上游充通大￥ SHANGHAIJIAO TONG UNIVERSITY 化学问题的实验採究 EXPERIMENT INQUIRY OF THE CHEMISTRY PROBLEMS 实验报告 EXPPERIMENT REPORT AO TONG 题目：明矾晶体的制备及明矾净水实验 小组成员：丛霖陈剑楠田发祥朱佳瑶赵路杰 组号：2 指导教师：谢少艾 实验日期：2015-03-26、2015-04-02
SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 化学问题的实验探究 EXPERIMENT INQUIRY OF THE CHEMISTRY PROBLEMS 实验报告 EXPPERIMENT REPORT 题目：明矾晶体的制备及明矾净水实验 小组成员: 丛霖 陈剑楠 田发祥 朱佳瑶 赵路杰 组号: 2 指导教师: 谢少艾 实验日期：2015-03-26、2015-04-02
上济克通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNTVERSITY 明矾晶体的制备及明矾净水实验一一实验报告 第2组 目录 一、实验背景 …4 1、g:4 2、明矾(KAIS0a2·12H20): .4 3、易拉罐的主要成分… 4 4、明矾的净水原理4 5、浊液pH对明矾净水效果的影响5 二、实验目的6 1、了解铝和氢氧化铝的两性。 .6 2、了解明矾的制备方法。6 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。 6 4、学习和练习对于无机物中铝离子含量的测定方法6 5、探究明矾在不同pH的条件下对水的净化效果… 6 三、实验原理. 6 1、实验原理… 6 2、明矾的净水原理… 6 3.铝离子的测定原理 7 1、络合滴定法 7 2、EDTA及其二钠盐的性质 7 3、金属指示剂 一二甲酚橙(XO)的基本性质 7 4、指示剂的封闭现象 8 5、返滴定法. 8 6、六次甲基四胺 .8 四、仪器与药品 .8 1、硫酸铝钾的制备 .8 2、明矾中铝离子含量的测定 8 五、部分实验仪器及操作详解… 9 1、布氏漏斗抽滤.… 9 六、化学试剂使用须知及废液处理 9 1、氢氧化钠的使用 9 1. 摄取 10 2.皮肤危险。 10 3.眼晴危险… 10 2、硫酸的使用.… .10 3、废液的处理 .11 七、实验步骤及现象 .11 1.硫酸铝钾的制备 11 2、明矾中铝离子含量的测定 12 3、明矾净水效果的测量 12 八、数据记录与结果处理… .13 1、总产量的测定 13 2、EDTA溶液的浓度的标定 13
明矾晶体的制备及明矾净水实验——实验报告 第 2 组 2 目录 一、实验背景...................................................................................................................................4 1、铝：.....................................................................................................................................4 2、明矾（KAl(SO4)2· 12 H2O）：...........................................................................................4 3、易拉罐的主要成分.............................................................................................................4 4、明矾的净水原理.................................................................................................................4 5、浊液 pH 对明矾净水效果的影响 ......................................................................................5 二、实验目的...................................................................................................................................6 1、了解铝和氢氧化铝的两性。.............................................................................................6 2、了解明矾的制备方法。.....................................................................................................6 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。 ..................................................................................................................................................6 4、学习和练习对于无机物中铝离子含量的测定方法.........................................................6 5、探究明矾在不同 pH 的条件下对水的净化效果 ..............................................................6 三、实验原理...................................................................................................................................6 1、实验原理.............................................................................................................................6 2、明矾的净水原理.................................................................................................................6 3.铝离子的测定原理................................................................................................................7 1、络合滴定法.................................................................................................................7 2、EDTA 及其二钠盐的性质............................................................................................7 3、金属指示剂——二甲酚橙（XO）的基本性质 ........................................................7 4、指示剂的封闭现象.....................................................................................................8 5、返滴定法.....................................................................................................................8 6、六次甲基四胺.............................................................................................................8 四、仪器与药品...............................................................................................................................8 1、硫酸铝钾的制备.................................................................................................................8 2、明矾中铝离子含量的测定.................................................................................................8 五、部分实验仪器及操作详解.......................................................................................................9 1、布氏漏斗抽滤.....................................................................................................................9 六、化学试剂使用须知及废液处理...............................................................................................9 1、氢氧化钠的使用.................................................................................................................9 1. 摄取.........................................................................................................................10 2. 皮肤危险。.............................................................................................................10 3.眼睛危险......................................................................................................................10 2、硫酸的使用.......................................................................................................................10 3、废液的处理.......................................................................................................................11 七、实验步骤及现象.....................................................................................................................11 1.硫酸铝钾的制备..................................................................................................................11 2、明矾中铝离子含量的测定...............................................................................................12 3、明矾净水效果的测量.......................................................................................................12 八、数据记录与结果处理.............................................................................................................13 1、总产量的测定...................................................................................................................13 2、EDTA 溶液的浓度的标定 .................................................................................................13
上泽充通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNTVERSITY 明矾晶体的制备及明矾净水实验一一实验报告 第2组 3、明矾中铝离子含量的测定 13 十、讨论 14 1、硫酸铝钾的制备 1、在制备明矾的实验中，为什么要用砂纸打磨易拉罐的表面？ .14 2、在用氢氧化钠溶解碎屑时，为什么要水浴加热，不能直接解热？ .14 3、在过滤溶解后的铝屑残渣时，要注意什么？14 4、对于需要冷却的烧杯，锥形瓶，如何加速冷却？…14 5、在加入硫酸钾后，为什么要冷却了才能加无水乙醇？14 6、明矾的产量分析 .14 2、铝离子含量的检测15 1、为什么滴定锌离子可以采用直接滴定法，而滴定铝离子要采用返滴定法？15 十、感想15 陈剑楠 15 从霖… 15 田发祥 .15 朱佳瑶… 16 赵路杰 16 十二、参考文献 .16 3
明矾晶体的制备及明矾净水实验——实验报告 第 2 组 3 3、明矾中铝离子含量的测定...............................................................................................13 九、结论.........................................................................................................................................13 十、讨论.........................................................................................................................................14 1、硫酸铝钾的制备...............................................................................................................14 1、在制备明矾的实验中，为什么要用砂纸打磨易拉罐的表面？...........................14 2、在用氢氧化钠溶解碎屑时，为什么要水浴加热，不能直接解热？...................14 3、在过滤溶解后的铝屑残渣时，要注意什么？.......................................................14 4、对于需要冷却的烧杯，锥形瓶，如何加速冷却？...............................................14 5、在加入硫酸钾后，为什么要冷却了才能加无水乙醇？.......................................14 6、明矾的产量分析.......................................................................................................14 2、铝离子含量的检测...........................................................................................................15 1、为什么滴定锌离子可以采用直接滴定法，而滴定铝离子要采用返滴定法？...15 十一、感想.....................................................................................................................................15 陈剑楠.....................................................................................................................................15 丛霖.........................................................................................................................................15 田发祥.....................................................................................................................................15 朱佳瑶.....................................................................................................................................16 赵路杰.....................................................................................................................................16 十二、参考文献.............................................................................................................................16
上泽充通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNTVERSITY 明矾晶体的制备及明矾净水实验一一实验报告 第2组 一、实验背景 1、铝： 银白色轻金属。有延展性。在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜。易溶于稀 硫酸、硝酸、盐酸、氢氧化钠和氢氧化钾溶液，难溶于水。 2、明矾（KAI(S04212H20): 属于a型明矾类复盐，有玻璃光泽。密度1.757g/cm3,熔点92.5℃。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、澄清剂等，还可用 于食品添加剂。 3、易拉罐的主要成分（假设材料为3004铝合金，数据来自百度百科） 铝Al:余量：硅Si:0.30:铜Cu:025:镁Mg:0.8~1.3: 锌Zn:0.25;(潜在的杂质来源)锰Mn:1.01.5:Fe:0.7:其它：0.05 4、明矾的净水原理 污浊的水中有许多的泥沙等污物，一些直径大小在“胶体”左右的粒子在水中很难自然 沉降下来。经过研究发现，泥沙的胶体粒子带的是负电荷，由于每一个泥沙胶粒带的电荷相
明矾晶体的制备及明矾净水实验——实验报告 第 2 组 4 一、实验背景 1、铝： 银白色轻金属。有延展性。在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜。易溶于稀 硫酸、硝酸、盐酸、氢氧化钠和氢氧化钾溶液，难溶于水。 2、明矾（KAl(SO4)2· 12 H2O）： 属于α型明矾类复盐，有玻璃光泽。密度 1.757g/cm3，熔点 92.5℃。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、澄清剂等，还可用 于食品添加剂。 3、易拉罐的主要成分（假设材料为 3004 铝合金，数据来自百度百科） 铝 Al ：余量；硅 Si ：0.30；铜 Cu ：0.25 ；镁 Mg：0.8～1.3 ； 锌 Zn：0.25 ；（潜在的杂质来源）锰 Mn：1.0～1.5；Fe：0.7；其它：0.05. 4、明矾的净水原理 污浊的水中有许多的泥沙等污物，一些直径大小在“胶体”左右的粒子在水中很难自然 沉降下来。经过研究发现，泥沙的胶体粒子带的是负电荷，由于每一个泥沙胶粒带的电荷相
上许克通大睾 SHANGHAI JIAO TONG UNTVERSITY 明矾晶体的制备及明矾净水实验一一实验报告 第2组 同，当两个胶粒彼此靠近的时候，静电斥力总使他们分开，很难有机会结成较大的粒子沉降 下来。明矾溶于水后水解产生氢氧化铝胶体，由于氢氧化铝胶体粒子带正电荷，与带负电的 泥沙胶粒相遇，彼此电荷相互中和，失去电荷的胶粒聚集在一起，自然沉降，水质因此变得 清澈。水解方程方程式： A1++3H0=A1(0HD+3H 5、浊液pH对明矾净水效果的影响（数据来源1杨飞，马宏佳.明矾净水 实验的探究.化学教学，2010,06：12-13.) 系1不闪恒置的是渔流评★美食数阳 有446536405110 净本脸N7647u457441253 国！不问酸度的逸雅净水渔度安化线 当pH值过低时，氢氧化铝胶体溶解，净水效果受到影响，当pH值过高时，氢氧化铝 胶体同样溶解于碱性溶液中，生成四羟基合铝酸钠，所以为了达到理想的效果，需要将溶液 的pH值调到一个合适的范围
明矾晶体的制备及明矾净水实验——实验报告 第 2 组 5 同，当两个胶粒彼此靠近的时候，静电斥力总使他们分开，很难有机会结成较大的粒子沉降 下来。明矾溶于水后水解产生氢氧化铝胶体，由于氢氧化铝胶体粒子带正电荷，与带负电的 泥沙胶粒相遇，彼此电荷相互中和，失去电荷的胶粒聚集在一起，自然沉降，水质因此变得 清澈。水解方程方程式： 5、浊液 pH 对明矾净水效果的影响（数据来源[1]杨飞,马宏佳. 明矾净水 实验的探究[J]. 化学教学,2010,06:12-13.） 当 pH 值过低时，氢氧化铝胶体溶解，净水效果受到影响，当 pH 值过高时，氢氧化铝 胶体同样溶解于碱性溶液中，生成四羟基合铝酸钠,所以为了达到理想的效果，需要将溶液 的 pH 值调到一个合适的范围