pg电子精品明矾净水实验的探究ZHONGXUE JIAOXUE CANKAO 实验探究129 E- mail:zxjxcklk@163. com明 矾 净 水 实 验 的 探 究广西贺州市实验中学(542800) 蒋贤斌 一、 问题的提出明矾净水的原理是, 明矾溶于水后生成的胶状物对杂质的吸附, 使杂质沉降来达到净水的目的.人教版九年级化学课本第 55 页安排了/ 活动与探究0实验: / 取 3 个烧杯, 各盛大半烧杯浑浊的天然水(湖水pg电子模拟器、 河水或井水等), 向其中 2 个烧杯中各加入 3 药匙明矾粉末, 搅拌溶解后, 静置, 观察现象.0在教学实际中,笔者按照教材进行实验, 明矾溶解时没有看到有胶状物产生, 往浑浊的水中加了明矾后也看不到有...

　　ZHONGXUE JIAOXUE CANKAO 实验探究129 E- mail:zxjxcklk@163. com明 矾 净 水 实 验 的 探 究广西贺州市实验中学(542800) 蒋贤斌 一、 问题的提出明矾净水的原理是, 明矾溶于水后生成的胶状物对杂质的吸附, 使杂质沉降来达到净水的目的.人教版九年级化学课本第 55 页安排了/ 活动与探究0实验: / 取 3 个烧杯, 各盛大半烧杯浑浊的天然水(湖水、 河水或井水等), 向其中 2 个烧杯中各加入 3 药匙明矾粉末, 搅拌溶解后, 静置, 观察现象.0在教学实际中,笔者按照教材进行实验, 明矾溶解时没有看到有胶状物产生, 往浑浊的水中加了明矾后也看不到有净水效果,与没有加明矾的浑浊水一样, 3 个烧杯中的水依然是浑浊的. 许多教师反映, 按教材进行实验时, 均看不到明矾净水的效果.按照教材演示明矾净水的实验为什么不能成功?问题究竟出在哪里呢?二、 理论探究明矾的化学式为 KAl( SO4)2 # 12H2O(十二水合硫酸铝钾), 明矾溶于水, 发生如下的水解反应:2KA l ( SO4)2 + 6H2OK2SO4 + 3H2SO4 +2A l(OH)3因为氢氧化铝为两性化合物, 当溶液 pH 过大时,氢氧化铝生成偏铝酸根离子 AlO-pH 过小时,氢氧化铝又可离解为三价铝离子而溶解. 因此铝盐在水中水解后, 需要在一定的 pH 范围内才能形成氢氧化铝沉淀, pH 过小或过大, 氢氧化铝都不能生成沉淀. 明矾溶于水发生水解后, 生成的硫酸使溶液呈酸性, 溶液的 pH 较小, 在这种条件下, 氢氧化铝不能出现沉淀. 若要使氢氧化铝出现沉淀, 必须降低溶液的酸性(如加入碱性物质). 通常 pH 在 5. 7~ 7. 8 范围内氢氧化铝沉淀效果较好.如果溶液中含有少量 H CO-解生成的 Al3+发生下列反应:2 而明显溶解; 溶液3 和 CO2-3 , 它和明矾溶A l3++ 3H CO-3 = Al(OH )3 + 3CO2 {2A l3++ 3CO2-3 + 3H2O= 2Al(OH )3 + 3CO2 {A l3+和 H CO-3 、 CO2-3发生双水解, 可使溶液中出现A l(OH )3 沉淀.因此, 明矾能否净水, 关键是明矾溶于水能否生成胶状的氢氧化铝沉淀, 生成胶状沉淀, 才能吸附水中的微小不溶性固体杂质而使杂质沉降达到净水的目的. 而能否出现氢氧化铝胶状沉淀的关键又在于溶液的酸碱度即 pH 的大小, 以及溶液中是否存在能与 Al水解的离子, 如 H CO-3按教材进行明矾净水实验不成功的原因, 在于教师是用自来水加一些泥沙配制浑浊水, 所用自来水中没有少量的 H CO-加上明矾溶解后, 溶液呈酸性, 即 pH 太小.三、 实验验证用自来水配制一杯饱和明矾溶液. 另用 4 只烧杯分别盛半杯的自来水、 澄清石灰水、 碳酸钠溶液、 碳酸氢钠溶液, 分别往上述 4 杯溶液中倒入饱和明矾溶液, 观察到盛自来水的烧杯中无胶状沉淀物生成, 另 3 只烧杯中有大量胶状沉淀生成.将用自来水和泥沙配制的浑浊水分别盛于 3 只烧杯中, 往浑浊的水中分别加入少量的澄清石灰水、 碳酸钠溶液、 碳酸氢钠溶液, 搅拌, 静置, 观察, 浑浊的水仍然浑浊. 再往浑浊的水中加入少量明矾, 搅拌, 静置, 观察,可观察到 3 只烧杯中均有大量胶状物生成, 并且胶状物很快沉降下来而使浑浊的水变成澄清.实验证明, 明矾溶于水不能生成胶状的氢氧化铝沉淀. 我国民间用明矾处理天然水能达到净水目的, 是因为天然水中常含有少量碳酸盐和碳酸氢盐, 明矾与碳酸盐、 碳酸氢盐发生双水解生成了氢氧化铝胶状沉淀, 胶状物吸附杂质, 使杂质沉降.四pg电子模拟器、 明矾净水实验的改进用自来水和少量泥沙配制的浑浊水中加入少量澄清石灰水pg电子模拟器、 碳酸钠溶液或碳酸氢钠溶液, 再按教材的实验操作进行实验, 明矾的净水效果明显.如果加入的是碳酸钠或碳酸氢钠, 由于双水解生成二氧化碳气体, 会使一些胶状沉淀物因气泡的缘故而浮于水面, 一时沉不下来, 要用玻璃棒轻轻搅拌使其沉降. 相比之下, 加入少量石灰水, 明矾净水的效果更明显.3+发生双3 、 CO2-等.3 、 CO2-3 , 明矾溶解后, 不能发生双水解, 再(责任编辑: 廖银燕)