用乙醇水溶液洗涤明矾晶体,乙醇的作用是什么
用乙醇水溶液洗涤明矾晶体,乙醇的作用是减少明矾晶体的溶解度,析出更多晶体,减少损失。
乙醇是一种有机物,俗称酒精,结构简式CH₃CH₂OH、C₂H₅OH或EtOH,分子式C₂H₆O,是带有一个羟基的饱和一元醇,在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体,它的水溶液具有酒香的气味,并略带刺激。有酒的气味和刺激的辛辣滋味,微甘。乙醇液体密度是0.789g/cm³(20℃) ,乙醇气体密度为1.59kg/m³,沸点是78.3℃,熔点是-114.1℃,易燃,其蒸气能与空气形成爆炸性混合物,能与水以任意比互溶。能与氯仿、乙醚、甲醇、丙酮和其他多数有机溶剂混溶,相对密度(d15.56)0.816。
因为明矾溶于水,再用水洗涤岂不是又没了?乙醇易挥发,且明矾不溶于其中。
不宜直接烘干,因为明矾是十二水合硫酸铝钾,烘干可能会造成水合分子的离失。
过饱和溶液不析出晶体,你可以适当加入一些很细小的明矾晶体颗粒,促使其晶体析出。
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.
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 M H2SO4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.)
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.冰浴约20分钟后,结晶大概会完成.
再次利用抽气过滤装置收集产物,应是纯白色的结晶.取5 ml的酒精水溶液,先取一半润洗装滤液的烧杯,润洗液倒入漏斗内,再过滤.另一半用於清洗漏斗内的产物.用玻棒将产物平铺在白瓷漏斗上,持续抽气10分钟.当产物乾燥后,移到表玻璃上,称重并计算粗产率.(过滤之前,表玻璃应先称重,才能得到明矾结晶的重量.)
再结晶:将收集到的明矾产物(应是纯白色的细小结晶,否则需再纯化!),放入一个以洁净的100 ml烧杯中,依明矾结晶的重量及水温(明矾的溶解度,在20 ℃时约为:11.4 g / 100 ml 水),估算合适的去离子水量,期使明矾结晶恰可完全溶解,形成接近饱和溶液的情况;切忌加入过多的水量,令隔周之后,仍看不到较完整的漂亮大结晶
一
1 加热煮沸是为了让其充分水解和沉淀
充分搅拌是为了洗涤干净
2氢氧化铝
二
本实验是利用金属铝可以溶解于NaOH溶液的特点,先制备铝酸钠,再用NH4HCO3调节溶液的pH值(8~9),将其转化为Al(OH)3,Al(OH)3溶于H2SO4生成Al2(SO4)3,在低温下结晶,即得硫酸铝晶体Al2(SO4)3•18 H2O,主要反应如下:
2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑
2Na[Al(OH)4] + NH4HCO3=2Al(OH)3↓ + Na2CO3 + NH3↑ + 2H2O
2Al(OH)3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 6 H2O
Al2(SO4)3•18 H2O为白色六角形鳞片或针状结晶,易溶于水,极难溶于酒精,在空气中易潮解。加热至赤即分解成为SO3和Al2O3。
仪器药品
托盘天平,烧杯(250 mL,150 mL),量筒(100 mL,10 mL),吸滤瓶,布氏漏斗,蒸发皿(75 mL)。NaOH(s),铝片,NH4HCO3(饱和),H2SO4(3 mol•L-1),无水酒精,pH试纸,滤纸。
实验步骤
一、制备铝酸钠
迅速(?)称取0.75 g NaOH固体倒入150 mL烧杯中,加入15 mL蒸馏水,搅拌使溶解。加入0.25 g铝片(分几次加入。注意:反应剧烈,防止溅入眼内)。反应完毕后,加入水约13 mL,用布氏漏斗抽滤。
二、Al(OH)3的生成和洗涤
将上述铝酸钠溶液转入250 mL烧杯中,加热至沸,并保持沸腾,在不断搅拌下以细流状缓慢加入20 mL饱和NH4HCO3溶液,加毕,将沉淀煮沸数分钟并不断搅拌(注意加热过程中要不停的搅拌,停止加热后还要搅拌数分钟,以防止迸溅!)静置澄清,用pH试纸检验清液,pH约为8~9时证明沉淀已经完全,(如果pH>9,则再加入少量NH4HCO3)然后倾出清液。
往Al(OH)3沉淀中加入30~40mL热蒸馏水,煮沸并充分搅拌洗涤,抽滤(注意:不必抽干就停止抽滤,再加水洗,再抽滤),洗至溶液pH7~8为止(约洗四至五次),最后抽干。
三、制备硫酸铝
将制得的Al(OH)3沉淀转入75 mL蒸发皿中,加入5 mL3 mol•L-1H2SO4溶液(H2SO4不要过量),搅拌,得到混浊溶液。将混浊溶液在水浴上加热并加以搅拌,使Al(OH)3完全溶解。继续水浴加热浓缩至约为原来混浊溶液体积的二分之一(不要过分浓缩,稀些结晶较好,工业上浓缩比重约1.38),然后缓慢冷却结晶。(结晶析出慢时,可加3 mL无水酒精以减少Al2(SO4)3 的溶解度)待结晶后,用布氏漏斗抽滤(尽量抽干)迅速称重,计算产率。(注意:产品回收作为其它实验试剂)。
以铝灰为原料的酸溶或者Al2O3直接溶解法。利用该法可制得Al2O3含量为5%10%、碱化度为25%-65%的PAS。以结晶氢氧化铝为原料的合成方法。凝胶法:结晶氢氧化铝在常压条件下在酸中的溶解度较小,应先把结晶氢氧化铝变成无定型态的凝胶状氢氧化铝,再加H2SO4或Al2(SO3溶解而制得PAS。高温蒸汽活化法:在反应器中加入水和硫酸及适量的氢氧化铝悬浮液,通人高温蒸汽搅拌蒸煮,使氢氧化铝活化,当制成熔体中Al2O3含量达到18%~20%,不溶渣含量0.5%—0%,碱化度30%—60%时,停止蒸煮并将反应器中PAS送人圆鼓结晶器成产品,此法制备的PAS是含Al2O3较高的结晶产品。粘土矿为原料制备法。将粘土矿粉用马福炉经高温锻烧1h,锻烧后的产物用7.5N硫酸溶解并在母液中加入NaOH,形成无定形的Al2O3沉淀,再与硫酸在25C搅拌反应制得PAS。
在制备PAS的过程中,碱化度不宜太高,如碱化度过高会导致PAS的稳定性下降。为了提高PAS的稳定性,可以加入有机酸相它们的盐或接人一定比例的氯根或醋酸根作为稳定剂,也可制成固体产品以提高其稳定性。
求采纳
防止明矾饱和溶液冷却后析出晶体: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。
饱和不饱和取决与溶解度,而溶解度是可以变化的,本来是饱和的溶液,降温析出晶体,溶质减少,但溶解度也随温度降低而降低(该温度下可以溶解的最多的晶体量减少),溶液还是溶解了该温度下能溶解的最多的溶质,即溶液还是饱和的。
定义
在一定温度下,向一定量溶剂里加入某种溶质,当溶质不能继续溶解时,所得到的溶液叫做这种溶质的饱和溶液;还能继续溶解的溶液,叫做这种溶质的不饱和溶液。
在增加溶剂或升高温度的情况下,饱和溶液可以变成不饱和溶液。因此,只有指明“在一定量溶剂里”和“在一定温度下”,溶液的“饱和”和“不饱和”才有确定的意义。
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。
无色立方晶体,外表常呈八面体,或与立方体、菱形十二面体形成聚形。
明矾是无色透明块状结晶或结晶性粉末,无臭,味微甜而酸涩。
在干燥空气中风化失去结晶水,在潮湿空气中溶化淌水,加热至92·5℃失去9个结晶水,200℃时失去全部结晶水成为白色粉末。
易溶于水,缓慢溶于甘油,不溶于乙醇,丙酮。化学性质:其水溶液呈酸性,在水中水解生成氢氧化铝胶状沉淀。
2NH4Al(SO4)2==Al2O3+2NH3+2so2+H2O条件:280℃以上
把一大药匙明矾放进去,
用筷子搅拌一下,基本上就完全溶解了.也可以放一小药匙.
再放入一药匙明矾,搅拌,又溶解了.就这样一点一点的放进去.
我也忘了究竟放了多少,只觉得放了很多,应该有十多,就达到了饱和状态,但这时的溶液温度达到了40多摄氏度,冷却一会儿后,就已经看到有一些小晶体析出了.把它们全部倒进一个洁净的瓷碗里,用一块硬纸片盖住杯口(最好使用透明胶粘住盖住杯口的那一面),静止一夜.
第二天()解揭开硬纸片,就会发现有许多晶体沉淀在碗底.
把上层较清的溶液倒回烧杯,
添适量的水和明矾,加热,使其成为比室温高些的明矾饱和溶液.
(不知为何,除了有明矾晶体析出外,还有一些黑色固体粉末出现,还伴有一股湿金属的气味,老师说这可能是我用的水不够干净的缘故.)把剩下的结在碗底的一堆晶体用筷子轻轻戳一戳,使它们变成单独的一颗颗的晶体,挑一颗较完整的晶体作为晶核.
(不知为何我析出的明矾晶体都是不够漂亮,也许,这就是为什么悬挂的晶体一定不能碰壁的缘故.)
用细线轻轻系住一颗,再放进冷却了比室温稍高的明矾饱和溶液里,
盖上硬纸片,静止一夜.
第三天()与第二天的操作类似,把晶核轻轻取出后加入适量水和明矾,
加热至比室温高些的明矾饱和溶液,冷却,把大了些的明矾晶体再放进溶液里.盖上硬纸片,放一夜.
第四天()晶核又“长大”了,可明矾晶体却只“长大”了一点点,
什么时候才是个头啊!我请教了老师,发现不用稍冷却饱和溶液,只要在刚刚形成饱和溶液时立刻把晶体放进热溶液里,这样晶体就会“长”得快了.
第五天()改良了第三步工作后,晶体果然长大了许多!
太好了!继续重复第四部的工作,
直至明矾晶体长到足够大为止.【希望以上资料能够帮助到你.】
【用品】烧杯、外表皿、铁架台、酒精灯、石棉网、漏斗、量筒、玻璃棒、镊子、滤纸、细线、硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)。
【操作】
1、制取小晶体 在盛100mL水的烧杯里,参加研细的硫酸铜粉末10g,同时加1mL稀硫酸(避免硫酸铜水解),加热,使晶体完整溶解。继续加热到80—90℃,趁热过滤,滤液流入一洗净并用热水加温过的烧杯里,加盖静置。经几小时或一夜,将会发现杯底有若干颗小晶体生成.
2、小晶体的长大 拣取一颗晶形比拟完好的晶体,用细线系住,悬挂在盛饱和硫酸铜溶液的烧杯里,并加盖静置。每天再往烧杯里参加少量微热的饱和硫酸铜溶液,小晶领会逐步长大,成为一块大晶体。
成败关键
(1)所用试剂必需纯洁,如含有杂质就很难取得完好的晶形。
(2)控制溶液的浓度,假如溶液过浓,析晶速率太快,不易构成晶形完好的晶体;如超越饱和溶液浓度不大,结晶速率太慢,小晶体渐渐长大。制备小晶体时,用高于室温20℃—30℃的饱和溶液;以后添加的饱和溶液应是高于室温15℃—20℃的溶液,每次参加量约为原溶液的1/10,添加时要把晶体取出,等溶液温度平均后再把晶体浸入。
(3)留意环境温度的变化,应使饱和溶液迟缓冷却,可用布或棉花把烧杯包好。白昼温度较高时可把晶体取出,到晚上再放回溶液中。
(4)所用容器必需干净,要加盖以防灰尘落入。
3、小晶体的制取 一次结晶,析出的晶体假如太小,可拣取几颗晶形完好的,用高于室温的饱和溶液再停止培育,使其长大到能够用细线系住。也能够在滤液中挂入细线,当溶液冷却时便在细线上析出小晶体,保存一颗晶形完好的(其他剥掉)做晶种,按步骤2操作使其长大。
明矾、重铬酸钾、硫酸镍等物质,都易培育成晶形完好的大晶体,可倡议学生在家中采用蒸发溶剂的办法制取明矾大晶体