内容正文:
第2章 元素与
物质世界
第1节 元素与
物质分类
第2课时 一种重要的混合物——胶体
核心素养发展重点 学业要求
基于物质类别认识物质性质。 能举例说明胶体的典型特征、生活中的简单应用及胶体的制备和提纯。
学生自主学习
01
课堂互动探究
02
目录
CONTENTS
课时作业
03
学生自主学习
一种(或几种)物质
另一种物质里
1 nm
1~100 nm
100 nm
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6
1~100 nm
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7
光亮的“通路”
散射
胶体与溶液
吸附能力
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8
不能
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9
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)NaCl溶液、水、泥浆、淀粉溶液都属于胶体。( )
(2)直径介于1~100 nm之间的粒子称为胶体。( )
(3)可以利用丁达尔效应区分胶体和溶液。( )
(4)胶体粒子很小,可以透过半透膜。( )
(5)根据是否产生丁达尔效应,将分散系分为溶液、胶体与浊液。( )
×
×
√
×
×
答案
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2.朱自清先生在《荷塘月色》中写道:“薄薄的青雾浮起在荷塘里……月光是隔了树照过来的,高处丛生的灌木,落下参差的斑驳的黑影……”月光穿过薄雾所形成的种种美景的本质原因是( )
A.雾是一种胶体
B.光是一种胶体
C.空气中的小液滴颗粒直径约在10-9~10-7 m之间
D.发生丁达尔效应
解析:雾是一种胶体,月光穿过薄雾所形成的种种美景的本质原因是分散质粒子的直径在1~100 nm之间,即10-9~10-7 m之间。
答案
解析
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解析:苏打水是碳酸氢钠的水溶液,牛奶、豆浆都是胶体,故A错误;碘酒是碘的乙醇溶液,泥水是浊液,血液为胶体,故B正确;白糖水是蔗糖水溶液,食盐水是氯化钠的水溶液,茶水是溶液,故C错误;Ca(OH)2悬浊液为浊液,澄清石灰水为溶液,石灰浆为浊液,故D错误。
3.按溶液、浊液、胶体的顺序排列正确的是( )
A.苏打水、牛奶、豆浆
B.碘酒、泥水、血液
C.白糖水、食盐水、茶水
D.Ca(OH)2悬浊液、澄清石灰水、石灰浆
答案
解析
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4.浊液区别于其他分散系的最本质特征是( )
A.外观浑浊不清
B.没有丁达尔现象
C.不稳定
D.分散质粒子的直径大于100 nm
答案
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解析:有尘埃的空气可形成胶体,具有丁达尔效应;尽管纯水不具有丁达尔效应,但纯水不是分散系;食盐水是溶液,属于分散系,但无丁达尔效应;Fe(OH)3胶体具有丁达尔效应。
5.下列属于不具有丁达尔效应的分散系的是( )
A.有尘埃的空气
B.纯水
C.食盐水
D.Fe(OH)3胶体
答案
解析
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课堂互动探究
1.溶液、胶体、浊液三种分散系的比较
探究一 胶体及其性质与应用
分散系 溶液 胶体 浊液
分散质微粒直径 <1 nm 1~100 nm >100 nm
外观 均一、透明 较均一 不均一、不透明
分散质微粒 分子、离子 分子集合体、高分子 大量分子或离子的集合体,呈固态或液态
能否透过滤纸 能 能 不能
能否透过半透膜 能 不能 不能
稳定性 稳定 较稳定 不稳定
实例 食盐水、碘酒 氢氧化铁胶体、淀粉溶液 泥水
课堂互动探究
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2.胶体的性质
(1)溶液、浊液、胶体的鉴别方法是:胶体和浊液通过静置鉴别;胶体和溶液可通过丁达尔效应鉴别。
(2)不是所有胶体微粒都带电荷,例如,淀粉胶体微粒不带电荷。
(3)使胶体聚沉的方法:加入酸、碱、盐等物质、加热、搅拌或加入带相反电荷胶体微粒的胶体。
课堂互动探究
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3.胶体的应用
(1)利用胶体聚沉性质:明矾、可溶性铁盐作净水剂;石膏或盐卤制豆腐,FeCl3止血、解释河流入海处形成沙洲等。
(2)利用胶体电泳现象:工厂静电除尘等。
(3)利用胶体微粒不能透过半透膜:血液透析等。
[知识拓展]
1.按分散质粒子直径大小的分类是从本质上对分散系进行的分类。
2.胶体微粒带电,但胶体不带电。
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1.下列说法中正确的是( )
A.胶体区别于其他分散系的本质特征是具有丁达尔效应
B.利用半透膜可除去淀粉溶液中的少量NaCl
C.溶液是电中性的,胶体是带电的
D.纳米材料粒子直径一般在10-9~10-7 m之间,因此纳米材料属于胶体
答案
解析:胶体与其他分散系的本质区别是分散质粒子的直径大小,丁达尔效应是胶体的一种性质,A错误;半透膜能允许直径在1 nm以下的小分子或离子透过,1 nm 以上的粒子不透过,因此可以用半透膜除去淀粉溶液中的NaCl,B正确;有些胶体中的胶粒带电荷,但胶体不带电,呈电中性,C错误;胶体是分散系,属于混合物,直径在1~100 nm之间的纳米材料若形成分散系才属于胶体,D错误。
解析
课堂互动探究
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2.下列应用或事实与胶体的性质没有关系的是( )
A.用明矾净化饮用水
B.用石膏或盐卤制豆腐
C.在CuSO4溶液中滴加NaOH溶液出现蓝色沉淀
D.用手电筒照向夜空会出现一条光柱
解析:明矾的成分是KAl(SO4)2·12H2O,它跟水反应生成氢氧化铝胶体,可以吸附水中悬浮的杂质而沉降;豆浆是胶体,盐卤点豆腐的道理是加入电解质使胶体发生聚沉;空气中悬浮的灰尘微粒在空气中形成胶体,具有丁达尔效应;CuSO4溶液不是胶体,滴加NaOH溶液出现蓝色沉淀与胶体的性质无关。
答案
解析
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探究二 胶体的制备及分离提纯
1.Fe(OH)3胶体的制备及检验
课堂互动探究
21
(4)注意事项
①不能把饱和FeCl3溶液直接倒入沸水中,过量的FeCl3会使氢氧化铁胶体聚沉。
②形成氢氧化铁胶体(得到红褐色分散系)时,停止加热,否则,氢氧化铁胶体会发生聚沉。
③在制备氢氧化铁胶体时,不能用玻璃棒搅拌,搅拌易发生聚沉。
课堂互动探究
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2.胶体的分离方法
(1)胶体微粒能透过滤纸,而浊液中的微粒不能透过滤纸,故用过滤的方法可分离胶体和浊液。
(2)胶体微粒不能透过半透膜,而小分子和离子能
透过半透膜,将胶体放入半透膜袋中,再将此袋放入蒸
馏水中,由于胶体微粒直径大于半透膜的微孔,不能透
过半透膜,而小分子或离子可以透过半透膜,故能使杂
质分子或离子进入蒸馏水中而除去。如果一次渗析达不
到纯度要求的话,可以把蒸馏水更换后继续进行渗析,直至达到要求为止。
如图所示,可除去淀粉胶体中的氯化钠。
课堂互动探究
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3.下列有关Fe(OH)3胶体的制备、提纯和性质的实验中,正确的是( )
答案
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解析:将氯化铁饱和溶液滴入氢氧化钠溶液中得到的是氢氧化铁沉淀,若想得到胶体,需将氯化铁饱和溶液逐滴滴入沸水中,故A错误;溶液中的离子可以透过半透膜,而胶体微粒不能,故可以用渗析的方法来分离胶体和溶液,故B正确;光束通过胶体时出现一条光亮的“通路”,进入烧杯前,光束穿过的空气不是胶体,不能形成光亮的“通路”,故C错误;氢氧化铁胶粒带正电,故通电时氢氧化铁胶粒会向与直流电源负极相连的一极移动,故D错误。
解析
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答案
b
课堂互动探究
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(2)为验证制得的分散系是胶体,下列方法中最简单的是_____。
a.用一束可见光照射该分散系,观察是否产生丁达尔现象
b.向分散系中加入氯化钠,观察是否聚沉
c.在分散系中插入石墨电极,接通直流电源,观察阴极颜色是否变深
(3)取少量的氢氧化铁胶体于试管中,逐滴加入稀硫酸,其现象是____。
a.出现红褐色沉淀
b.红褐色溶液变棕黄色
c.先出现红褐色沉淀,然后沉淀逐渐溶解
答案
a
c
课堂互动探究
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1.分散质微粒直径的大小与分散系类别的关系
三种分散系的本质区别是分散质微粒直径的大小不同。分散系的性质,如是否均匀、稳定等都由分散系微粒直径的大小决定。
本课小结
课堂互动探究
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课堂互动探究
29
课时作业
题号 1 2 3 4 5 6 7
难度 ★ ★ ★ ★ ★★ ★★★ ★
对点 分散系 胶体的性质及应用 分散系 分散系、胶体的性质 胶体的性质及应用 胶体的性质及应用 分散系、胶体的性质
题号 8 9 10 11 12 13
难度 ★ ★ ★★★ ★★ ★★ ★★
对点 胶体的性质及应用 胶体的性质 胶体的性质及应用 分散系 胶体的性质及应用 胶体的性质及制备
课时作业
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一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.下列有关分散系的说法中正确的是( )
A.分散系一定是混合物,分散质一定是纯净物
B.凡是均匀、稳定的液体,就是溶液
C.溶液的分散质一定是液体
D.过滤可以分离浊液和胶体的混合物
答案
解析:A项,根据分散系的定义,分散系一定是混合物,但分散质可能是纯净物或混合物;B项,均匀、稳定的液体也可能是纯液体,如水;C项,溶液的分散质可以是固体、液体或气体;D项,胶体的分散质可透过滤纸,而浊液的分散质不能透过滤纸。
解析
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2.下列选项中的两种物质,可以用丁达尔效应区分的是( )
A.Na2CO3溶液和NaOH溶液
B.FeCl3溶液和Fe(OH)3溶胶
C.CuSO4溶液和CuCl2溶液
D.碳酸钙固体和硫酸钡固体
答案
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3.在下列分散系中,分散质微粒直径最大的是( )
A.新制氢氧化铜悬浊液
B.淀粉溶液
C.溴的四氯化碳溶液
D.豆浆
答案
解析:分散系中分散质微粒直径大小的规律是:浊液>胶体>溶液。新制氢氧化铜悬浊液属于浊液,溴的四氯化碳溶液属于溶液,淀粉溶液、豆浆属于胶体,故新制氢氧化铜悬浊液中分散质微粒直径最大。
解析
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4.关于胶体和溶液的区别,下列叙述中错误的是( )
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.光束照射淀粉溶液,可以看到一条光亮的“通路”,光束照射蔗糖溶液时,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
答案
解析:胶体较稳定,是一种介稳性的分散系,放置后不会很快生成沉淀,D错误。
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5.化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是( )
A.明矾与水反应生成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化
B.“江河入海口三角洲”的形成与胶体的性质有关
C.水泥厂、冶金厂用高压电作用于气溶胶以除去烟尘,利用了电泳原理
D.当光束通过鸡蛋清水溶液时,不能观察到丁达尔效应
答案
解析:明矾净水的原理是铝离子与水反应生成的氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮物,A正确;“江河入海口三角洲”的形成与胶体的聚沉性质有关,B正确;烟尘是气溶胶,胶粒在电场中发生定向移动,利用了电泳原理,C正确;鸡蛋清水溶液是胶体,能产生丁达尔效应,D错误。
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6.淀粉溶液是一种胶体,已知淀粉遇碘变蓝色。现将淀粉溶液和稀Na2SO4溶液混合装在半透膜袋中,并将该半透膜袋浸泡在盛有蒸馏水的烧杯中。一段时间后,取适量烧杯中的液体进行实验,下列操作现象能证明半透膜完好无损的是( )
A.加入BaCl2溶液产生白色沉淀
B.加入碘水不变蓝
C.用一束平行光照射烧杯中的液体,观察到一条光亮的“通路”
D.加入碘水变蓝色
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7.(2024·福州市格致中学高一期中)2015年10月6日,中国浙江籍科学家屠呦呦获得诺贝尔生理学或医学奖,获奖理由是“因为发现青蒿素——一种用于治疗疟疾的药物,挽救了全球特别是发展中国家数百万人的生命”。青蒿素分子直径1.34×10-9 m,下列关于“青蒿素”的说法正确的是( )
A.在四氯化碳中形成的分散系属于悬浊液
B.分子直径比Na+小,能透过半透膜
C.“青蒿素”分子不能透过滤纸
D.在四氯化碳中形成的分散系具有丁达尔效应
答案
解析:青蒿素的分子直径为1.34×10-9 m,属于胶体分散质粒子直径范围,青蒿素在四氯化碳中形成胶体能产生丁达尔效应,能透过滤纸,故A、C错误,D正确;Na+直径小于1 nm,因此青蒿素的直径比Na+大,故B错误。
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8.(2024·泉州市四校高一期中联考)胶体与人类生活有密切
的关系,下列现象不能用胶体知识解答的是( )
A.重金属中毒,可喝豆浆缓解
B.树林中出现的晨曦(如图)
C.将稀硫酸逐滴加入Fe(OH)3胶体中,开始产生红褐色沉淀,继续滴加沉淀溶解
D.针对严重肾病患者的血液透析治疗
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9.(2024·深圳高一检测)中国古诗文化历史悠久,诗句中有“日照澄洲江雾开”的描写。下列说法不正确的是( )
A.该诗句描写的画面是胶体的丁达尔现象
B.电影的放映原理和该古诗画面的原理相同
C.雾是一种分散系,是分散质微粒的直径小于1 nm的液滴
D.烟、云、雾都是气溶胶
答案
解析:雾是胶体,“日照澄洲江雾开”描写了阳光穿透江雾的现象,属于胶体的丁达尔现象,A正确;电影的放映原理是光束穿透空气照射到屏幕上,烟、云、雾都是胶体,所以电影的放映原理和该古诗画面的原理相同,都属于丁达尔现象,B正确;雾是胶体,是分散质微粒直径介于1~100 nm的小液滴,C错误;烟、云、雾都是气溶胶,分散剂都是空气,D正确。
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10.下列叙述中正确的是( )
A.稀豆浆、稀牛奶、氯化钠溶液,三个分散系类型相同
B.用鸡蛋壳的内膜及蒸馏水可除去淀粉溶液中的氯化钠杂质
C.因为氢氧化铁胶体带正电荷,所以在做电泳实验时,阴极区红褐色加深,阳极区变浅
D.将含0.1 mol KAl(SO4)2的饱和溶液滴入沸水中,所得的氢氧化铝胶体中含胶体微粒数目为0.1NA
答案
解析:A项,稀豆浆、稀牛奶是胶体,和氯化钠溶液的分散系类型不同,错误;B项为胶体的渗析过程,正确;C项,胶体微粒带电而胶体不带电,错误;D项,KAl(SO4)2在沸水中形成的氢氧化铝胶体微粒是多个氢氧化铝聚集而成的集合体,故所得的氢氧化铝胶体中的胶体微粒数远小于0.1NA,错误。
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11.磁流体是电子材料的新秀,它既具有固体的磁性,又具有液体的流动性。制备时,将含等物质的量的FeSO4和Fe2(SO4)3的溶液混合,再滴入稍过量的NaOH溶液,随后加入油酸钠溶液,即可得到黑色的分散质粒子直径在5.5~36 nm之间的磁流体。下列说法正确的是( )
A.所得的分散系属于悬浊液
B.该分散系不能产生丁达尔效应
C.所得的分散系中水是分散剂
D.将所得分散系过滤,在滤纸上能得到分散质
答案
解析:题述分散质粒子的直径在1~100 nm之间,故该分散系为胶体,A、B错误;该分散系中水为分散剂,C正确;胶体微粒能透过滤纸,D错误。
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答案
二、非选择题
12.生活和生产中常用到胶体的性质。
(1)医学上治疗由肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒时,最常用的血液净化手段是血液透析。透析时,病人的血液通过浸在透析液中的透析膜进行循环和透析。透析原理同胶体的______类似,透析膜同________类似,透析膜的孔径应______(填“大于”“小于”或“等于”)血液内毒性物质粒子的直径,毒性物质才可能扩散到透析液中而被除去。
渗析
半透膜
大于
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答案
(2)取少量制得的Fe(OH)3胶体加入试管中,滴入(NH4)2SO4溶液,现象是______________,这种现象称为胶体的______。Fe(OH)3胶体稳定存在的主要原因是___(填字母)。
A.胶体分散质微粒直径大于1 nm
B.胶体分散质微粒带正电荷
C.胶体分散质微粒能透过滤纸
产生红褐色沉淀
聚沉
B
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13.(1)在甲烧杯中加入20 mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸直至溶液呈透明的______色,停止加热,即可制得Fe(OH)3胶体。制备Fe(OH)3胶体的化学方程式为_____________________________________。
(2)另取乙烧杯,加入20 mL蒸馏水,向烧杯中滴入几滴饱和FeCl3溶液,振荡均匀后,将乙烧杯与甲烧杯一起置于暗处,分别用激光笔照射烧杯中的液体,可以看到________烧杯中的液体产生丁达尔效应。这个实验可以用来区别____________。
(3)取甲烧杯中的少量Fe(OH)3胶体置于试管中,向试管中逐滴滴加稀盐酸,边滴边振荡。
①先出现红褐色沉淀,原因是胶体发生了________。
②随后沉淀溶解,得到棕黄色溶液,该反应的化学方程式为__________________________________。
答案
红褐
甲
胶体和溶液
聚沉
Fe(OH)3+3HCl===FeCl3+3H2O
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R
1.分散系
(1)定义:由eq \x(\s\up1(01))_________________分散到eq \x(\s\up1(02))______________形成的混合体系。
(2)组成eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(分散质:分散系中分散成粒子的物质,分散剂:分散系中分散其他物质的物质))
(3)eq \a\vs4\al\co1(按分散质,微粒直径,大小)
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(溶液:分散质微粒直径小于\x(\s\up1(03))_______,胶体:分散质微粒直径介于\x(\s\up1(04))___________之间,浊液:分散质微粒直径大于\x(\s\up1(05))_______))
2.胶体
(1)定义
分散质的微粒直径介于eq \x(\s\up1(01))__________之间的分散系。
(2)分类
依据分散剂状态分为固溶胶、液溶胶、气溶胶。
(3)胶体的性质和应用
内容
主要应用
丁达尔效应(现象)
当可见光束通过胶体时,在入射光侧面可观察到eq \x(\s\up1(02))_______________,是由于胶粒对可见光eq \x(\s\up1(03))_____而产生的一种物理现象
鉴别eq \x(\s\up1(04))
__________
胶粒具有巨大的比表面积
胶粒具有巨大的比表面积,形成较强的eq \x(\s\up1(05))
__________,吸附水中的色素、悬浮固体
净水
电泳
胶粒在外加电场作用下做定向移动
静电除尘、电泳电镀等
聚沉
胶体粒子聚集成较大的颗粒形成沉淀
制豆腐等
渗析
胶体粒子eq \x(\s\up1(06))_____透过半透膜,而离子、小分子可透过半透膜
胶体的提纯、血液透析等
(1)制备原理:FeCl3+3H2Oeq \o(=====,\s\up17(△))Fe(OH)3(胶体)+3HCl。
(2)制备操作:①用洁净的烧杯取少量蒸馏水,用酒精灯加热至沸腾;②向烧杯中逐滴加入5~6滴饱和FeCl3溶液,继续加热保持微沸至液体呈透明的红褐色。
(3)胶体检验:用一束可见光照射该液体,若从入射光的侧面能看到一条光亮的通路,说明制备成功。
4.某化学课外活动小组制备氢氧化铁胶体并检验其性质:
(1)把饱和FeCl3溶液逐滴滴入沸水中,能形成胶体,其反应方程式为____(填字母,下同)。
a.FeCl3+3H2Oeq \o(=====,\s\up17(△))Fe(OH)3↓+3HCl
b.FeCl3+3H2Oeq \o(=====,\s\up17(△))Fe(OH)3(胶体)+3HCl
2.胶体的性质
(1)丁达尔现象(效应)——用于鉴别胶体与溶液。
(2)电泳——证明胶体微粒带电。
(3)聚沉及聚沉方法——①加热;②搅拌;③加酸、碱、盐等物质;④加带有相反电荷胶体微粒的胶体。
(4)渗析——用于提纯胶体。
3.Fe(OH)3胶体的制备
FeCl3+3H2Oeq \o(=====,\s\up17(△))Fe(OH)3(胶体)+3HCl
解析:加入BaCl2溶液产生白色沉淀,说明烧杯内的溶液中含有SOeq \o\al(2-,4),离子能透过半透膜,但没有检测淀粉是否存在,不能证明半透膜是否破损;加入碘水不变蓝,说明烧杯内的溶液中不含淀粉,证明半透膜完好无损;用一束平行光照射烧杯中的液体,观察到一条光亮的“通路”,烧杯内的溶液中含有淀粉,证明半透膜破损;加入碘水变蓝色,烧杯内的溶液中含有淀粉,证明半透膜破损。
解析:(2)Fe(OH)3胶体分散质微粒所带的正电荷被SOeq \o\al(2-,4)所带的负电荷中和,发生聚沉,产生红褐色沉淀。Fe(OH)3胶体稳定存在的主要原因是胶体分散质微粒带正电荷,互相排斥不易形成沉淀。
FeCl3+3H2Oeq \o(=====,\s\up13(△))Fe(OH)3(胶体)+3HCl
$$