明矾,也称为硫酸铝钾,可以通过以下步骤制备:
1. 准备原料:需要硫酸(H2SO4)和氢氧化钾(KOH)以及铝粉(Al)。
2. 反应过程:首先将铝粉与过量的氢氧化钾溶液混合,生成氢氧化铝(Al(OH)3)沉淀和钾离子(K+)。 Al + 3KOH → Al(OH)3↓ + 3K+
3. 然后,将生成的氢氧化铝沉淀过滤出来,并用稀硫酸处理,使其溶解形成硫酸铝(Al2(SO4)3)。 Al(OH)3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2O
4. 最后,向硫酸铝溶液中加入适量的氢氧化钾溶液,使硫酸铝与氢氧化钾反应生成硫酸钾(K2SO4)和氢氧化铝沉淀。 Al2(SO4)3 + 6KOH → 2Al(OH)3↓ + 3K2SO4
5. 过滤掉生成的氢氧化铝沉淀,得到无色透明的溶液即为明矾溶液。如果需要固体明矾,可以将溶液蒸发浓缩至结晶,再过滤收集晶体即可。注意:此实验需在通风良好的条件下进行,并佩戴适当的防护装备。