内容正文:
专题01 溶液、胶体、浊液的区别和联系 胶体的特征
1.掌握溶液、胶体、浊液的本质区别(分散质粒子直径)及宏观性质差异。
2.理解胶体的四大特性:丁达尔效应、电泳、布朗运动、介稳性。
3.能通过实验(如丁达尔效应、过滤)区分三类分散系。
4.解释胶体在生活中、自然现象、工农业生产中的应用原理。
一、分散系
1.概念:一种(或多种)物质以粒子的形式分散到另一种(或多种)物质中所形成的混合物。分散系中分散成粒子的物质叫分散质,另一种物质叫分散剂。如溶液来说,溶质是分散质,水是分散剂。
2.分类:
①按照分散质粒子的大小
②按照分散质和分散剂的状态
如烟属于气固分散系;雾属于气液分散系;悬浊液属于液固分散系;合金属于固固分散系。
③三种分散系比较
分散系
溶液
胶体
浊液
分散质粒子直径大小
<1 nm
1~100 nm
>100 nm
分散质微粒成分
离子或小分子
大分子或离子集合体
巨大分子或离子集合体
外观特征
均匀、透明
均匀、透明或半透明
不均匀、不透明
稳定性
稳定,静置无沉淀
较稳定
不稳定,静置有沉淀或分层
分散质能否透过滤纸
能
能
不能
分类
饱和溶液、不饱和溶液
固溶胶、液溶胶、气溶胶
悬浊液、乳浊液
无丁达尔效应
有丁达尔效应
静置分层或沉淀
实例
食盐水、蔗糖溶液
Fe(OH) 3胶体
泥水
二、胶体
1.胶体的性质
①丁达尔效应:可见光束通过胶体时,在入射光侧面可看到一条光亮的通路,这是胶体粒子对光线散射而形成的,可用此性质来鉴别溶液和胶体。
【特别提醒】胶体与溶液的本质区别是分散质粒子直径的大小,而不是丁达尔效应。
②布朗运动:胶粒永不停息地做无规则运动的现象叫做布朗运动,是胶体稳定的次要原因。
③电泳:由于胶体粒子带有电荷,在电场作用下,胶体粒子在分散剂中作定向移动的现象。此性质可用于工业上的静电除尘,胶体粒子带同种电荷是胶体稳定的主要原因。
【特别提醒】胶粒带电规律
胶粒类型
电荷性质
典型实例
金属氢氧化物/氧化物
正电荷
Fe(OH)3、Al(OH)3胶粒
非金属氧化物/硫化物
负电荷
SiO2、As2S3胶粒
硅酸盐类
负电荷
土壤胶体、硅酸胶体
卤化银胶粒
可变
AgI胶粒(过量Ag+带正电,过量I-带负电)
蛋白质胶粒
可变
pH<等电点,带正电;pH>等电点,带负电
淀粉胶粒
不带电
淀粉溶液胶粒
④聚沉
a.概念:使胶体凝聚形成沉淀析出的现象。
b.方法:加热或搅拌、加入电解质溶液、加入带相反电荷的胶体粒子的胶体。
c.应用,如制作豆腐、明矾净水等。
⑤介稳性:胶体的稳定性介于溶液和浊液之间,属于介稳体系。
【特别提醒】同种胶体粒子的电性相同,互相排斥,是胶体较稳定的主要原因,次要原因是布朗运动。
⑥渗析:胶体粒子不能透过半透膜的性质。可用于胶体的提纯或精制。
2.Fe(OH)3胶体的制备
①制备原理:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
②具体操作:用烧杯取少量蒸馏水(50 mL),加热至沸腾;将3mL饱和FeCl3溶液分多次缓慢加入,用玻璃棒轻轻搅拌,继续加热至刚好变成红褐色,停止加热,即得到 Fe(OH)3 胶体。
③胶体的提纯:除去胶体中所含杂质
A.胶体中的悬浊液:过滤
B.胶体中的分子或离子:渗析,如。
C.实验方法证明Fe(OH)3胶体和Cl-两者已经分离完全:取最后一次渗析液与结晶的试管中,加入硝酸银溶液,若无白色沉淀产生,则说明两者已经完全分离。
3.胶体性质的应用及其解释:
①卤水点豆腐:豆浆中的蛋白质形成胶体,卤水(含电解质如MgCl2)电离出的离子中和蛋白质胶粒电荷,导致聚沉形成凝胶,即电解质破坏胶体稳定性 → 电荷中和聚沉。
②肥皂的制取分离:油脂皂化反应后生成高级脂肪酸钠胶体,加入食盐(NaCl)降低胶粒溶解度,通过盐析分离肥皂,即盐析使胶体溶解度降低 → 胶体凝聚析出。
③明矾净水:明矾水解生成Al(OH)3胶体,吸附水中带负电的悬浮杂质,通过电荷中和及包裹作用沉降,即胶体高比表面积吸附 + 电荷中和 → 净水。
④FeCl3溶液止血:FeCl3水解生成Fe(OH)3胶体,胶粒带正电,吸引带负电的血细胞加速聚沉,即电荷吸引 → 血液胶体聚沉止血。
⑤江河入海口形成沙洲:河水胶体(带负电)遇海水电解质(Na+、Mg2+),电荷中和后聚沉形成沉积沙洲,即电解质中和胶粒电荷 → 自然聚沉。
⑥水泥硬化:a.水泥(硅酸三钙等)水化生成水化硅酸钙(C-S-H)胶体,具有高比表面积,吸附水分子及未水化颗粒形成凝胶网络,即胶体凝胶吸附填充孔隙,增强密实度;b.水泥中加入石膏(CaSO4),其电离出的 SO42-可中和水泥胶粒电荷,促进胶体凝聚,加速初期硬化,水泥硬化以化学反应为主(水化产物的结晶与胶结),聚沉仅是辅助过程。
⑦静电除尘:烟尘气溶胶在高压电场中带电,定向移动至电极被捕获,即胶粒电泳 → 定向迁移分离。
⑧血液透析:血液中毒素小分子透过半透膜,蛋白质胶粒因直径大被截留,实现提纯,即胶粒不透过半透膜 → 渗析提纯。
⑨土壤的保肥:土壤胶体吸附NH4+、K+等营养离子,防止流失,通过离子交换缓慢释放,即胶体吸附离子 → 离子交换保肥。
⑩不同品牌墨水混合堵塞钢笔:红/蓝墨水胶粒带相反电荷,混合后电荷中和聚沉,堵塞笔尖,即异种电荷胶体混合 → 相互聚沉。
⑪清晨阳光穿过茂密树木枝叶产生的美丽光线、电影院光柱:阳光或灯光照射胶体(如雾气、尘埃),胶粒散射光线形成可见光路,即胶体粒子散射光 → 丁达尔效应。
【特别提醒】海市蜃楼:大气密度差异导致光线折射,与胶体性质无关,属物理光学现象。
题型01 溶液、胶体、浊液的区别
【典例】有两种分散系:①FeCl3溶液、②将饱和的FeCl3溶液加入沸水中,得到的红褐色液体。下面有关说法正确的是( )
A.分散质粒子直径:①>②
B.用光束照射②时,在垂直光源的方向能看到光亮的“通路”
C.稳定性:①<②
D.①属于混合物,②属于纯净物
【变式】下列关于FeCl3稀溶液、Fe(OH)3胶体、Fe(OH)3悬浊液的说法,不正确的是
A.这三种物质均属于混合物
B.这三种分散系的本质区别是分散质粒子的直径大小不同
C.鉴别FeCl3稀溶液和Fe(OH)3胶体的常用方法是丁达尔现象
D.分别对三种物质进行过滤操作,只有FeCl3溶液中的分散质粒子才能穿过滤纸
【思维建模】分散系的分类及其比较:
①按照分散质粒子的大小
②按照分散质和分散剂的状态
如烟属于气固分散系;雾属于气液分散系;悬浊液属于液固分散系;合金属于固固分散系。
③三种分散系比较
分散系
溶液
胶体
浊液
分散质粒子直径大小
<1 nm
1~100 nm
>100 nm
分散质微粒成分
离子或小分子
大分子或离子集合体
巨大分子或离子集合体
外观特征
均匀、透明
均匀、透明或半透明
不均匀、不透明
稳定性
稳定,静置无沉淀
较稳定
不稳定,静置有沉淀或分层
分散质能否透过滤纸
能
能
不能
分类
饱和溶液、不饱和溶液
固溶胶、液溶胶、气溶胶
悬浊液、乳浊液
无丁达尔效应
有丁达尔效应
静置分层或沉淀
实例
食盐水、蔗糖溶液
Fe(OH) 3胶体
泥水
题型02 胶体的性质及其应用【典例】下列关于胶体叙述错误的是
A.胶体属于混合物 B.明矾净水与胶体性质有关
C.胶体分散质粒子的直径大于浊液 D.实验室中可用丁达尔效应区分胶体和溶液
【变式1】下列关于胶体的说法正确的是
A.胶体的分散质粒子直径大小为1 nm~100 nm
B.胶体的分散剂不可能为固体
C.丁达尔效应的产生是因为胶体粒子会发光
D.胶体的分散质粒子的直径小于溶液的分散质粒子的直径
【变式2】胶体在自然界普遍存在,下列事实与胶体无关是
A.将某些胶态金属氧化物分散于玻璃中制成有色玻璃
B.光线透过树叶间的缝隙射入密林中时,会看到一道道光柱
C.将纳米二氧化硅颗粒(直径1~100 nm)均匀分散到树脂中形成的分散系
D.植物油与水混合,充分振荡后可形成油水混合物
【解题必备】对胶体性质的深度理解
(1)胶体不带电,胶体中的微粒能吸附体系中的带电粒子而使胶粒带电荷,但整个体系仍呈电中性。
(2)并不是所有的胶体都有电泳现象,如淀粉胶体粒子不带电荷而无电泳现象。
(3)胶体聚沉属于物理变化。
(4)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]、FeCl3·6H2O等净化水的原因是Al3+、Fe3+水解生成Al(OH)3、Fe(OH)3胶体,胶体粒子具有较大的表面积,能在水中吸附悬浮固体形成沉淀,从而达到净化水的目的。
题型03 胶体的制备及提纯
【典例】在纳米材料备受重视的今天,胶体化学对纳米材料的制备有着举足轻重的意义。图是Fe(OH)3胶体的制备实验示意图,相关表述不合理的是
A.可利用丁达尔效应区别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液
B.Fe(OH)3胶粒直径在1~100 nm范围
C.由图可知制备胶体的离子方程式Fe3++3OH-=Fe(OH)3(胶体)
D.观察到液体由黄色变为红褐色
【变式1】下列方法能够成功制备Fe(OH)3胶体的是( )
A.在40 mL NaOH溶液中逐滴加入5~6滴饱和FeCl3溶液
B.在40 mL温水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液,边振荡边加热到沸腾
C.在40 mL沸水中一次性加入少量饱和FeCl3溶液并加以搅拌
D.在40 mL沸水中逐滴加入5~6滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸至呈红褐色
【变式2】下列叙述正确的是
A.溶液中滴加饱和溶液可制得胶体
B.明矾溶于水产生胶体:
C.用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物
D.氢氧化铁胶体和氢氧化铁沉淀的本质区别在于是否具有丁达尔效应
【解题必备】一、胶体的制备方法
1.物理分散法
将悬浊液或乳浊液中的分散质分散;如:磨墨
常见的胶体有:墨汁、碳素墨水、淀粉溶液、蛋白质溶液等
2.化学凝聚法-溶质分子聚合成胶粒
①水解法:最典型的就是氢氧化铁胶体的制备。具体方法是向沸水中加入氯化铁溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热即制得氢氧化铁胶体。此法注意的问题:
a.不能过度加热,以免出现氢氧化铁胶体凝聚;
b.不能用玻璃搅拌,防止生成氢氧化铁沉淀。
②复分解法
示例1:碘化银胶体的制备: AgNO3+KI=AgI(胶体)+KNO3
此法注意的问题:
a.浓度控制,浓度过大会生成沉淀(浓度一般为0.01mol/L);
b.逐滴滴加,同时要不断振荡。
示例2:硅酸胶体的制备:Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+2NaCl
此法注意的问题:
a.硅酸钠溶液向盐酸中加,不能将溶液倒过来加,否则会生成凝胶;
b.溶液的用量需注意,硅酸钠太多会生成沉淀。
二、胶体的净化与分离
1.胶体的净化:采用渗析法,利用半透膜把胶体中混有的离子或分子从胶体溶液里分离的操作,叫做渗析。
2.原理: 胶体微粒不能透过半透膜,而溶液中的分子和离子能透过半透膜。
【巩固训练】
1.(23-24高一上·上海·期末)朱自清在《荷塘月色》中写道:“薄薄的青雾浮起在荷塘…”“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”月光穿过薄雾形成的种种美景的本质原因是
A.空气中小水滴的布朗运动 B.雾是一种胶体,胶粒带相同电荷
C.空气中的小水滴颗粒直径大小约为1~100nm D.光是一种胶体
2.(23-24高一上·上海·期中)下列有关说法正确的是
A.氯化钠溶液均一、稳定、透明,不是分散系
B.冰水混合物是一种分散系
C.分散系有的是纯净物,有的是混合物
D.胶体区别于其他分散系的主要特征是胶体粒子直径在1—100 nm之间
3.(24-25高一上·上海·期末)下列关于明胶胶体说法正确的是
A.明胶胶体和NaCl溶液的本质区别为是否具有丁达尔效应
B.明胶胶体与胶体混合后有沉淀产生,说明明胶胶体带负电
C.明胶胶体不断搅拌后仍能稳定存在
D.明胶胶体的分散质能透过滤纸
4.(24-25高一上·吉林白城·期中)下列说法正确的有
①“卤水点豆腐”“黄河入海口处三角洲的形成”都与胶体的聚沉有关;②提纯Fe(OH)3胶体,可以采用的方法是过滤;③沸水中滴加适量饱和FeCl3溶液,形成带电的胶体;④明矾能做净水剂是因为铝离子与水作用生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体具有吸附悬浮杂质的作用;⑤在制备Fe(OH)3胶体实验中,可以长时间加热;⑥向Fe(OH)3胶体中逐滴加入稀硫酸至过量,先有红褐色沉淀生成,然后沉淀溶解形成黄色溶液。
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
5.(24-25高一上·福建福州·期中)下列与胶体有关的实验描述正确的是
A.用一束激光照射胶体和溶液都有光亮的通路
B.制备氢氧化铁胶体的方法是饱和氯化铁溶液和氢氧化钠溶液混合
C.向氢氧化铁胶体中加入过量盐酸后出现红褐色沉淀
D.用过滤的方法不能分离氢氧化铁胶体和氯化铁溶液
6.(24-25高一下·浙江宁波·期中)某小组研究实验室制备胶体的方法。下列说法不正确的是
序号
1
2
实验
现象
液体变为红褐色后,停止加热,有明显的丁达尔效应,冷却后仍为红褐色
液体变为红褐色后,停止加热,有明显的丁达尔效应,冷却后溶液变黄
A.对比实验可知,制备胶体选用饱和溶液效果更好
B.实验1中液体变红褐色后,持续加热可观察到红褐色沉淀
C.实验1产生丁达尔效应的本质是其粒子直径介于
D.对比实验可知,造成实验现象差异的原因一定是酸根离子不同
7.(24-25高一上·河南南阳·期末)下列能体现胶体的本质特征的是
A.分散质微粒的直径介于1~100nm B.胶体的电泳现象
C.胶体的稳定性 D.Fe(OH)3胶体能与盐酸反应
8.(24-25高一上·山西·期中)碳酸钙通过特殊的加工方法可变为纳米碳酸钙(碳酸钙粒子直径是几纳米至几十纳米),这将使建筑材料的性能发生巨变。下列关于纳米碳酸钙的推测不正确的是
A.纳米碳酸钙的水溶液会浑浊不清
B.纳米碳酸钙分散到水中能产生丁达尔效应
C.纳米碳酸钙的化学性质与原碳酸钙完全相同
D.纳米碳酸钙的粒子可以透过滤纸
9.(24-25高一上·广东珠海·期中)分别向不同试剂中滴加6滴饱和溶液得到分散系:
①滴加到5mL20℃的稀盐酸中;②滴加到5mL沸水中并加热至溶液呈红褐色;③滴加到5mL20℃蒸馏水中,然后再向其中加入少量0.1mol/L的NaOH溶液。
下列关于所得分散系的说法正确的是
A.分散质粒子直径:③>②>①
B.分散系稳定性:③>②>①
C.用激光笔照射分散系,仅①中观察到光亮的通路
D.分别向三个分散系中加入酸性AgNO3溶液,只有①中会产生白色沉淀
10.(24-25高一下·全国·期中)某课外活动小组进行胶体的制备实验并检验其性质。
(1)现有某同学进行胶体的制备,具体操作:取一小烧杯,加入25mL蒸馏水加热至沸腾,向沸水中逐滴加入饱和溶液,继续煮沸至混合液呈红褐色,停止加热。
①写出制备胶体的化学方程式: 。
②胶体区别于溶液最本质的特征是 (填字母)。
A.胶体粒子的直径在1~100nm
B.胶体具有丁达尔效应
C.胶体是均一的分散系
D.胶体的分散质能透过滤纸
(2)将胶体装入U形管内,用石墨作电极,通电一段时间后发现负极区附近的颜色逐渐变深,这表明胶体粒子带 (填“正”或“负”)电荷。
【强化训练】
1.(24-25高一上·黑龙江·期末)2023年10月诺贝尔化学奖奖励量子点的发现和合成。量子点是一类非常小的纳米尺度颗粒。利用高压反应釜,以CdCl2为镉源,升华硫为硫源,通过调控反应时间与反应温度,成功合成了CdS量子点。下列说法中正确的是
A.通过该方法获得的CdS量子点属于胶体
B.该量子点可通过滤纸和半透膜
C.胶体和溶液的本质区别是能否发生丁达尔效应
D.在制备Fe(OH)3胶体实验中,不能持续加热,防止胶体聚沉
2.(24-25高一上·北京大兴·期中)当光束通过下列物质时,不会出现丁达尔效应的是
①Fe(OH)3胶体 ②水 ③豆浆 ④FeCl3溶液 ⑤云、雾
A.②③④ B.④⑤ C.②④ D.①④⑤
3.(24-25高一上·重庆·期末)磁流体是电子材料的新秀,向等物质的量浓度的和的溶液中滴入稍过量的溶液,随后加入油酸钠溶液,即可生成分散质粒子直径为5.5~36nm的黑色磁流体。下列说法中正确的是
A.该磁流体与溶液的分散质粒子直径相同
B.用光束照射磁流体时,可以产生丁达尔效应
C.生成的磁流体可以通过过滤提纯
D.该磁流体的制备过程为物理变化
4.(23-24高一上·福建福州·期中)下列有关胶体的说法中,不正确的是
A.胶体、溶液、浊液的分类依据是分散质微粒直径大小
B.明矾能够净水是与明矾溶于水能形成氢氧化铝胶体有关
C.向氯化铁稀溶液中加入少量的溶液制取氢氧化铁胶体
D.可以用丁达尔现象区别硫酸铜溶液和氢氧化铁胶体
5.(24-25高一上·重庆·期中)下列各图所示的现象或事实与胶体的性质无关的是
A.图①:清晨,日光下的树林 B.图②:长江三角洲的形成
C.图③:用激光笔照射氢氧化铁胶体 D.图④:钠的焰色试验
6.(24-25高一上·北京通州·期中)Fe(OH)3胶体制备实验如图所示。下列说法正确的是
A.烧杯中液体的颜色逐渐变浅
B.可用丁达尔效应判断是否制得胶体
C.可用滤纸分离Fe(OH)3胶体与溶液
D.持续加热可使 Fe(OH)3胶体稳定存在
7.(24-25高一上·云南红河·期末)“PM2.5”是指大气中直径小于或等于2.5微米的细小颗粒物,也称为可入肺颗粒物。下列有关说法中错误的是
A.PM2.5表面积大,能吸附大量的有毒、有害物质
B.PM2.5在空气中形成的分散系为胶体
C.实施绿化工程,可以有效地防治PM2.5污染
D.烟、雾属于胶体
8.(24-25高一上·福建泉州·期末)下列关于分散系的说法不正确的是
A.可以用过滤的方法将悬浊液中的分散质从分散剂中分离出来
B.分散质粒子的直径为10-9~10-7 m的分散系是胶体
C.分散质粒子的大小:溶液>胶体>浊液
D.分散系的稳定性:溶液>胶体>浊液
9.(24-25高一上·四川绵阳·期中)下列关于胶体的叙述正确的是
A.胶体属于化合物
B.胶体、溶液的分类依据是分散系的稳定性
C.丁达尔效应可用于区分溶液与胶体
D.气溶胶、液溶胶是按照分散质的状态进行的分类
10.取少量Fe2O3粉末(红棕色)加入适量盐酸,所发生反应的化学方程式为 ,反应后得到的FeCl3溶液呈棕黄色。利用此溶液进行以下实验:
(1)取少量FeCl3溶液置于试管甲中,滴入NaOH溶液,可以观察到有红褐色沉淀生成,反应的化学方程式为 ,此反应属于 反应。
(2)在小烧杯中加入25mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中加入2mL FeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈 色,即可制得Fe(OH)3胶体。
(3)取另一只小烧杯也加入25mL蒸馏水,向烧杯中加入1mL FeCl3溶液,振荡均匀后,将此烧杯(编号甲)与盛有Fe(OH)3胶体的烧杯(编号乙)一起放置于暗处,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 。
(4)用Fe(OH)3胶体进行下列实验:
①将其装入U形管中,用石墨电极接通直流电,通电一段时间后,发现阴极附近的颜色加深,这说明 ,这种现象称为 。
②向其中加入饱和(NH4)2SO4溶液发生的现象是 ,原因是 。
③向其中滴入过量稀硫酸,现象是 ,其原因是 。
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专题01 溶液、胶体、浊液的区别和联系 胶体的特征
1.掌握溶液、胶体、浊液的本质区别(分散质粒子直径)及宏观性质差异。
2.理解胶体的四大特性:丁达尔效应、电泳、布朗运动、介稳性。
3.能通过实验(如丁达尔效应、过滤)区分三类分散系。
4.解释胶体在生活中、自然现象、工农业生产中的应用原理。
一、分散系
1.概念:一种(或多种)物质以粒子的形式分散到另一种(或多种)物质中所形成的混合物。分散系中分散成粒子的物质叫分散质,另一种物质叫分散剂。如溶液来说,溶质是分散质,水是分散剂。
2.分类:
①按照分散质粒子的大小
②按照分散质和分散剂的状态
如烟属于气固分散系;雾属于气液分散系;悬浊液属于液固分散系;合金属于固固分散系。
③三种分散系比较
分散系
溶液
胶体
浊液
分散质粒子直径大小
<1 nm
1~100 nm
>100 nm
分散质微粒成分
离子或小分子
大分子或离子集合体
巨大分子或离子集合体
外观特征
均匀、透明
均匀、透明或半透明
不均匀、不透明
稳定性
稳定,静置无沉淀
较稳定
不稳定,静置有沉淀或分层
分散质能否透过滤纸
能
能
不能
分类
饱和溶液、不饱和溶液
固溶胶、液溶胶、气溶胶
悬浊液、乳浊液
无丁达尔效应
有丁达尔效应
静置分层或沉淀
实例
食盐水、蔗糖溶液
Fe(OH) 3胶体
泥水
二、胶体
1.胶体的性质
①丁达尔效应:可见光束通过胶体时,在入射光侧面可看到一条光亮的通路,这是胶体粒子对光线散射而形成的,可用此性质来鉴别溶液和胶体。
【特别提醒】胶体与溶液的本质区别是分散质粒子直径的大小,而不是丁达尔效应。
②布朗运动:胶粒永不停息地做无规则运动的现象叫做布朗运动,是胶体稳定的次要原因。
③电泳:由于胶体粒子带有电荷,在电场作用下,胶体粒子在分散剂中作定向移动的现象。此性质可用于工业上的静电除尘,胶体粒子带同种电荷是胶体稳定的主要原因。
【特别提醒】胶粒带电规律
胶粒类型
电荷性质
典型实例
金属氢氧化物/氧化物
正电荷
Fe(OH)3、Al(OH)3胶粒
非金属氧化物/硫化物
负电荷
SiO2、As2S3胶粒
硅酸盐类
负电荷
土壤胶体、硅酸胶体
卤化银胶粒
可变
AgI胶粒(过量Ag+带正电,过量I-带负电)
蛋白质胶粒
可变
pH<等电点,带正电;pH>等电点,带负电
淀粉胶粒
不带电
淀粉溶液胶粒
④聚沉
a.概念:使胶体凝聚形成沉淀析出的现象。
b.方法:加热或搅拌、加入电解质溶液、加入带相反电荷的胶体粒子的胶体。
c.应用,如制作豆腐、明矾净水等。
⑤介稳性:胶体的稳定性介于溶液和浊液之间,属于介稳体系。
【特别提醒】同种胶体粒子的电性相同,互相排斥,是胶体较稳定的主要原因,次要原因是布朗运动。
⑥渗析:胶体粒子不能透过半透膜的性质。可用于胶体的提纯或精制。
2.Fe(OH)3胶体的制备
①制备原理:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
②具体操作:用烧杯取少量蒸馏水(50 mL),加热至沸腾;将3mL饱和FeCl3溶液分多次缓慢加入,用玻璃棒轻轻搅拌,继续加热至刚好变成红褐色,停止加热,即得到 Fe(OH)3 胶体。
③胶体的提纯:除去胶体中所含杂质
A.胶体中的悬浊液:过滤
B.胶体中的分子或离子:渗析,如。
C.实验方法证明Fe(OH)3胶体和Cl-两者已经分离完全:取最后一次渗析液与结晶的试管中,加入硝酸银溶液,若无白色沉淀产生,则说明两者已经完全分离。
3.胶体性质的应用及其解释:
①卤水点豆腐:豆浆中的蛋白质形成胶体,卤水(含电解质如MgCl2)电离出的离子中和蛋白质胶粒电荷,导致聚沉形成凝胶,即电解质破坏胶体稳定性 → 电荷中和聚沉。
②肥皂的制取分离:油脂皂化反应后生成高级脂肪酸钠胶体,加入食盐(NaCl)降低胶粒溶解度,通过盐析分离肥皂,即盐析使胶体溶解度降低 → 胶体凝聚析出。
③明矾净水:明矾水解生成Al(OH)3胶体,吸附水中带负电的悬浮杂质,通过电荷中和及包裹作用沉降,即胶体高比表面积吸附 + 电荷中和 → 净水。
④FeCl3溶液止血:FeCl3水解生成Fe(OH)3胶体,胶粒带正电,吸引带负电的血细胞加速聚沉,即电荷吸引 → 血液胶体聚沉止血。
⑤江河入海口形成沙洲:河水胶体(带负电)遇海水电解质(Na+、Mg2+),电荷中和后聚沉形成沉积沙洲,即电解质中和胶粒电荷 → 自然聚沉。
⑥水泥硬化:a.水泥(硅酸三钙等)水化生成水化硅酸钙(C-S-H)胶体,具有高比表面积,吸附水分子及未水化颗粒形成凝胶网络,即胶体凝胶吸附填充孔隙,增强密实度;b.水泥中加入石膏(CaSO4),其电离出的 SO42-可中和水泥胶粒电荷,促进胶体凝聚,加速初期硬化,水泥硬化以化学反应为主(水化产物的结晶与胶结),聚沉仅是辅助过程。
⑦静电除尘:烟尘气溶胶在高压电场中带电,定向移动至电极被捕获,即胶粒电泳 → 定向迁移分离。
⑧血液透析:血液中毒素小分子透过半透膜,蛋白质胶粒因直径大被截留,实现提纯,即胶粒不透过半透膜 → 渗析提纯。
⑨土壤的保肥:土壤胶体吸附NH4+、K+等营养离子,防止流失,通过离子交换缓慢释放,即胶体吸附离子 → 离子交换保肥。
⑩不同品牌墨水混合堵塞钢笔:红/蓝墨水胶粒带相反电荷,混合后电荷中和聚沉,堵塞笔尖,即异种电荷胶体混合 → 相互聚沉。
⑪清晨阳光穿过茂密树木枝叶产生的美丽光线、电影院光柱:阳光或灯光照射胶体(如雾气、尘埃),胶粒散射光线形成可见光路,即胶体粒子散射光 → 丁达尔效应。
【特别提醒】海市蜃楼:大气密度差异导致光线折射,与胶体性质无关,属物理光学现象。
题型01 溶液、胶体、浊液的区别
【典例】有两种分散系:①FeCl3溶液、②将饱和的FeCl3溶液加入沸水中,得到的红褐色液体。下面有关说法正确的是( )
A.分散质粒子直径:①>②
B.用光束照射②时,在垂直光源的方向能看到光亮的“通路”
C.稳定性:①<②
D.①属于混合物,②属于纯净物
【答案】B
【解析】②中最后得到的红褐色液体为Fe(OH)3胶体,分散质离子直径:溶液<胶体(即①<②),A错误;②是胶体具有丁达尔效应,B正确;分散系的稳定性:溶液>胶体,即①>②,C错误;溶液和胶体都是分散系,都是混合物,D错误,答案选B。
【变式】下列关于FeCl3稀溶液、Fe(OH)3胶体、Fe(OH)3悬浊液的说法,不正确的是
A.这三种物质均属于混合物
B.这三种分散系的本质区别是分散质粒子的直径大小不同
C.鉴别FeCl3稀溶液和Fe(OH)3胶体的常用方法是丁达尔现象
D.分别对三种物质进行过滤操作,只有FeCl3溶液中的分散质粒子才能穿过滤纸
【答案】D
【解析】胶体是分散质粒子大小在1 nm~100 nm的分散系;溶液是分散质粒子大小于1 nm的分散系;浊液是分散质粒子大于100 nm的分散系;光束通过胶体时,光线能够发生散射作用而产生丁达尔效应,而通入其它分散系时不能产生丁达尔效应;A项,这三种物质均为分散系,属于混合物,正确;B项,三种分散系的本质区别是分散质粒子的直径大小不同,正确;C项,光束通过胶体时,光线能够发生散射作用而产生丁达尔效应,而通入其它分散系时不能产生丁达尔效应,正确;D项,胶体和溶液均可以穿过滤纸,错误,答案选D。
【思维建模】分散系的分类及其比较:
①按照分散质粒子的大小
②按照分散质和分散剂的状态
如烟属于气固分散系;雾属于气液分散系;悬浊液属于液固分散系;合金属于固固分散系。
③三种分散系比较
分散系
溶液
胶体
浊液
分散质粒子直径大小
<1 nm
1~100 nm
>100 nm
分散质微粒成分
离子或小分子
大分子或离子集合体
巨大分子或离子集合体
外观特征
均匀、透明
均匀、透明或半透明
不均匀、不透明
稳定性
稳定,静置无沉淀
较稳定
不稳定,静置有沉淀或分层
分散质能否透过滤纸
能
能
不能
分类
饱和溶液、不饱和溶液
固溶胶、液溶胶、气溶胶
悬浊液、乳浊液
无丁达尔效应
有丁达尔效应
静置分层或沉淀
实例
食盐水、蔗糖溶液
Fe(OH) 3胶体
泥水
题型02 胶体的性质及其应用
【典例】下列关于胶体叙述错误的是
A.胶体属于混合物 B.明矾净水与胶体性质有关
C.胶体分散质粒子的直径大于浊液 D.实验室中可用丁达尔效应区分胶体和溶液
【答案】C
【解析】A项,胶体是分散质和分散剂组成的分散系,属于混合物,正确;B项,明矾溶于水生成氢氧化铝胶体,具有较大的表面积,可用来净水,正确;C项,胶体的分散质粒子直径大小为1 nm~100 nm,浊液的分散质粒子直径大小大于100 nm,前者小,错误;D项,胶体能产生丁达尔效应,溶液没有此性质,所以可用丁达尔效应区分胶体与溶液,正确。
【变式1】下列关于胶体的说法正确的是
A.胶体的分散质粒子直径大小为1 nm~100 nm
B.胶体的分散剂不可能为固体
C.丁达尔效应的产生是因为胶体粒子会发光
D.胶体的分散质粒子的直径小于溶液的分散质粒子的直径
【答案】A
【解析】A项,胶体粒子的直径在1 nm~100 nm间,正确;B项,分散剂可以是气态、液态、固态,固态做分散剂的胶体称为固溶胶,错误;C项,丁达尔效应是由于光的散射造成的,不是胶粒发光,错误;D项,分散质粒子直径大小为:溶液小于1 nm、胶体1 nm~100 nm,胶体的粒径大于溶液,错误,答案选A。
【变式2】胶体在自然界普遍存在,下列事实与胶体无关是
A.将某些胶态金属氧化物分散于玻璃中制成有色玻璃
B.光线透过树叶间的缝隙射入密林中时,会看到一道道光柱
C.将纳米二氧化硅颗粒(直径1~100 nm)均匀分散到树脂中形成的分散系
D.植物油与水混合,充分振荡后可形成油水混合物
【答案】D
【解析】A项,有色玻璃是固溶胶,不符合题意;B项,光线透过树叶间的缝隙射入密林中时,会看到一道道光柱是丁达尔效应,不符合题意;C项,纳米二氧化硅颗粒(直径1∼100 nm)均匀分散到树脂中形成的分散系属于胶体,不符合题意;D项,植物油与水混合,充分振荡后可形成油水混合物属于乳浊液,符合题意。
【解题必备】对胶体性质的深度理解
(1)胶体不带电,胶体中的微粒能吸附体系中的带电粒子而使胶粒带电荷,但整个体系仍呈电中性。
(2)并不是所有的胶体都有电泳现象,如淀粉胶体粒子不带电荷而无电泳现象。
(3)胶体聚沉属于物理变化。
(4)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]、FeCl3·6H2O等净化水的原因是Al3+、Fe3+水解生成Al(OH)3、Fe(OH)3胶体,胶体粒子具有较大的表面积,能在水中吸附悬浮固体形成沉淀,从而达到净化水的目的。
题型03 胶体的制备及提纯
【典例】在纳米材料备受重视的今天,胶体化学对纳米材料的制备有着举足轻重的意义。图是Fe(OH)3胶体的制备实验示意图,相关表述不合理的是
A.可利用丁达尔效应区别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液
B.Fe(OH)3胶粒直径在1~100 nm范围
C.由图可知制备胶体的离子方程式Fe3++3OH-=Fe(OH)3(胶体)
D.观察到液体由黄色变为红褐色
【答案】C
【解析】A项,丁达尔效应可以区分胶体和溶液,正确;B项,胶粒的分散质粒子直径在1~100 nm范围,正确;C项,制备胶体的离子方程式Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+,错误;D项,溶液由黄色变为红褐色,立即停止加热即可制得氢氧化铁胶体,正确,答案选C。
【变式1】下列方法能够成功制备Fe(OH)3胶体的是( )
A.在40 mL NaOH溶液中逐滴加入5~6滴饱和FeCl3溶液
B.在40 mL温水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液,边振荡边加热到沸腾
C.在40 mL沸水中一次性加入少量饱和FeCl3溶液并加以搅拌
D.在40 mL沸水中逐滴加入5~6滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸至呈红褐色
【答案】D
【解析】制备Fe(OH)3胶体的方法是将饱和FeCl3溶液逐滴加入到沸水中,继续煮沸至呈红褐色即可得到氢氧化铁胶体,答案选D。
【变式2】下列叙述正确的是
A.溶液中滴加饱和溶液可制得胶体
B.明矾溶于水产生胶体:
C.用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物
D.氢氧化铁胶体和氢氧化铁沉淀的本质区别在于是否具有丁达尔效应
【答案】C
【解析】A.溶液中滴加饱和溶液得到的是沉淀,而不是胶体,A错误;B.离子方程式中应写成“(胶体)”,不能写沉淀符号,B错误;C.铝盐、铁盐生成的氢氧化物胶体,疏松多孔,具有吸附性,可处理水中的悬浮物,C正确;D.胶体和沉淀的本质区别是分散质粒子直径大小,而不是丁达尔效应,D错误;故选C。
【解题必备】一、胶体的制备方法
1.物理分散法
将悬浊液或乳浊液中的分散质分散;如:磨墨
常见的胶体有:墨汁、碳素墨水、淀粉溶液、蛋白质溶液等
2.化学凝聚法-溶质分子聚合成胶粒
①水解法:最典型的就是氢氧化铁胶体的制备。具体方法是向沸水中加入氯化铁溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热即制得氢氧化铁胶体。此法注意的问题:
a.不能过度加热,以免出现氢氧化铁胶体凝聚;
b.不能用玻璃搅拌,防止生成氢氧化铁沉淀。
②复分解法
示例1:碘化银胶体的制备: AgNO3+KI=AgI(胶体)+KNO3
此法注意的问题:
a.浓度控制,浓度过大会生成沉淀(浓度一般为0.01mol/L);
b.逐滴滴加,同时要不断振荡。
示例2:硅酸胶体的制备:Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+2NaCl
此法注意的问题:
a.硅酸钠溶液向盐酸中加,不能将溶液倒过来加,否则会生成凝胶;
b.溶液的用量需注意,硅酸钠太多会生成沉淀。
二、胶体的净化与分离
1.胶体的净化:采用渗析法,利用半透膜把胶体中混有的离子或分子从胶体溶液里分离的操作,叫做渗析。
2.原理: 胶体微粒不能透过半透膜,而溶液中的分子和离子能透过半透膜。
【巩固训练】
1.(23-24高一上·上海·期末)朱自清在《荷塘月色》中写道:“薄薄的青雾浮起在荷塘…”“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”月光穿过薄雾形成的种种美景的本质原因是
A.空气中小水滴的布朗运动 B.雾是一种胶体,胶粒带相同电荷
C.空气中的小水滴颗粒直径大小约为1~100nm D.光是一种胶体
【答案】C
【解析】根据题干描述为胶体丁达尔效应,而形成胶体的本质原因是空气中的小水滴颗粒直径大小约为1~100nm,答案选C。
2.(23-24高一上·上海·期中)下列有关说法正确的是
A.氯化钠溶液均一、稳定、透明,不是分散系
B.冰水混合物是一种分散系
C.分散系有的是纯净物,有的是混合物
D.胶体区别于其他分散系的主要特征是胶体粒子直径在1—100 nm之间
【答案】D
【解析】A.溶液属于分散系,A错误;B.冰水混合物属于纯净物,不属于分散系,B错误;C.分散系是由分散质、分散剂构成,属于混合物,C错误;D.胶体区别于其他分散系的主要特征是胶体粒子直径在1—100 nm之间,这一特征是胶体与溶液、浊液等其他分散系的主要区别,D正确;故选D。
3.(24-25高一上·上海·期末)下列关于明胶胶体说法正确的是
A.明胶胶体和NaCl溶液的本质区别为是否具有丁达尔效应
B.明胶胶体与胶体混合后有沉淀产生,说明明胶胶体带负电
C.明胶胶体不断搅拌后仍能稳定存在
D.明胶胶体的分散质能透过滤纸
【答案】D
【解析】A.胶体和溶液的本质区别是分散质颗粒直径不同,A错误;B.胶体呈电中性,B错误;C.胶体是介稳定分散系,不断搅拌后会发生胶体聚沉,不能稳定存在,C错误;D.胶体的分散质颗粒直径在之间,能透过滤纸,D正确;故答案为:D。
4.(24-25高一上·吉林白城·期中)下列说法正确的有
①“卤水点豆腐”“黄河入海口处三角洲的形成”都与胶体的聚沉有关;②提纯Fe(OH)3胶体,可以采用的方法是过滤;③沸水中滴加适量饱和FeCl3溶液,形成带电的胶体;④明矾能做净水剂是因为铝离子与水作用生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体具有吸附悬浮杂质的作用;⑤在制备Fe(OH)3胶体实验中,可以长时间加热;⑥向Fe(OH)3胶体中逐滴加入稀硫酸至过量,先有红褐色沉淀生成,然后沉淀溶解形成黄色溶液。
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
【答案】A
【解析】①稀豆浆属于胶体,加入可溶性电解质氯化镁等会使其发生聚沉,三角洲的形成也与胶体的聚沉有关,故①正确;②胶体能透过滤纸,提纯胶体可用渗析法,故②错误;③胶体本身不带电,呈电中性,胶粒可吸附电荷而带电,故③错误;④明矾能用于净水是因为铝离子与水作用生成的氢氧化铝胶体具有吸附性,能够吸附水中的悬浮杂质,故④正确;⑤长时间加热会使胶体发生聚沉,故⑤错误;⑥刚加入稀硫酸时,Fe(OH)3胶体聚沉,继续加入稀硫酸至过量,Fe(OH)3溶解,得到含硫酸铁的黄色溶液,故⑥正确;综上,①④⑥正确,故选A。
5.(24-25高一上·福建福州·期中)下列与胶体有关的实验描述正确的是
A.用一束激光照射胶体和溶液都有光亮的通路
B.制备氢氧化铁胶体的方法是饱和氯化铁溶液和氢氧化钠溶液混合
C.向氢氧化铁胶体中加入过量盐酸后出现红褐色沉淀
D.用过滤的方法不能分离氢氧化铁胶体和氯化铁溶液
【答案】D
【解析】A.用一束激光照射胶体和溶液,溶液中无现象、胶体中可看到一条光亮的通路,A错误;B.饱和氯化铁溶液和氢氧化钠溶液混合发生复分解反应生成氢氧化铁沉淀,B错误;C.向氢氧化铁胶体中加入过量盐酸后,胶体先聚沉出现红褐色沉淀、后氢氧化铁沉淀溶于盐酸,C错误;D.胶体和溶液均能通过滤纸,不能分离,D正确;答案选D。
6.(24-25高一下·浙江宁波·期中)某小组研究实验室制备胶体的方法。下列说法不正确的是
序号
1
2
实验
现象
液体变为红褐色后,停止加热,有明显的丁达尔效应,冷却后仍为红褐色
液体变为红褐色后,停止加热,有明显的丁达尔效应,冷却后溶液变黄
A.对比实验可知,制备胶体选用饱和溶液效果更好
B.实验1中液体变红褐色后,持续加热可观察到红褐色沉淀
C.实验1产生丁达尔效应的本质是其粒子直径介于
D.对比实验可知,造成实验现象差异的原因一定是酸根离子不同
【答案】D
【分析】氯化铁制取胶体的方程式为:,硫酸铁制取胶体方程式为:,冷却后硫酸溶解Fe(OH)3胶体,溶液变黄,据此分析作答。
【解析】A.对比实验可知,用FeCl3饱和溶液制备的Fe(OH)3胶体冷却后能够稳定存在,而用饱和Fe2(SO4)3制备的Fe(OH)3胶体冷却后不能够稳定存在,又转化为Fe3+,故制备Fe(OH)3胶体选用饱和FeCl3溶液效果更好,A正确;B.实验1产生氢氧化铁胶体,持续加热会导致胶体聚沉,观察到红褐色沉淀,B正确;C.分散质微粒直径,小于1nm的形成分散系为溶液,大于100nm为浊液,1-100nm的为胶体,胶体微粒的大小决定了它可以产生丁达尔效应,C正确;D.氯化铁和硫酸铁饱和溶液在相同条件下的浓度不同,因此两种饱和溶液中硫酸根离子不同,铁离子也不同,不能得出该结论,D错误;故选D。
7.(24-25高一上·河南南阳·期末)下列能体现胶体的本质特征的是
A.分散质微粒的直径介于1~100nm B.胶体的电泳现象
C.胶体的稳定性 D.Fe(OH)3胶体能与盐酸反应
【答案】A
【解析】A.胶体区分于其它分散系的本质特征是分散质粒子直径介于1~100nm,A符合题意;B.胶体的电泳现象是大部分胶体(胶粒带有电性)所具有的性质,电解质溶液中的离子在直流电作用下也能发生定向移动,B不符合题意;C.溶液具有稳定性,胶体也具有一定的稳定性,C不符合题意;D.Fe(OH)3胶体能与盐酸反应,Fe(OH)3固体也能与盐酸反应,D不符合题意;故选A。
8.(24-25高一上·山西·期中)碳酸钙通过特殊的加工方法可变为纳米碳酸钙(碳酸钙粒子直径是几纳米至几十纳米),这将使建筑材料的性能发生巨变。下列关于纳米碳酸钙的推测不正确的是
A.纳米碳酸钙的水溶液会浑浊不清
B.纳米碳酸钙分散到水中能产生丁达尔效应
C.纳米碳酸钙的化学性质与原碳酸钙完全相同
D.纳米碳酸钙的粒子可以透过滤纸
【答案】A
【解析】A.纳米碳酸钙的水溶液形成的是胶体,具有较稳定、均一的性质,不是混浊不清,故A错误;B.碳酸钙粒子直径是几纳米~几十纳米,将纳米碳酸钙分散到水中形成分散系是胶体,具有丁达尔现象,故B正确;C.纳米碳酸钙化学性质与原来相比相同,故C正确;D.与胶体中的胶粒能透过滤纸一样,纳米碳酸钙的粒子能透过滤纸,故D正确;答案选A。
9.(24-25高一上·广东珠海·期中)分别向不同试剂中滴加6滴饱和溶液得到分散系:
①滴加到5mL20℃的稀盐酸中;②滴加到5mL沸水中并加热至溶液呈红褐色;③滴加到5mL20℃蒸馏水中,然后再向其中加入少量0.1mol/L的NaOH溶液。
下列关于所得分散系的说法正确的是
A.分散质粒子直径:③>②>①
B.分散系稳定性:③>②>①
C.用激光笔照射分散系,仅①中观察到光亮的通路
D.分别向三个分散系中加入酸性AgNO3溶液,只有①中会产生白色沉淀
【答案】A
【分析】①不发生反应、互溶,形成的是溶液,②形成的是氢氧化铁胶体,③产生氢氧化铁沉淀和氯化钠溶液、形成浊液,据此判断。
【解析】A.分散质微粒直径大小为浊液>胶体>溶液,分散质粒子直径:①<②<③,A符合题意;B.分散系的稳定性溶液>胶体>浊液,分散系稳定性:①>②>③,B不符合题意;C.胶体具有丁达尔效应,则用激光笔照射分散系,仅②中观察到光亮的通路,C不符合题意;D.①、②、③中均含有氯离子,盐酸和氯化铁溶液均能与硝酸银溶液生成氯化银白色沉淀,氢氧化铁胶体遇到硝酸银溶液聚沉生成红褐色沉淀,同时与氯离子生成氯化银沉淀,氢氧化铁沉淀和氯化钠溶液的混合体系中,也是有红褐色沉淀、银离子与氯离子生成的氯化银沉淀,D不符合题意;故选A。
10.(24-25高一下·全国·期中)某课外活动小组进行胶体的制备实验并检验其性质。
(1)现有某同学进行胶体的制备,具体操作:取一小烧杯,加入25mL蒸馏水加热至沸腾,向沸水中逐滴加入饱和溶液,继续煮沸至混合液呈红褐色,停止加热。
①写出制备胶体的化学方程式: 。
②胶体区别于溶液最本质的特征是 (填字母)。
A.胶体粒子的直径在1~100nm
B.胶体具有丁达尔效应
C.胶体是均一的分散系
D.胶体的分散质能透过滤纸
(2)将胶体装入U形管内,用石墨作电极,通电一段时间后发现负极区附近的颜色逐渐变深,这表明胶体粒子带 (填“正”或“负”)电荷。
【答案】(1)① ②A
(2)正
【解析】(1)①制备胶体的化学方程式为。②胶体区别于溶液最本质的特征是分散质粒子直径在1~100nm。故选A。
(2)实验中通电一段时间后,发现负极区附近的颜色逐渐变深,说明胶体粒子向负极移动,则胶体粒子带正电荷。
【强化训练】
1.(24-25高一上·黑龙江·期末)2023年10月诺贝尔化学奖奖励量子点的发现和合成。量子点是一类非常小的纳米尺度颗粒。利用高压反应釜,以CdCl2为镉源,升华硫为硫源,通过调控反应时间与反应温度,成功合成了CdS量子点。下列说法中正确的是
A.通过该方法获得的CdS量子点属于胶体
B.该量子点可通过滤纸和半透膜
C.胶体和溶液的本质区别是能否发生丁达尔效应
D.在制备Fe(OH)3胶体实验中,不能持续加热,防止胶体聚沉
【答案】D
【解析】A.量子点是一类非常小的纳米尺度颗粒,通过该方法获得的CdS量子点,若其直径在1-100nm之间,将其分散到分散剂中可以形成胶体,题中未说明形成分散系,A错误;B.该量子点粒径为纳米级,能透过滤纸,但不能透过半透膜,B错误;C.胶体和溶液的本质区别为分散质粒径大小不同,胶体分散质粒径在1-100nm,溶液分散质粒径小于1nm,可利用能否发生丁达尔效应来鉴别胶体和溶液,C错误;D.在制备Fe(OH)3胶体实验中,不能持续加热,是因为持续加热会使胶体聚沉,因为加热使胶体粒子运动加剧,碰撞机会增多,容易结合成大颗粒而聚沉,D正确;故答案选D。
2.(24-25高一上·北京大兴·期中)当光束通过下列物质时,不会出现丁达尔效应的是
①Fe(OH)3胶体 ②水 ③豆浆 ④FeCl3溶液 ⑤云、雾
A.②③④ B.④⑤ C.②④ D.①④⑤
【答案】C
【解析】光束通过胶体时,会出现丁达尔效应,溶液则无此现象,④FeCl3溶液②水均不是胶体,没有丁达尔效应;①Fe(OH)3胶体③豆浆⑤云、雾均属于胶体,有丁达尔效应;答案选C。
3.(24-25高一上·重庆·期末)磁流体是电子材料的新秀,向等物质的量浓度的和的溶液中滴入稍过量的溶液,随后加入油酸钠溶液,即可生成分散质粒子直径为5.5~36nm的黑色磁流体。下列说法中正确的是
A.该磁流体与溶液的分散质粒子直径相同
B.用光束照射磁流体时,可以产生丁达尔效应
C.生成的磁流体可以通过过滤提纯
D.该磁流体的制备过程为物理变化
【答案】B
【解析】A.该磁流体分散质粒子直径为5.5 ~ 36 nm,属于胶体,而氯化钠溶液分散质微粒直径小于1 nm,属于溶液,二者粒子直径不同,A错误;B.该磁流体分散质粒子直径为5.5 ~ 36 nm,属于胶体,用一束光照射该磁流体时,可以观察到一条光亮的“通路”,即发生丁达尔效应,B正确;C.该磁流体分散质微粒直径比较小,能够通过滤纸,不能用过滤的方法分离提纯,C错误;D.制备该磁流体时,将含等量的FeSO4 和Fe2(SO4)3的溶液混合再滴入稍过量的NaOH溶液,它们发生了复分解反应,随后加入油酸钠溶液,即可生成黑色的、分散质粒子直径为5.5 ~ 36 nm的磁流体,制取时有新物质生成,发生了化学变化,D错误;故答案为B。
4.(23-24高一上·福建福州·期中)下列有关胶体的说法中,不正确的是
A.胶体、溶液、浊液的分类依据是分散质微粒直径大小
B.明矾能够净水是与明矾溶于水能形成氢氧化铝胶体有关
C.向氯化铁稀溶液中加入少量的溶液制取氢氧化铁胶体
D.可以用丁达尔现象区别硫酸铜溶液和氢氧化铁胶体
【答案】C
【解析】A. 按分散质微粒直径大小将分散系分为胶体、溶液、浊液,故A正确;B.明矾能水解形成氢氧化铝胶体,能吸附水中的悬浮物质并使之沉降,故B正确;C.向氯化铁溶液中加入少量的 NaOH 溶液生成氢氧化铁沉淀,向煮沸的蒸馏水中逐滴加入饱和FeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,可制得Fe(OH)3胶体,故C错误;D.胶体能产生丁达尔现象(丁达尔效应),溶液不能,故可以用丁达尔现象区别硫酸铜溶液和氢氧化铁胶体,故D正确;答案选C。
5.(24-25高一上·重庆·期中)下列各图所示的现象或事实与胶体的性质无关的是
A.图①:清晨,日光下的树林 B.图②:长江三角洲的形成
C.图③:用激光笔照射氢氧化铁胶体 D.图④:钠的焰色试验
【答案】D
【解析】A.清晨,树林中水蒸气凝聚形成气溶胶,日光下的树林中会产生丁达尔现象,A不符合题意;B.在长江入海口,水中的泥沙遇到海水中的电解质,泥沙胶体发生凝聚,从而形成三角洲,B不符合题意;C.用激光笔照射氢氧化铁胶体时,可以看到一条光亮的“通路”,这是胶粒对光散射产生的,C不符合题意;D.做钠的焰色试验时,火焰呈黄色,是电子跃迁后产生的发射光谱,与胶体的性质无关,D符合题意;故选D。
6.(24-25高一上·北京通州·期中)Fe(OH)3胶体制备实验如图所示。下列说法正确的是
A.烧杯中液体的颜色逐渐变浅
B.可用丁达尔效应判断是否制得胶体
C.可用滤纸分离Fe(OH)3胶体与溶液
D.持续加热可使 Fe(OH)3胶体稳定存在
【答案】B
【解析】A.Fe(OH)3胶体为红褐色液体,故烧杯中液体的颜色逐渐变深,A错误;B.胶体能够产生丁达尔效应,而溶液和浊液不能,故可用丁达尔效应判断是否制得胶体,B正确;C.胶体和溶液均可透过滤纸,不可用滤纸分离Fe(OH)3胶体与溶液,应该用半透膜分离,C错误;D.对Fe(OH)3胶体持续加热将发生胶体的聚沉现象,不能稳定存在,D错误;故答案为:B。
7.(24-25高一上·云南红河·期末)“PM2.5”是指大气中直径小于或等于2.5微米的细小颗粒物,也称为可入肺颗粒物。下列有关说法中错误的是
A.PM2.5表面积大,能吸附大量的有毒、有害物质
B.PM2.5在空气中形成的分散系为胶体
C.实施绿化工程,可以有效地防治PM2.5污染
D.烟、雾属于胶体
【答案】B
【解析】A.PM2.5表面积大,具有吸附性,能吸附大量的有毒、有害物质,A正确;B.根据题干信息,PM2.5的直径≤2.5×10-6m,而胶体的胶粒直径为10-9~10-7m,故PM2.5在空气中形成的分散系不是胶体,B错误;C.绿化工程的发展,可以有效地防治PM2.5污染,C正确;D.烟、雾属于气溶胶,是胶体的一种,D正确;答案选B。
8.(24-25高一上·福建泉州·期末)下列关于分散系的说法不正确的是
A.可以用过滤的方法将悬浊液中的分散质从分散剂中分离出来
B.分散质粒子的直径为10-9~10-7 m的分散系是胶体
C.分散质粒子的大小:溶液>胶体>浊液
D.分散系的稳定性:溶液>胶体>浊液
【答案】C
【解析】A.悬浊液的分散质粒子不能通过滤纸,故用过滤的方法可以将悬浊液的分散质从分散系中分离出来,A正确;B.粒子直径在10-9~10-7 m的分散系为胶体,B正确;C.分散质粒子的直径大小为:浊液>胶体>溶液,C错误;D.分散系的稳定性为:溶液>胶体>浊液,D正确;故选C;
9.(24-25高一上·四川绵阳·期中)下列关于胶体的叙述正确的是
A.胶体属于化合物
B.胶体、溶液的分类依据是分散系的稳定性
C.丁达尔效应可用于区分溶液与胶体
D.气溶胶、液溶胶是按照分散质的状态进行的分类
【答案】C
【解析】A.胶体是分散系,属于混合物,A错误;B.溶液、胶体的分类依据是分散质微粒的直径大小,1-100 nm为胶体,小于1 nm为溶液,而非稳定性,B错误;C.丁达尔效应是胶体的特性,当光线通过胶体时产生光路,而溶液无此现象,因此可用此区分NaCl溶液与胶体,C正确;D.气溶胶、液溶胶的分类依据是分散剂的状态,如气溶胶的分散剂为气体,液溶胶的分散剂为液体,而非分散质的状态,D错误;故选C。
10.取少量Fe2O3粉末(红棕色)加入适量盐酸,所发生反应的化学方程式为 ,反应后得到的FeCl3溶液呈棕黄色。利用此溶液进行以下实验:
(1)取少量FeCl3溶液置于试管甲中,滴入NaOH溶液,可以观察到有红褐色沉淀生成,反应的化学方程式为 ,此反应属于 反应。
(2)在小烧杯中加入25mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中加入2mL FeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈 色,即可制得Fe(OH)3胶体。
(3)取另一只小烧杯也加入25mL蒸馏水,向烧杯中加入1mL FeCl3溶液,振荡均匀后,将此烧杯(编号甲)与盛有Fe(OH)3胶体的烧杯(编号乙)一起放置于暗处,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 。
(4)用Fe(OH)3胶体进行下列实验:
①将其装入U形管中,用石墨电极接通直流电,通电一段时间后,发现阴极附近的颜色加深,这说明 ,这种现象称为 。
②向其中加入饱和(NH4)2SO4溶液发生的现象是 ,原因是 。
③向其中滴入过量稀硫酸,现象是 ,其原因是 。
【答案】Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O (1)FeCl3+3NaOH═3NaCl+Fe(OH)3↓ 复分解 (2)红褐
(3)乙 胶体和溶液
(4)①Fe(OH)3胶体粒子带正电荷 电泳 ②产生红褐色沉淀 电解质溶液使胶体发生了聚沉 ③先出现红褐色沉淀,后沉淀溶解;开始加入稀硫酸时,胶体发生聚沉生成氢氧化铁沉淀,当酸过量时又使沉淀溶解 2Fe(OH)3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+6H2O
【解析】Fe2O3与盐酸反应生成氯化铁和水,反应的方程式为:Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O;
(1)FeCl3溶液中滴入NaOH溶液生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,反应的方程式为:FeCl3+3NaOH═3NaCl+Fe(OH)3↓,属于复分解反应;
(2)在小烧杯中加入25 mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中加入2 mL FeCl3溶液,在加热条件下,氯化铁水解生成氢氧化铁胶体,溶液显红褐色;
(3)取另一只小烧杯也加入25 mL蒸馏水,向烧杯中加入1 mL FeCl3溶液,振荡均匀后,将此烧杯(编号甲),甲为溶液不能产生丁达尔效应,盛有Fe(OH)3胶体的烧杯(编号乙),能产生丁达尔效应;丁达尔效应能区分胶体和溶液;故答案为:乙;胶体和溶液;
(4)①阴极附近颜色加深,说明阴极附近Fe(OH)3胶体胶粒浓度变大,胶粒向阴极发生了移动,说明Fe(OH)3胶体粒子带正电荷,发生了电泳;故答案为:Fe(OH)3胶体粒子带正电荷;电泳;②加入电解质(NH4)2SO4饱和溶液后,胶体发生聚沉生成了红褐色沉淀;故答案为:产生红褐色沉淀;电解质溶液使胶体发生了聚沉;③加入稀硫酸,开始电解质溶液使胶体聚沉生成沉淀,然后发生反应2Fe(OH)3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+6H2O,使沉淀溶解;故答案为:先出现红褐色沉淀,后沉淀溶解;开始加入稀硫酸时,胶体发生聚沉生成氢氧化铁沉淀,当酸过量时又使沉淀溶解;2Fe(OH)3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+6H2O。
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