内容正文:
第一章物质及其变化
1.1.2分散系及其分类
【学习目标】
1、能从宏观和微观结合的角度认识分散系的分类方法,认识胶体是一种常见的分散系
2、理解胶体的概念,掌握其重要性质及应用,掌握Fe(OH)3胶体的制备方法,能从微观角度
和宏观性质相结合解释相关自然现象
【探索新知】
一、分散系及其分类
阅读教材p8,什么是分散系?分散质?分散剂?
1、分散系的概念与组成
(1)概念:将 物质以粒子形式分散到 物质里所形成的体系,称为分散系
(2)组成:分散系中 称作分散质,起 作用的物质称为分散剂
(3)常见分散系及其组成,指出表中的分散质和分散剂
分散系
分散质
分散剂
烟
雾
碘酒
食盐水
有色玻璃
2、分散系的分类及其依据
(1)按分散质或分散剂的聚集状态(气态、液态、固态)来分,分散系可以分成 种
分散质
分散剂
实例
气
气
空气
液
气
云、雾
固
气
烟、灰尘
气
液
泡沫
液
液
牛奶、酒精的水溶液
固
液
油漆、Fe(OH)3胶体
气
固
泡沫塑料
液
固
珍珠(包藏着水的碳酸钙)
固
固
有色玻璃、合金
(2)当分散剂是水或者其他液体时,根据分散质粒子直径的大小,分散系可分为三类
①分散质粒子直径小于1 nm的分散系是 。
②分散质粒子直径大于100 nm的分散系是 。
③分散质粒子直径在1~100 nm之间的分散系是 。
【深度思考】
①溶液、浊液、胶体三种分散系本质的区别是 不同
②分散系都是 而不是纯净物
二、胶体的概念、分类、制备和提纯
1、概念:分散质粒子直径在 之间的分散系是胶体
【深度思考】
胶体的本质特征:胶体粒子的直径在 是胶体区别于其他分散系的依据
2、胶体的分类
(1)根据分散剂的状态分类,分为三类
①气溶胶:烟、云、雾,分散剂为气体
②液溶胶:豆浆、稀牛奶、墨水、Fe(OH)3胶体,分散剂为液体
③固溶胶:有色玻璃、烟水晶,分散剂为固体
(2)根据胶体粒子的组成分类
① 粒子胶体:Fe(OH)3胶体
② 分子胶体:淀粉胶体、蛋白质胶体
3、Fe(OH)3胶体的制备:结合教材P9页【实验1-1】完成实验。
实验步骤
①在小烧杯中加入25 mL 蒸馏水,加热至沸腾,
②向沸水中慢慢滴入5~6滴 溶液,
③继续煮沸至溶液呈 色,停止加热。即可得到氢氧化铁胶体
④把制得的Fe(OH)3(胶体)置于暗处,用红色激光笔照射,在与光线垂直的方向观察。
实验现象
①沸腾,产生气泡 ②溶液由无色变成浅黄色 ③烧杯中液体呈红褐色④出现一条光亮的通路。
反应的化学方程式
【深度思考】
①实验操作中,必须选用 而不能用氯化铁稀溶液。
②向沸水中滴加FeCl3饱和溶液,而不是直接加热FeCl3饱和溶液,也不是向碱溶液中滴加FeCl3饱和溶液否则会因溶液浓度过大直接生成Fe(OH)3沉淀。
③往沸水中滴加氯化铁饱和溶液后,可稍微加热煮沸,但不宜长时间加热。原因是长时间加热将导致氢氧化铁胶体聚沉
④要边加热边摇动烧杯,但不能用玻璃棒搅拌,否则会使Fe(OH)3胶粒碰撞成大颗粒形成沉淀
⑤上述反应生成的Fe(OH)3为什么可以与盐酸共存呢?
实验证明,Fe(OH)3要完全溶于酸,pH要低于1.9,而pH大于3.2,就不溶了。
4、 胶体的提纯:
(1) 利用分散质粒子大小不同,分离不同分散系。浊液不能透过滤纸,胶体能透过滤纸,不能透过半透膜,溶液既能透过滤纸,也能透过半半透膜。
(2) 过滤法分离浊液与溶液
(3) 渗析法分离胶体与溶液,如下图
(4)应用:血液透析
三、胶体的性质
1、胶体的丁达尔效应
(1)概念:当一束强光通过胶体时,胶体粒子对光线产生散射作用,从与光线垂直的方向可以看到有一条光亮的通路。
(2)形成原因:
丁达尔效应产生的原因:胶体中分散质微粒对可见光(波长为400~700nm)散射而形成的。
(3)应用
丁达尔效应是胶体特有的性质,可用来鉴别胶体与其他分散系
(4) 自然界中的丁达尔效应
清晨,透过树枝叶之间的道道光柱,教室或教堂明显的光束,晚霞或彩虹
2、胶体粒子的布朗运动
(1)布朗运动是指花粉悬浮在水中进行的无秩序、不停的运动
(2)胶体粒子在作不停地、无规则地运动,称为布朗运动
3、胶体的介稳性:
胶体的稳定性介于 和 之间,在一定条件下能稳定存在,属于 。
胶体具有介稳性的原因:胶体粒子可以通过吸附作用而带有电荷,同种胶体粒子的 ,在通常情况下,它们之间的 阻碍了胶体粒子变大,使它们不易聚集(主要原因),此外胶体粒子所作的毫无规则的布朗运动也使得它们不易聚成较大的颗粒而沉降(次要原因)。
4、胶体粒子的电泳现象
(1)概念:胶体粒子可以通过吸附而带有电荷,在电场的作用下,胶体粒子在分散剂里作定向移动,这种现象叫做胶体的电泳
Fe(OH)3胶体电泳实验
将氢氧化铁胶体,放在u型管中电解一段时间
实验现象
阴极附近的颜色变深,阳极附近的颜色变浅
上述实验现象表明:氢氧化铁胶体粒子 。
(2) 胶体粒子带电规律:
胶粒带 ①胶粒带正电荷的胶体包括金属氧化物和金属氢氧化物,如Fe(OH)3、A1(OH)3等
②胶粒带负电荷的胶体则包括非金属氧化物、金属硫化物、硅酸胶体、土壤胶体等
③淀粉溶液胶粒不带电的胶体
④此外,还有一些特殊的胶体,如AgI胶粒,其带电性质取决于AgNO3和KI的相对量。若KI过量,
则AgI胶吸附较多I-而带负电;若AgNO3过量,则因吸附较多Ag+而带正电
(3) 应用
利用电泳分离氨基酸和蛋白质,冶金厂、水泥厂、硫酸厂等工厂除尘
小结:胶体粒子带电与否,是胶体粒子选择性吸附的结果。【特别提醒, 带有电荷,胶体 】
5、胶体的聚沉
(1)概念:胶体的介稳性被破坏,胶体粒子聚集成为较大的颗粒(悬浮粒子)而以沉淀形式从分散剂中析出。
(2)胶体聚沉的方法
①加入可溶性电解质(或电解质溶液):
电解质电离产生离子,中和胶体微粒表面吸附的电荷,减弱胶粒间的电性排斥,从而使之聚集成大颗粒沉淀下来。
②加入与胶粒带有相反电荷的胶体:
带不同电荷的胶体微粒相互吸引发生电性中和,从而在胶粒碰撞时发生凝聚,形成沉淀。
③加热或搅拌:
加速胶粒碰撞,减弱胶粒的吸附能力,使得胶粒在碰撞时容易结合成大颗粒,形成沉淀。
(3)胶体聚沉的应用
不同血型的人不能相互输血,制豆腐,两种型号的墨水不能混用,工业制皂的盐析(胶体聚沉)
6、胶体的吸附性(净水)
(1)从微观角度尝试解释说明铁盐的净水原理:
(2)土壤胶粒带负电荷能吸附NH,可防止铵盐随雨水流失
四、溶液、胶体、浊液三类分散系的比较
分散系
溶液
胶体
浊液
分散质粒子种类
分子、离子
较多分子集合体或大分子
大量分子集合体(固体小颗粒或小液滴)
分散质粒子直径
外部特征
均一、透明、稳定
均一、透明、较稳定
不均一、不透明、不稳定
稳定性
能否透过滤纸
能否透过半透膜
鉴别方法
实例
碘酒、蔗糖溶液、盐酸、酒精溶液
豆浆、云、雾、烟、淀粉溶液、蛋白质溶液
泥浆、油水混合物、氢氧化铁的悬浊液
【课堂小结】
【课后作业】
【基础过关练】
1.下列有关说法正确的是( )
A.氯化钠溶液均一、稳定,不是分散系 B.“冰水共存物”是一种分散系
C.分散系有的是纯净物,有的是混合物
D.分散系都是混合物,按分散质或分散剂所处的状态,分散系的组合有9种
2.有首歌中唱道“雾里看花,水中望月”,下列有关雾的说法正确的是( )
A.雾是溶液,能永久在空气中稳定存在 B.雾是胶体,一段时间内能稳定存在
C.雾是乳浊液,不能稳定存在 D.雾是悬浊液,在空气中能沉降
3.“纳米材料”是粒子直径为1~100 nm(1 nm=10-9 m)的材料,纳米碳就是其中一种,若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中,下列关于所形成的物质的说法正确的是( )
①是溶液 ②是胶体 ③能产生丁达尔效应 ④能透过滤纸 ⑤不能透过滤纸 ⑥静置后会析出黑色沉淀
A.①④⑤ B.②③④ C.②③⑥ D.①③④⑥
4.氯化铁溶液与氢氧化铁胶体具有的共同性质是( )
A.都属于分散系 B.都可以透过半透膜
C.都能产生丁达尔效应 D.都有相同的颜色
5.(1)取少量Fe2O3粉末(红棕色)加入适量盐酸,发生反应的化学方程式为
,反应后得到的溶液呈 色。
(2)在小烧杯中加入20 mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸至液体呈 色,停止加热,即制得Fe(OH)3胶体。
(3)将制得的胶体放入半透膜制成的袋内,如图所示,放置2 min后,取少量半透膜外的液体于试管中,置于暗处,用一束强光从侧面照射,观察 (填“有”或“无”)丁达尔效应,这个实验可以用来区别 ;再向试管中加入用稀硝酸酸化的硝酸银溶液,可观察到的现象为 。
【能力提升练】
1.下列关于胶体的说法不正确的是( )
A.直径为1.3×10-9 m的“钴酞菁”分子分散在水中能形成胶体,则该分子的直径比Na+大
B.溶液与胶体的本质区别是分散质粒子的直径大小不同
C.“血液透析”涉及胶体性质的应用
D.一束光线分别通过溶液和胶体时,前者会出现明显的光路,后者则没有
2.下列关于胶体和溶液的说法错误的是( )
A.FeCl3溶液与Fe(OH)3胶体的外观都是澄清、透明、均匀的
B.溶液中溶质粒子能通过半透膜,胶体中分散质粒子不能通过半透膜
C.光束通过淀粉溶液,可以看到一条光亮的“通路”,光束通过蔗糖溶液时,则无此现象
D.溶液最稳定,放置后不会生成沉淀;胶体很不稳定,放置后很快会生成沉淀
3.Ⅰ.“全碳气凝胶”是浙江大学的科学家们研制出的一种材料,取名“碳海绵”,是一种非常轻的材料。“碳海绵”可任意调节形状,弹性也很好,被压80%后仍可恢复原状。它的内部有很多孔隙,充满空气,吸油能力超强,且只吸油不吸水。下列关于“碳海绵”的说法中不正确的是 (填字母)。
A.“碳海绵”是理想的催化剂载体材料 B.“碳海绵”放入水中会沉入水底
C.“碳海绵”可用于处理海上原油泄漏事故
Ⅱ.丁达尔效应是区分胶体与溶液的一种最常用的方法。
(1)如图所示是在实验室中进行Fe(OH)3胶体丁达尔效应实验的示意图,该图中一处明显的错误是 ,原因是
(试从分散系分类的角度进行解释说明)。
(2)欲在树林中观察到丁达尔效应,你认为一天中最合适的时间是 ,理由是 。
Ⅲ.由于胶体粒子带有同种电荷,当加入电解质或胶粒带相反电荷的胶体时,胶体会发生聚沉。豆浆里的蛋白质是带有负电荷的胶粒,家庭制作豆腐时,用食盐和硫酸镁都能使其凝固,请问等物质的量的NaCl和MgSO4相比,哪一个效果更好? 。
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第一章物质及其变化
1.1.2分散系及其分类
【学习目标】
1、能从宏观和微观结合的角度认识分散系的分类方法,认识胶体是一种常见的分散系
2、理解胶体的概念,掌握其重要性质及应用,掌握Fe(OH)3胶体的制备方法,能从微观角度
和宏观性质相结合解释相关自然现象
【探索新知】
一、分散系及其分类
阅读教材p8,什么是分散系?分散质?分散剂?判断下列物质有什么相同点和不同点?分散系的定义是什么?硫酸铜溶液,泥水,油水混合物。
共同点:都是一种或几种物质分散到另一种物质里,形成的混合物。
不同点:硫酸铜溶液是硫酸铜分散到水中形成的均一稳定的溶液,泥水是固体小颗粒悬浮于液体里形成的混合物(悬浊液),油水混合物是小液滴分散到液体里形成的混合物(乳浊液)
1、分散系的概念与组成
(1)概念:将一种(或多种)物质以粒子形式分散到另一种(或多种)物质里所形成的体系,称为分散系
(2)组成:分散系中被分散的物质称作分散质,起容纳分散质作用的物质称为分散剂
对溶液来说,溶质是分散质,溶剂是分散剂,溶液是一种分散系。
乳浊液和悬浊液也各是一种分散系,其中被分散成小液滴或固体小颗粒的物质是分散质,液体是分散剂。
阅读P8,结合物质的分类方法,思考如何对分散系进行分类?举例说明。
2、分散系的分类及其依据
(1)按分散质或分散剂的聚集状态(气态、液态、固态)来分,分散系可以分成9种
(
分散剂为固体有:
有色玻璃、
珍珠、合金、
泡沫塑料
等。
) (
分散剂为液体有:
牛奶、酒精的水溶液、泥水、
豆浆等
。
) (
分散剂为气体有:空气、
云、灰尘、烟等。
)
(2)当分散剂是水或者其他液体时,根据分散质粒子直径的大小,分散系可分为三类
(
记住:1nm=10
-9
m
)
①分散质粒子直径小于1 nm的分散系是溶液
②分散质粒子直径大于100 nm的分散系是浊液
③分散质粒子直径在1~100 nm之间的分散系是胶体
【深度思考】
①溶液、浊液、胶体三种分散系本质的区别是分散质粒子的大小不同
②分散系都是混合物而不是纯净物
【课堂小结】
二、胶体的概念、分类、制备和提纯
1、概念:分散质粒子直径在1~100 nm之间的分散系是胶体
2、组成:由分散剂和分散质(胶体粒子,简称“胶粒”)组成
3、常见的胶体:
烟、云、雾、血液、牛奶、豆浆、果冻、蛋清、墨水、肥皂水、有色玻璃、变色玻璃、土壤胶体、淀粉溶液等。
2、胶体的分类
(1)根据分散剂的状态分类,分为三类
①气溶胶:分散剂为气体,如:烟、云、雾,
②液溶胶:分散剂为液体,如:豆浆、稀牛奶、墨水、Fe(OH)3胶体,
③固溶胶:分散剂为固体,如:有色玻璃、烟水晶,
(2)根据胶体粒子的组成分类
① 粒子胶体:Fe(OH)3胶体
② 分子胶体:淀粉胶体、蛋白质胶体
【提醒注意】
①胶体的本质特征:胶体粒子的直径在1 nm~100 nm之间是胶体区别于其他分散系的依据。
②胶体不是一类物质,而是几乎任何物质都可能形成的一种分散状态。例如:NaCl溶于水形成溶液,如果分散在酒精中则可形成胶体。
3、Fe(OH)3胶体的制备:结合教材P9页【实验1-1】完成实验。
实验步骤
①在小烧杯中加入25 mL 蒸馏水,加热至沸腾,
②向沸水中慢慢滴入5~6滴氯化铁饱和溶液,
③继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热。即可得到氢氧化铁胶体
④把制得的Fe(OH)3(胶体)置于暗处,用红色激光笔照射,在与光线垂直的方向观察。
实验现象
①沸腾,产生气泡 ②溶液由无色变成浅黄色 ③烧杯中液体呈红褐色④出现一条光亮的通路。
反应的化学方程式
FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
实验注意事项:
①实验操作中,必须选用氯化铁饱和溶液而不能用氯化铁稀溶液。
②向沸水中滴加FeCl3饱和溶液,而不是直接加热FeCl3饱和溶液,也不是向碱溶液中滴加FeCl3饱和溶液否则会因溶液浓度过大直接生成Fe(OH)3沉淀。
③往沸水中滴加氯化铁饱和溶液后,可稍微加热煮沸,但不宜长时间加热。原因是长时间加热将导致氢氧化铁胶体聚沉
④要边加热边摇动烧杯,但不能用玻璃棒搅拌,否则会使Fe(OH)3胶粒碰撞成大颗粒形成沉淀
⑤上述反应生成的Fe(OH)3为什么可以与盐酸共存呢?
实验证明,Fe(OH)3要完全溶于酸,pH要低于1.9,而pH大于3.2,就不溶了。
思考:如何分离提纯制备得到的氢氧化铁胶体?
4、 胶体的提纯:
(1) 利用分散质粒子大小不同,分离不同分散系。浊液不能透过滤纸,胶体能透过滤纸,不能透过半透膜,溶液既能透过滤纸,也能透过半半透膜。
(2) 过滤法分离浊液与溶液
(3) 渗析法分离胶体与溶液,如下图
(4)应用:血液透析
三、胶体的性质
1、胶体的丁达尔效应
(1)概念:当一束强光通过胶体时,胶体粒子对光线产生散射作用,从与光线垂直的方向可以看到有一条光亮的通路。
(2)形成原因:
丁达尔效应产生的原因:胶体中分散质微粒对可见光(波长为400~700nm)散射而形成的。
(3)应用
丁达尔效应是胶体特有的性质,可用来鉴别胶体与其他分散系
(4) 自然界中的丁达尔效应
清晨,透过树枝叶之间的道道光柱,教室或教堂明显的光束,晚霞或彩虹
2、胶体粒子的布朗运动
(1)布朗运动是指花粉悬浮在水中进行的无秩序、不停的运动
(2)胶体粒子在作不停地、无规则地运动,称为布朗运动
3、胶体的介稳性:
胶体的稳定性介于溶液和浊液之间,在一定条件下能稳定存在,属于介稳体系。
胶体具有介稳性的原因:胶体粒子可以通过吸附作用而带有电荷,同种胶体粒子的电性相同,在通常情况下,它们之间的相互排斥阻碍了胶体粒子变大,使它们不易聚集(主要原因),此外胶体粒子所作的毫无规则的布朗运动也使得它们不易聚成较大的颗粒而沉降(次要原因)。
4、胶体粒子的电泳现象
(1)概念:胶体粒子可以通过吸附而带有电荷,在电场的作用下,胶体粒子在分散剂里作定向移动,这种现象叫做胶体的电泳
Fe(OH)3胶体电泳实验
将氢氧化铁胶体,放在u型管中电解一段时间
实验现象
阴极附近的颜色变深,阳极附近的颜色变浅
上述实验现象表明:氢氧化铁胶体粒子带正电荷。
(2) 胶体粒子带电规律:
胶粒带 ①胶粒带正电荷的胶体包括金属氧化物和金属氢氧化物,如Fe(OH)3、A1(OH)3等
②胶粒带负电荷的胶体则包括非金属氧化物、金属硫化物、硅酸胶体、土壤胶体等
③淀粉溶液胶粒不带电的胶体
④此外,还有一些特殊的胶体,如AgI胶粒,其带电性质取决于AgNO3和KI的相对量。若KI过量,
则AgI胶吸附较多I-而带负电;若AgNO3过量,则因吸附较多Ag+而带正电
(3) 应用
利用电泳分离氨基酸和蛋白质,冶金厂、水泥厂、硫酸厂等工厂除尘
小结:胶体粒子带电与否,是胶体粒子选择性吸附的结果。【特别提醒,胶体粒子带有电荷,胶体不带电】
5、胶体的聚沉
(1)概念:胶体的介稳性被破坏,胶体粒子聚集成为较大的颗粒(悬浮粒子)而以沉淀形式从分散剂中析出。
(2)胶体聚沉的方法
①加入可溶性电解质(或电解质溶液):
电解质电离产生离子,中和胶体微粒表面吸附的电荷,减弱胶粒间的电性排斥,从而使之聚集成大颗粒沉淀下来。
②加入与胶粒带有相反电荷的胶体:
带不同电荷的胶体微粒相互吸引发生电性中和,从而在胶粒碰撞时发生凝聚,形成沉淀。
③加热或搅拌:
加速胶粒碰撞,减弱胶粒的吸附能力,使得胶粒在碰撞时容易结合成大颗粒,形成沉淀。
(3)胶体聚沉的应用
不同血型的人不能相互输血,制豆腐,两种型号的墨水不能混用,工业制皂的盐析(胶体聚沉)
6、胶体的吸附性(净水)
(1)从微观角度尝试解释说明铁盐的净水原理:
FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl,生成的胶体粒子表面积较大,具有物理吸附作用
(2)土壤胶粒带负电荷能吸附NH,可防止铵盐随雨水流失
四、溶液、胶体、浊液三类分散系的比较
分散系
溶液
胶体
浊液
分散质粒子种类
分子、离子
较多分子集合体或大分子
大量分子集合体(固体小颗粒或小液滴)
分散质粒子直径
d<1 nm
1 nm<d<100 nm
d>100 nm
外部特征
均一、透明、稳定
均一、透明、较稳定
不均一、不透明、不稳定
稳定性
稳定
介稳体系
不稳定
能否透过滤纸
能
能
不能
能否透过半透膜
能
不能
不能
鉴别方法
无丁达尔效应
有丁达尔效应
静置分层
实例
碘酒、蔗糖溶液、盐酸、酒精溶液
豆浆、云、雾、烟、淀粉溶液、蛋白质溶液
泥浆、油水混合物、氢氧化铁的悬浊液
【课堂小结】
【课后作业】
【基础过关练】
1.下列有关说法正确的是( )
A.氯化钠溶液均一、稳定,不是分散系
B.“冰水共存物”是一种分散系
C.分散系有的是纯净物,有的是混合物
D.分散系都是混合物,按分散质或分散剂所处的状态,分散系的组合有9种
D 溶液是分散系的一种类型,均一、稳定是溶液的特点,A项错误;冰和水都是由H2O分子构成的,是一种物质的两种状态,“冰水共存物”属于纯净物,因而不属于分散系,B项错误;分散系均是由分散剂和分散质组成的混合物,C项错误;分散质可以是固体、液体或气体,分散剂也可以是固体、液体或气体,所以按分散质或分散剂所处的状态,分散系的组合有9种,D项正确。
2.有首歌中唱道“雾里看花,水中望月”,下列有关雾的说法正确的是( )
A.雾是溶液,能永久在空气中稳定存在 B.雾是胶体,一段时间内能稳定存在
C.雾是乳浊液,不能稳定存在 D.雾是悬浊液,在空气中能沉降
B 雾是胶体,它是较稳定的分散系,但不能在空气中永久存在。
3.“纳米材料”是粒子直径为1~100 nm(1 nm=10-9 m)的材料,纳米碳就是其中一种,若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中,下列关于所形成的物质的说法正确的是( )
①是溶液 ②是胶体 ③能产生丁达尔效应 ④能透过滤纸 ⑤不能透过滤纸 ⑥静置后会析出黑色沉淀
A.①④⑤ B.②③④ C.②③⑥ D.①③④⑥
B 将“纳米材料”分散到蒸馏水中形成的分散系为胶体,能产生丁达尔效应,能透过滤纸但不能透过半透膜,胶体属于介稳体系,静置后不会出现沉淀,故②③④正确,选B。
4.氯化铁溶液与氢氧化铁胶体具有的共同性质是( )
A.都属于分散系 B.都可以透过半透膜
C.都能产生丁达尔效应 D.都有相同的颜色
A 氯化铁溶液与氢氧化铁胶体都是混合物,属于分散系,A正确;胶体中的分散质粒子不能透过半透膜,溶液中的分散质粒子能透过半透膜,B错误;胶体能产生丁达尔效应,溶液不能产生丁达尔效应,C错误;氯化铁溶液呈棕黄色,氢氧化铁胶体呈红褐色,二者颜色不同,D错误。
5.(1)取少量Fe2O3粉末(红棕色)加入适量盐酸,发生反应的化学方程式为
,反应后得到的溶液呈 色。
(2)在小烧杯中加入20 mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸至液体呈 色,停止加热,即制得Fe(OH)3胶体。
(3)将制得的胶体放入半透膜制成的袋内,如图所示,放置2 min后,取少量半透膜外的液体于试管中,置于暗处,用一束强光从侧面照射,观察 (填“有”或“无”)丁达尔效应,这个实验可以用来区别 ;再向试管中加入用稀硝酸酸化的硝酸银溶液,可观察到的现象为 。
答案 (1)Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O 棕黄 (2)红褐 (3)无 胶体和溶液 有白色沉淀生成
解析 (1)Fe2O3与盐酸反应的化学方程式为Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O;反应后得到的溶液呈棕黄色。(3)离子能透过半透膜,胶粒不能;再向试管中加入用稀硝酸酸化的硝酸银溶液,可观察到的现象为有白色沉淀生成。
【能力提升练】
1.下列关于胶体的说法不正确的是( )
A.直径为1.3×10-9 m的“钴酞菁”分子分散在水中能形成胶体,则该分子的直径比Na+大
B.溶液与胶体的本质区别是分散质粒子的直径大小不同
C.“血液透析”涉及胶体性质的应用
D.一束光线分别通过溶液和胶体时,前者会出现明显的光路,后者则没有
D 直径为1.3×10-9 m的“钴酞菁”分子分散在水中能形成胶体,则该分子的直径比Na+大,故A正确;溶液与胶体的本质区别是分散质粒子的直径大小不同,故B正确;“血液透析”涉及胶体的电泳性质,故C正确;胶体能产生丁达尔效应,但溶液不能,故D错误。
2.下列关于胶体和溶液的说法错误的是( )
A.FeCl3溶液与Fe(OH)3胶体的外观都是澄清、透明、均匀的
B.溶液中溶质粒子能通过半透膜,胶体中分散质粒子不能通过半透膜
C.光束通过淀粉溶液,可以看到一条光亮的“通路”,光束通过蔗糖溶液时,则无此现象
D.溶液最稳定,放置后不会生成沉淀;胶体很不稳定,放置后很快会生成沉淀
D FeCl3溶液是澄清、透明、均匀的分散系,Fe(OH)3胶体也是澄清、透明、均匀的分散系,故A正确;溶液中溶质粒子能通过半透膜,但胶体中分散质粒子不能通过半透膜,故B正确;当光束通过淀粉溶液时,出现一条光亮的“通路”,该现象为丁达尔效应,而通过蔗糖溶液时,不会产生丁达尔效应,丁达尔效应是鉴别溶液和胶体的常用方法,故C正确;胶体较稳定,具有介稳性,放置后不会很快生成沉淀,溶液是一种非常稳定的分散系,放置后不会生成沉淀,故D错误。
3.Ⅰ.“全碳气凝胶”是浙江大学的科学家们研制出的一种材料,取名“碳海绵”,是一种非常轻的材料。“碳海绵”可任意调节形状,弹性也很好,被压80%后仍可恢复原状。它的内部有很多孔隙,充满空气,吸油能力超强,且只吸油不吸水。下列关于“碳海绵”的说法中不正确的是 (填字母)。
A.“碳海绵”是理想的催化剂载体材料
B.“碳海绵”放入水中会沉入水底
C.“碳海绵”可用于处理海上原油泄漏事故
Ⅱ.丁达尔效应是区分胶体与溶液的一种最常用的方法。
(1)如图所示是在实验室中进行Fe(OH)3胶体丁达尔效应实验的示意图,该图中一处明显的错误是 ,原因是
(试从分散系分类的角度进行解释说明)。
(2)欲在树林中观察到丁达尔效应,你认为一天中最合适的时间是 ,理由是 。
Ⅲ.由于胶体粒子带有同种电荷,当加入电解质或胶粒带相反电荷的胶体时,胶体会发生聚沉。豆浆里的蛋白质是带有负电荷的胶粒,家庭制作豆腐时,用食盐和硫酸镁都能使其凝固,请问等物质的量的NaCl和MgSO4相比,哪一个效果更好? 。
Ⅰ.B
Ⅱ.(1)空气中也出现了光柱 空气不是胶体,不会产生丁达尔效应
(2)清晨 清晨树林中存在水雾,雾是胶体,光束穿过时会产生丁达尔效应
Ⅲ.MgSO4
解析 Ⅰ.“碳海绵”的密度很小且不吸水,放入水中不会沉入水底,B项不正确。
Ⅲ.豆浆里的蛋白质胶粒带负电荷,NaCl中一个Na+只带一个单位正电荷,而MgSO4中的一个Mg2+带两个单位正电荷,所以MgSO4使豆腐凝固的效果更好。
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