1-3 分散系与胶体——胶体的制备与性质【实验报告】

一、制备氢氧化铁胶体

1. 试验目的：制备氢氧化铁胶体，比较其与氯化铁的区别。

2. 实验要求：保证安全。尽量不损坏仪器。成功制备氢氧化铁。

3. 实验设备及环境要求：铁架台、石棉网、酒精灯、小烧杯、量筒。

要求环境干净整洁，没有极易燃物。

4. 实验步骤：准备实验（护目镜等）→组装仪器（由下至上，由左至右）→量

取25mL蒸馏水，倒入小烧杯中→点燃酒精灯→将蒸馏水加热至

沸腾，滴入饱和氯化铁溶液5-6滴，继续煮沸至溶液呈红褐色→

熄灭酒精灯，停止加热→取下小烧杯，观察其与氯化铁外观差异

→试验其丁达尔效应→在两只烧杯中分别加入相同量的含有悬浮

颗粒物的浑浊污水→向其中的一只烧杯中加入10mL氢氧化铁胶

体→静置，比较两只烧杯中液体的澄清程度→拆除清洗所有仪器，

结束实验。

5. 实验结果： (1)氯化铁溶液呈棕色，氢氧化铁胶体呈红褐色。

(2)制备得到的氢氧化铁胶体具有丁达尔效应。

(3)加入了氢氧化铁的颜色深于另一烧杯中液体，但更澄清。

6. 讨论和分析：成功制备出氢氧化铁胶体。

(1)氯化铁的水解反应。FeCl3+6H2O=加热=Fe(OH)3+3HCl。

为什么产生的盐酸与氢氧化铁不反应呢？原因大致有二。一

是因为高温反应时，盐酸挥发成气体，不接触无法反应。二

是因为氢氧化铁和盐酸反应主要是因为氢氧根负离子和氢正

离子结合，但制备的氢氧化铁胶体为带正电的粒子，氢离子

也带正电，不反应。

(2)氢氧化铁胶体会出现聚沉现象。因为煮沸时间过长温度高，

加剧了胶体粒子的热运动，碰撞几率增大，更容易结合成大

粒子聚沉。

(3)做净水剂。

胶体粒子表面积大，能够吸附更多的悬浮颗粒物，沉降。

高铁酸钾是含有FeO42-的一种化合物，其中心原子Fe以六

价存在，因此，高铁酸钾具有极强的氧化性，可以对水进行

氧化、消毒、杀菌处理。因此，高铁酸钾在饮用水的处理过

程中，集氧化、吸附、絮凝、沉淀、灭菌、消毒、脱色、除

臭等八大特点为一体的综合性能，被称为多功能水处理剂。

二、制备硅酸凝胶

1. 试验目的：制备硅酸凝胶。

2. 实验要求：保证安全。尽量不损坏仪器。成功制备硅酸凝胶。

3. 实验设备及环境要求：试管、滴管。

要求环境干净整洁。

4. 实验步骤：准备实验（护目镜等）→在试管中加入3~5mL Na2SiO3溶液，滴入

1~2滴酚酞溶液→加入一滴管盐酸→逐滴加入盐酸，至溶液红色

变浅接近消失时停止，→静置→取下试管，结束实验。

5. 实验结果：成功制备硅酸凝胶，试管倒置不会流出。

6. 讨论和分析：如果在最后一次滴入盐酸上部溶液为无色，下部溶液为红色时

不震荡，静置，则实验也可成功，且制备出的硅酸凝胶渐变色

更漂亮。

如果在最后一次滴入盐酸震荡后，溶液呈无色静置，实验也可

成功，制备出的硅酸凝胶呈无色。

(1)硅酸钠与盐酸的反应。Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3

(2)因为SiO32-+2H2O=H2SiO3+2OH-硅酸根离子在水中解离出氢氧

根离子呈碱性。酚酞会变红。

(3)指示酸碱性的作用。因为在接近中性环境下，以饱和硅酸钠

溶液和1:5的稀盐酸迅速混合，实验效果更好。

三、制备固体酒精

1. 试验目的：制备固体酒精。

2. 实验要求：保证安全。尽量不损坏仪器。成功制备固体酒精。

3. 实验设备及环境要求：大烧杯、玻璃棒、蒸发皿、火柴。

要求环境干净整洁，没有易燃物。

4. 实验步骤：准备实验（护目镜等）→在大烧杯中加入80mL工业酒精→加入

15mL饱和醋酸钙溶液→用玻璃棒不断搅拌→出现浑浊物质→出

现稠液体→出现冻胶→取出冻胶→放入蒸发皿→点燃→清洗器具

结束实验。

5. 实验结果：成功制备固体酒精，可以燃烧，燃烧后有白色固体残余。

6. 讨论和分析：(1)不是。酒精的熔点很低，是-114.1℃，常温下不可能是固体。

实验原理：酒精与水可以任意比混溶，醋酸钙只溶于水而不

溶于酒精。当饱和醋酸钙溶液注入酒精中时，饱和溶液中的

水溶解于酒精中，致使醋酸钙从酒精溶液中析出，呈半固态

的凝胶状物质。

(2)有白色固体残余。剩余固体应该是不能燃烧的醋酸钙固体。

说明固体酒精并不是固态的酒精，而是酒精、醋酸钙的混合

物，而且也只有此状才能制得固体酒精胶体。

——李航宇