實(shí)驗(yàn)小組探究Fe(OH)3膠體的制備方法及其性質(zhì)。
(1)制備Fe(OH)3膠體
實(shí)驗(yàn) |
實(shí)驗(yàn)操作 |
丁達(dá)爾效應(yīng) |
1 |
向40mL沸騰的蒸餾水中滴入5滴飽和FeCl3溶液(濃度約為30%) |
迅速出現(xiàn) |
2 |
向40mL蒸餾水中滴入5滴10%FeCl3溶液,然后滴入1滴10%NaOH溶液,邊滴邊攪拌 |
迅速出現(xiàn) |
3 |
加熱40mL飽和FeCl3溶液 |
一段時(shí)間后出現(xiàn) |
①寫出實(shí)驗(yàn)1發(fā)生的化學(xué)方程式
FeCl
3+3H
2O
Fe(OH)
3(膠體)+3HCl
FeCl
3+3H
2O
Fe(OH)
3(膠體)+3HCl
。
②實(shí)驗(yàn)2與實(shí)驗(yàn)1對(duì)比,優(yōu)點(diǎn)是
不需加熱,F(xiàn)eCl3溶液濃度小
不需加熱,F(xiàn)eCl3溶液濃度小
(寫出1條即可)。
③綜合上述實(shí)驗(yàn):制備Fe(OH)
3膠體提供OH
-的物質(zhì)可以是
NaOH
NaOH
或強(qiáng)堿,控制反應(yīng)條件即可制得。
(2)Fe(OH)
3膠體的性質(zhì)
資料:
Ⅰ.pH>10時(shí),F(xiàn)e(OH)
3膠體溶解。
Ⅱ.固體FeCl
3易升華(物質(zhì)從固態(tài)不經(jīng)過液態(tài)直接變成氣態(tài)的過程)。
Ⅲ.Fe
3+檢驗(yàn):若待測(cè)液中加入KSCN溶液,溶液變紅色,則說明待測(cè)液中含有Fe
3+。
實(shí)驗(yàn)4:取5mL實(shí)驗(yàn)3得到的液體于蒸發(fā)皿中,繼續(xù)加熱,待蒸發(fā)皿中液體變?yōu)轲こ頎睿稚下┒?,可觀察到漏斗內(nèi)出現(xiàn)棕褐色的煙,且有棕褐色固體附著在漏斗的內(nèi)壁上。繼續(xù)加熱,蒸發(fā)皿中最終得到紅棕色固體。
①根據(jù)資料,推測(cè)漏斗內(nèi)棕褐色的煙中主要含有
FeCl3
FeCl3
(填化學(xué)式)。
②設(shè)計(jì)檢驗(yàn)蒸發(fā)皿中紅棕色固體中陽(yáng)離子的方案:
取少量紅棕色固體溶于稀鹽酸中,滴加KSCN溶液,溶液變紅,則固體中含有Fe3+
取少量紅棕色固體溶于稀鹽酸中,滴加KSCN溶液,溶液變紅,則固體中含有Fe3+
。
(3)研究表明:Fe(OH)
3膠體可凈化水中的砷酸,砷酸濃度較低時(shí)以吸附為主,砷酸濃度較高時(shí)以反應(yīng)為主。不同pH時(shí),測(cè)得溶液中Fe(OH)
3膠體對(duì)砷酸的吸附效率如圖。pH為
3~9
3~9
時(shí),F(xiàn)e(OH)
3膠體對(duì)砷酸的吸附效率高,pH較高時(shí),吸附效率降低的原因是
pH>10時(shí),F(xiàn)e(OH)3膠體溶解
pH>10時(shí),F(xiàn)e(OH)3膠體溶解
。
(4)去除水中高濃度砷酸的原理是Fe(OH)
3膠體與砷酸反應(yīng)生成砷酸鐵(FeAsO
4)沉淀,化學(xué)方程式是
Fe(OH)3(膠體)+H3AsO4=FeAsO4↓+3H2O
Fe(OH)3(膠體)+H3AsO4=FeAsO4↓+3H2O
。
【答案】FeCl
3+3H
2O
Fe(OH)
3(膠體)+3HCl;不需加熱,F(xiàn)eCl
3溶液濃度??;NaOH;FeCl
3;取少量紅棕色固體溶于稀鹽酸中,滴加KSCN溶液,溶液變紅,則固體中含有Fe
3+;3~9;pH>10時(shí),F(xiàn)e(OH)
3膠體溶解;Fe(OH)
3(膠體)+H
3AsO
4=FeAsO
4↓+3H
2O