaOH固体，置于200mL烧杯中，加入30mL蒸馏水溶解。称取1克铝屑，分批放入溶液中(反应剧烈，防止溅出，应在通风橱内进行)，至不再有气泡产生，说明反应完毕，然后再加入蒸馏水，使体积约为40mL，抽滤。将滤液转入200mL烧杯中，加热至沸，在不断搅拌下，滴 　　,1加3mol?LHSO，使溶液的pH为8,9，继续搅拌煮沸数分钟，然后抽滤，并用沸水洗涤沉淀，24 　　直至洗涤液的pH值降至7左右，抽干。 　　2(Al(SO)的制备 243 　　将制得的Al(OH)转入烧杯中，在不断搅拌下，加入1:1 HSO，并水浴加热。当溶液变清后，324 　　停止加入硫酸，得Al(SO)溶液。浓缩溶液为原体积的二分之一，取下，用水冷却至室温，待结晶243 　　完全后，抽滤，将晶体用滤纸吸干，称重。 　　3(明矾的制备及大晶体的培养 　　将称重的硫酸铝晶体置于小烧杯中，配成室温下的饱和溶液。另称取KSO固体，也配成同体24积饱和溶液，然后将等体积的两饱和溶液相混合，搅拌均匀。放置后，就会有明矾晶体析出。过滤，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。 　　为使晶种生成大的单晶，重要的是溶液温度不要变化太大，使溶液的水分缓慢蒸发。为生成大结晶，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。 　　　　，,3+24(性质实验:取少量明矾晶体，验证溶液中存在Al、K、SO离子，并写出方程式。4 　　　　五、预习内容 　　，,3+21( 查阅资料，找出检验溶液中含有Al、K、SO离子的最简单，最可行的方法。4 　　　　2( 查出Al(SO)和KSO在不同温度下的溶解度。 24324 　　六、思考题 　　1( 为什么用碱溶解Al? 　　2(将硫酸钾和硫酸铝两种饱和溶液混合能够制得明矾晶体，用溶解度来说明其理由。 　　2