为保护环境,节约资源,某研究性学习小组探究用易拽罐制取明矾[KAl(SO4)2·12H2O]。
查阅资料得知:明矾溶于水,不溶于乙醇:易拉罐主要成分为铝,另含有镁、铁等。
实验步骤如下:
步骤1、将易拉罐剪开,裁成铝片。用砂纸磨去表面的油漆,颜料及透明塑胶内衬:
步骤2、制备NaAlO2
称量1 g上述处理过的铝片,切碎,分数次放入盛有40mL5% NaOH溶液的烧杯中:将烧杯置于热水浴中加热。反应完毕后,溶液呈灰黑色浑浊,趁热过滤。
步骤3、氢氧化铝的生成和洗涤
在所得滤液中滴加3mol·L-1H2SO4溶液,用pH试纸检验,调节pH至8~9为止:此时溶液中生成大量的白色氢氧化铝沉淀,过滤,并用热蒸馏水多次洗涤沉淀
步骤4、明矾的制备
将过滤后所得氢氧化铝沉淀转入蒸发皿中,加10 mL 9mol/L H2SO4,再加15 mL水,小火加热使其溶解,加入4g硫酸钾继续加热至溶解,将所得溶液在空气中自然冷却,待结晶完全后,过滤,用无水酒精洗涤晶体两次;将晶体用滤纸吸干,制得明矾。
回答以下问题:
(1)步骤2中铝片溶于烧碱的反应建议在通风橱中进行,用热水浴加热,避免明火,原因是 ;过滤后,滤渣的主要成分是 。
(2)步骤3中,若调节pH过低,导致的结果是 ;洗涤氢氧化铝沉淀的方法是 。
(3)步骤4中用到的主要仪器是:铁架台(带铁圈),蒸发皿、量筒、漏斗、烧杯、酒精灯和 ;加入硫酸钾后制取明矾的化学反应方程式是 。
(4)不用水而用无水酒精洗涤明矾晶体的原因是 。
(5)实验验证明矾晶体中含有SO42—离子的方法是 。
(6)该实验制得明矾15.8 g,则称取的1 g铝片中铝元素含量不低于 %。