盐类水解制备胶体、净水和除污

实验目的

利用盐类水解制备 Fe(OH)3 胶体，了解水解在净水和除污中的应用。

实验原理

制胶体：FeCl₃ + 3H₂O =△= Fe(OH)₃(胶体) + 3HCl。净水：Al₃+ + 3H₂O ⇌ Al(OH)₃(胶体) + 3H+，胶体可吸附水中悬浮杂质。除污：CO₃^2- + H₂O ⇌ HCO₃^- + OH-，加热使水解增强，碱性增大，利于油脂水解除去。

实验器材

• 饱和 FeCl₃ 溶液
• 蒸馏水
• 烧杯
• 酒精灯及石棉网
• 胶头滴管
• 明矾
• 浑浊的水样
• Na₂CO₃ 溶液
• 激光笔（检验丁达尔效应）

实验步骤

1. 烧杯中加入约 25 mL 蒸馏水，加热至沸腾。
2. 向沸水中逐滴加入 5～6 滴饱和 FeCl₃ 溶液。
3. 继续煮沸至液体呈红褐色，立即停止加热。
4. 用激光笔照射，从侧面观察是否出现光亮的通路。
5. 向浑浊水样中加入明矾搅拌，静置后观察澄清程度。
6. 比较冷、热 Na₂CO₃ 溶液的碱性和去油污效果。

实验现象与结论

饱和 FeCl₃ 溶液滴入沸水后得到红褐色液体，用光照射时能观察到一条光亮的通路（丁达尔效应），说明得到了 Fe(OH)₃ 胶体。加入明矾后水样中的悬浮物逐渐沉降，水变澄清；热的纯碱溶液去油污效果更好。

注意事项

• 加热时不要长时间煮沸，以免胶体聚沉。
• 不要用玻璃棒搅拌，以免胶体聚沉。
• 不能直接饮用净水实验后的水样。
• 激光笔不能照射眼睛。

常见问题

制备氢氧化铁胶体为什么要用沸水？

加热促进 Fe₃+ 水解，使反应生成胶体而不是沉淀，同时利于形成红褐色胶体。

明矾为什么能净水？

Al₃+ 水解生成 Al(OH)₃ 胶体，胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质并使其沉降。