Fe(OH)3胶体制备实验的改进及基于电解质的聚沉探究-中国期刊网

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（整期优先）网络出版时间：2021-02-23

作者: 刘柳

文化科学 >教育学

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Fe(OH)3胶体制备实验的改进及基于电解质的聚沉探究

刘柳

江西省遂川中学江西吉安 343900

摘要：采用改进的密封装置制备了Fe(OH)₃胶体，通过蒸汽和溶液中HCl的检验，证明了Fe(OH)₃胶体制备过程中产生的HCl没有从溶液中挥发；向5支各盛1 mL胶体的试管中分别加入不同浓度盐酸、饱和NaCl溶液、蒸馏水的对比实验，证明加入的电解质溶液达到一定浓度时胶体才会聚沉。

关键词：Fe(OH)₃胶体；电解质溶液；胶体的聚沉。

本探究实验的设计思路来源于理论推测与实验事实的矛盾：Fe(OH)₃胶体制备过程中产生的HCl作为电解质为什么没有使Fe(OH)₃胶体聚沉？这与电解质会使胶体聚沉的认知相矛盾。本实验针对这一矛盾，对人教版高中化学必修1第二章实验中Fe(OH)₃胶体的制备装置及操作进行了一定的改进和创新，充分挖掘了化学实验的教育功能；通过蒸汽和溶液中HCl的检验，证明了Fe(OH)₃胶体制备过程中产生的HCl没有从溶液中挥发；通过探究加电解质溶液使Fe(OH)₃胶体的聚沉实验，证明了加入的电解质溶液达到一定浓度时胶体才会聚沉。

一、实验原理

FeCl₃+3H₂O Fe(OH)₃(胶体)+3HCl
胶体的丁达尔效应

3.电解质溶液可以使胶体聚沉

二、实验试剂与仪器

1.试剂：蒸馏水、饱和FeCl₃溶液、稀盐酸（1.5 mol/L）、盐酸（约6 mol/L）、浓盐酸(约12 mol/）L、饱和NaCl溶液（约5.4 mol/L）、AgNO₃溶液

2.仪器：铁架台（带铁圈）、石棉网、酒精灯、100 mL圆底烧瓶（带橡胶塞）、试管架、试管7支、一次性塑料滴管、盖玻片、注射器2支，激光笔1支，50 mL量筒1个、标签纸

三、实验装置

用封闭的圆底烧瓶替换敞口烧杯，有利于蒸汽的收集及HCl气体的检测，大大缩短了蒸馏水沸腾所需时间，节约能源。装置如图1所示。

图1 Fe(OH)₃胶体制备装置

四、实验步骤及现象

1.Fe(OH)₃胶体的制备：

向100 mL圆底烧瓶加入50 mL蒸馏水，加热至沸(约6 min)，用激光笔照射瓶口上方水蒸气，与光束垂直的方向可观察到光亮的通路。

向沸水中快速注入0.5 mL饱和FeCl₃溶液，溶液呈现红褐色后，立即停止加热，并迅速用载玻片在瓶口上方收集蒸汽，在蒸汽中滴加2滴AgNO₃溶液，无明显浑浊产生，说明胶体制备过程中产生的HCl没有从胶体中挥发。转移Fe(OH)₃胶体到烧杯中，观察其丁达尔效应（见图2）。

组合 29

（1）

（2）

图2 水蒸气及Fe(OH)₃胶体的丁达尔效应（1）；蒸汽的收集及其HCl的检测

2.Fe(OH)₃胶体中加电解质溶液发生聚沉的探究：

2.1 向2支分别盛有1mL蒸馏水和1mL Fe(OH)₃胶体的试管中各加入2滴AgNO₃溶液，前者无明显现象，后者产生大量沉淀（见图3），进一步说明Fe(OH)₃胶体制备过程中产生的HCl没有从胶体中挥发。

2 .2 取5支试管各加入1mL Fe(OH)₃胶体，再分别加入10滴蒸馏水、10滴饱和NaCl溶液、10滴稀盐酸（1.5 mol/L）、10滴盐酸（约6 mol/L）、10滴浓盐酸（12 mol/L），加10滴蒸馏水的试管无明显现象；加10滴饱和NaCl溶液的试管慢慢变浑浊；加10滴稀盐酸的试管先无明显现象后缓慢变成淡黄色溶液；加10滴盐酸的试管先无明显现象后缓慢产生浑浊，最终变成淡黄色溶液；加10滴浓盐酸的试管先立即变浑浊后又逐渐变为黄色溶液（见图4）。通过上述对比实验，证明了Fe(OH)₃胶体制备过程中产生的HCl没有从溶液中挥发，且只有当电解质溶液达到一定浓度时，胶体才会聚沉。